Assessment of load-following capability of VHTR cogeneration systems

水素・電力コジェネレーション高温ガス炉システムを用いた電力負荷追従運転の評価

佐藤 博之  ; Yan, X. ; 橘 幸男 ; 加藤 之貴*

Sato, Hiroyuki; Yan, X.; Tachibana, Yukio; Kato, Yukitaka*

本報告では、原子力機構設計の水素・電力コジェネレーション高温ガス炉システムGTHTR300Cを対象に、1次冷却設備圧力制御、タービン入口温度制御及び中間熱交換器交換熱量制御を組合せた電力の負荷変動に追従可能な制御方式を提案した。本制御方式を用いることで、原子炉出力及び発電効率を一定に保ちつつ、炉内構造物への熱応力発生を最小限とする負荷追従運転を可能とした。動特性解析評価を行い、原子炉出力及び発電効率を維持した状態で代表的な負荷変動曲線に対して追従可能であることを明らかにし、本提案の有効性を確認した。

A control system design for the GTHTR300C is designed to follow significant seasonal variations of electric load demand. It combines inventory control used to adjust primary coolant pressure, flow bypass control used to regulate the coolant flow rate and turbine inlet temperature, and additional flow control to vary the IHX heat rate. The goal of the control system design is such that the wide range of load-following capability can be performed at constant reactor power and thermal efficiency, which maximizes plant economics, while minimizing transient thermal stresses in the reactor equipment. The original control system design shows that load-following operation at constant reactor power and thermal efficiency it to be feasible to allow peak electricity generation by a VHTR power and heat cogeneration system is feasible at constant reactor power and thermal efficiency.