An Experimental study on natural circulation decay heat removal system for a loop type fast reactor

ループ型炉の自然循環方式崩壊熱除去系に関わるナトリウム試験

小野 綾子 ; 上出 英樹 ; 小林 順 ; 堂田 哲広  ; 渡辺 収*

Ono, Ayako; Kamide, Hideki; Kobayashi, Jun; Doda, Norihiro; Watanabe, Osamu*

自然循環方式崩壊熱除去系は全電源喪失時の高速炉における受動的安全性として重要である。日本で設計がすすめられているループ型高速炉の崩壊熱除去系は、DRACSおよびPRACSより構成される。自然循環状態のプラント内熱流動現象を把握することは信頼性の高い完全自然循環方式崩壊熱除去系を開発するために必要である。本研究では、プラントにおける自然循環を考慮した熱流動現象を理解するためにプラント過渡応答試験施設を用いたナトリウム試験を実施した。スクラム過渡を模擬したナトリウム試験はPRACSが自然循環条件でスムーズに起動すること、スクラム後に模擬炉心が安定に冷却されることを示した。さらに、ループの圧力損失係数を変化させた実験からは外乱事象に対するPRACSのロバスト性を示した。

Decay heat removal by natural circulation is a significant passive safety measure of a fast reactor against station blackout. The decay heat removal system (DHRS) of the loop type sodium fast reactor being designed in Japan comprises a direct reactor auxiliary cooling system and primary reactor auxiliary cooling system (PRACS). The thermal hydraulic phenomena in the plant under natural circulation conditions need to be understood for establishing a reliable natural circulation driven DHRS. In this study, sodium experiments were conducted using a plant dynamic test loop to understand the thermal-hydraulic phenomena considering natural circulation in the plant. The experiments simulating the scram transient confirmed that PRACS started up smoothly under natural circulation, and the simulated core was stably cooled after the scram. Moreover, the experiments varying the pressure loss coefficients of the loop as the experimental parameters showed robustness of the PRACS.