高温ガス炉発電および熱利用による融雪・地域暖房システムの最適設計研究

Utilization of GTHTR300 waste heat for district heating and snow melting

村田 哲也*; 三輪 修一郎*; 坂下 弘人*; 森 治嗣*; 笠原 清司  ; Yan, X. 

Murata, Tetsuya*; Miwa, Shuichiro*; Sakashita, Hiroto*; Mori, Michitsugu*; Kasahara, Seiji; Yan, X.

北海道内における高温ガス炉の融雪・地域暖房への適用性を検討した。具体的には、熱供給システムの概念設計、配管・熱交換器モデルの作成、高温ガス炉出力、設置場所の設定を行った。熱利用地域として札幌と石狩を想定したところ、年間最大熱需要435MWをまかなうためには、高温ガス炉GTHTR300が2基必要であった。原子炉と熱利用地域間の距離は約40kmとなったが、この距離でも高温ガス炉廃熱を地域暖房等に利用することは温度的に可能であった。給熱配管としては、二重管の方が単管と比べて低熱損失、低占有面積の点で有利であった。本システムでは、給熱配管は9ループ、熱交換器は5000基以上必要となった。

Application of a high temperature gas-cooled reactor (HTGR) for snow melting and district heating in Hokkaido was investigated. Concept design of a heat delivery system, modeling of pipes and a heat exchanger, calculation of heat supply amount from HTGR, and determination of location of the HTGRs were carried out. Sapporo and Ishikari were assumed as a heat demand district. To supply the maximum heat demand 435 MW in a year, 2 GTHTR300s, a kind of design of HTGR, were required. Though the distance from the GTHTR300 site and the heat demand district was 40 km, the temperature of the GTHTR300 waste heat was enough for the district heating. Double pipe for the heat transportation from the GTHTR300 to the district was advantageous for less heat loss and smaller excavation area. This system required 9 double pipes and more that 5000 heat exchangers.