Automated control for electric-thermal load following operation in nuclear gas turbine cogeneration system

原子力ガスタービンコジェネレーションシステムの熱電比制御法

佐藤 博之  ; Yan, X. ; 角田 淳弥 ; 寺田 敦彦  ; 西原 哲夫 

Sato, Hiroyuki; Yan, X.; Sumita, Junya; Terada, Atsuhiko; Nishihara, Tetsuo

本報告では、水素電力コジェネレーション高温ガス炉システムを対象に、従来の制御系にタービン回転数制御を加えることで、熱電比0.4を超える熱利用系を有するシステムにおいて熱利用系の負荷変動に追従可能な制御方式を提案した。代表的な熱利用系の負荷変動曲線に対する制御特性評価を行い、原子炉出力を一定に保ち、かつ、高い発電効率を維持した状態での負荷追従運転が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。加えて、提案制御方式の確証を目的としたHTTR接続試験の試験項目を提案した。

This paper presents the original control system design to provide for an extended range of electrical-thermal load-following in the GTHTR300. The turbine speed control is newly added to the basic plant control to take full advantage of the system characteristics of the HTGR and the closed-cycle gas turbine to accomplish the design goal of maintaining constant reactor power and high thermal efficiency during the load-following operation. Simulation result presented in the paper shows that the design goal can be effectively met. The paper also describes a demonstration program to validate the system operability by connecting an electricity and hydrogen cogeneration plant to the HTTR.