HTTR接続熱利用システムのプラント過渡挙動評価; ヘリウムガスタービンと水素製造施設接続に伴うHTTRの安全評価

System analysis for HTTR-GT/H plant; Safety analysis of HTTR for coupling helium gas turbine and H plant

佐藤 博之  ; Yan, X. ; 大橋 弘史 

Sato, Hiroyuki; Yan, X.; Ohashi, Hirofumi

高温ガス炉は優れた安全性を有し、高温熱供給が可能であることから多様な産業利用が期待されている。日本原子力研究開発機構では、世界で初めての原子炉施設へのヘリウムガスタービン及び水素製造施設の接続に係る許認可の取得、ヘリウムガスタービン発電技術及び水素製造技術の確証を目的に、高温工学試験研究炉を用いて、原子炉から取り出される核熱によりヘリウムガスタービン発電及び水素製造を行うHTTR熱利用試験を計画している。本検討では、HTTRにヘリウムガスタービン及び水素製造施設から成る熱利用システムを接続したHTTR接続熱利用システムを対象にプラント過渡挙動評価を実施した。ヘリウムガスタービンや水素製造施設の接続に伴い評価が必要となる事象として、「負荷の喪失」及び「水素製造施設での異常に起因する2次ヘリウム冷却設備での温度及び圧力変動」を選定するとともに、当該事象についてプラント過渡挙動評価を行った結果、安全評価上の注目パラメータは判断基準を超えることなく、当該システムが技術的に成立することを示した。

JAEA initiated a nuclear cogeneration demonstration project with helium gas turbine power generation and thermochemical hydrogen production utilizing the HTTR. This study carries out system analysis for the HTTR gas turbine hydrogen cogeneration test plant. The evaluation was conducted for the events newly identified corresponding to the coupling of helium gas turbine and hydrogen production plant to the HTTR. The results showed that loss of load event does not have impact on temperature of fuel and reactor coolant pressure boundary. In addition, reactor coolant pressure does not exceed the evaluation criteria. Furthermore, it was shown that reactor operation can be maintained against temperature transients induced by abnormal events in hydrogen production plant.