Study of an incrementally loaded multistage flash desalination system for optimum use of sensible waste heat from nuclear power plant

原子力発電からの廃熱の最適の使用のための漸増的に負荷した多段式のフラッシュ脱塩システムに関する研究

Yan, X. ; 野口 弘喜  ; 佐藤 博之  ; 橘 幸男 ; 國富 一彦 ; 日野 竜太郎

Yan, X.; Noguchi, Hiroki; Sato, Hiroyuki; Tachibana, Yukio; Kunitomi, Kazuhiko; Hino, Ryutaro

GTHTR300発電システムの低温廃熱は、多段フラッシュ型(MSF)海水淡水化プラントに供給される。従来のMSFプラントでは、GTHTR300発電システムの廃熱温度の範囲において、単位排熱量当たりの最大淡水製造量を与える最適な蒸発室入口の塩水温度が存在する。海水淡水化プラントのより有効な性能向上に向けて、多くのステップで蒸発負荷を段階的に増加する新しいMSFの概念を提案する。提案したMSF概念では、同じフラッシュ段数と温度範囲を使用することで、従来のMSFと同様に運転することができる。また、MSFの最適化により、淡水製造量は、GTHTR300発電システムの発電性能に影響を及ぼすことなく45%増加させることができ、さらにGTHTR300発電システムの熱エネルギー利用率は85%に達することができる。

Existing nuclear desalination cogeneration incurs loss of nuclear plant power generation. Such loss is avoided with the plant design GTHTR300 proposed in the present study. The plant is based on a HTGR. Gas turbine is used to replace steam turbine as power generator. The gas turbine converts about a half of the reactor thermal power to electricity while rejecting the balance as sensible waste heat to be utilized in a MSF plant for desalination. A new MSF is proposed to efficiently match the sensible waste heat source. Although operating with a similar number of stages to traditional process, the new process is shown to produce 45% more water over the same temperature range.