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Nuclear heat supply fluctuation test by non-nuclear heating using HTTR

HTTRを使った核熱供給試験(コールド)

高田 昌二; 関田 健司; 根本 隆弘; 本多 友貴; 栃尾 大輔; 稲葉 良知; 佐藤 博之; 中川 繁昭; 沢 和弘

Takada, Shoji; Sekita, Kenji; Nemoto, Takahiro; Honda, Yuki; Tochio, Daisuke; Inaba, Yoshitomo; Sato, Hiroyuki; Nakagawa, Shigeaki; Sawa, Kazuhiro

高温ガス炉熱利用系の安全設計方針の策定のため、原子炉に対する外乱の影響を評価する必要がある。出力運転における核熱供給試験を模擬するため、新たな試験手順を考案して、核熱供給試験(コールド)を実施した。熱利用システムにおける異常事象の安全評価を行うため、試験結果は、炉床部温度を計算する数値解析コードの解析モデルの検証に使われた。試験では、ヘリウムガス温度がヘリウムガス圧縮機の圧縮熱により120$$^{circ}$$Cまで加熱された状態で、十分高い外乱を原子炉入口温度に付加する必要がある。しかし、冬季運転において、冷却水の凍結防止のため、最終ヒートシンクからの放熱に技術的な制限があった。試験手順の改善の結果、十分な温度外乱が原子炉入口温度に投入された。金属構造物の応答は炉床部構造物の黒鉛ブロック温度の応答より速いことがわかった。温度の応答は、構造物の熱容量、外乱の大きさ及び伝熱条件に大きく影響を受けた。

To investigate the safety design criteria of heat utilization system for the HTGRs, it is necessary to evaluate the effect of fluctuation of thermal load on the reactor. The nuclear heat supply fluctuation test by non-nuclear heating was carried out to simulate the nuclear heat supply test which is carried out in the nuclear powered operation. The test data is used to verify the numerical code to calculate the temperature of core bottom structure to carry out the safety evaluation of abnormal events in the heat utilization system. In the test, the helium gas temperature was heated up to 120$$^{circ}$$C. A sufficiently high temperature disturbance was imposed on the reactor inlet temperature. It was found that the response of temperatures of metallic components such as side shielding blocks was faster than those of graphite blocks in the core bottom structure, which was significantly affected by the heat capacities of components, the level of imposed disturbance and heat transfer performance.

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