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小型高温ガス炉の概念設計,4; プラント設計及び技術的成立性評価

Conceptual design of small-sized HTGR system, 4; Plant design and technical feasibility

大橋 弘史; 佐藤 博之; Yan, X.; 角田 淳弥; 野本 恭信; 田澤 勇次郎; 野口 弘喜; 今井 良行; 橘 幸男

Ohashi, Hirofumi; Sato, Hiroyuki; Yan, X.; Sumita, Junya; Nomoto, Yasunobu; Tazawa, Yujiro; Noguchi, Hiroki; Imai, Yoshiyuki; Tachibana, Yukio

原子力機構は、小型高温ガス炉システムの開発途上国等への2030年代の世界展開を目指し、蒸気タービンによる発電、工業プロセスへの高温蒸気、及び地域暖房への低温蒸気供給を目的とした小型高温ガス炉システムの商用1号機あるいは実証炉と位置づけられるリファレンスの原子炉として、原子炉熱出力50MWtの小型高温ガス炉システム(HTR50S)の概念設計を進めている。本検討では、HTR50Sのプラント設計として、原子炉出口温度750$$^{circ}$$Cで発電,蒸気供給,地域暖房を行うシステムを対象としたうえで、原子炉出口温度900$$^{circ}$$Cへの高温化及び中間熱交換器の追設を考慮に入れ、プラント基本仕様及び各設備の設計要件に基づき、炉内構造物,原子炉圧力容器,炉容器冷却設備,停止時冷却設備,中間熱交換器,蒸気発生器及びヘリウムガス循環機,蒸気発生器隔離及びドレン設備,原子炉格納容器,発電設備及び熱供給設備の概念設計、並びに配置概念検討を実施した。これらの結果、各設備ともに設計目標を達成でき、小型高温ガス炉システムの概念設計の技術的成立性を示すことができた。本報は、小型高温ガス炉システムのプラント設計及び技術的成立性評価の結果について報告する。

JAEA has started a conceptual design of a 50MWt small-sized high temperature gas cooled reactor for steam supply and electricity generation (HTR50S), which is a first-of-kind of the commercial plant or a demonstration plant of a small-sized HTGR system for steam supply to the industries and district heating and electricity generation by a steam turbine. The plant design of HTR50S for the steam supply and electricity generation was performed based on the plant specification and the requirements for each system taking into account for the increase of the reactor outlet coolant temperature from 750$$^{circ}$$C to 900$$^{circ}$$C and the installation of IHX. The technical feasibility of HTR50S was confirmed because the designed systems satisfies the design requirements. The conceptual plant layout was also determined. This paper provides the summary of the plan design and technical feasibility of HTR50S.

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