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村上 勤; 菱田 正彦; 木曽原 直之; 早船 浩樹; 堀 徹; 藤井 正; 内田 昌人; 近澤 佳隆; 宇野 修; 三枝 利家; et al.
JNC TY9400 2004-014, 78 Pages, 2004/07
JNC-TY9400-2004-014.pdf:7.97MB
本報告書は、平成15年度に実施したNa冷却大型炉設計研究の成果をまとめたものである。平成15年度の設計研究では、平成14年度に成立性に係わる課題としてあげられていた安全性、構造健全性及び熱流動に関する成立性評価を行い、その結果に基づきNa冷却大型炉のプラント概念を見直した。また、フェーズⅡの中間評価を行うために、経済性評価、開発目標に対する達成度等を評価し、中間とりまとめに必要なデータを整備した。
菱田 正彦; 村上 勤; 木曽原 直之; 藤井 正; 内田 昌人; 早船 浩樹; 近澤 佳隆; 堀 徹; 三枝 利家; 宇野 修; et al.
JNC TY9400 2004-012, 97 Pages, 2004/07
JNC-TY9400-2004-012.pdf:12.55MB
プラント概念構築として、平成14年度に構築したプラント全体概念(単機出力75万kWeの4モジュール構成)に基づいて、高内部転換型炉心、直管2重管蒸気発生器、EVST方式燃料取扱設備を採用した機器設計を行い、プラント全体概念を具体化した。概念の構築にあたっては、Na弱点克服のための方策検討、軽水炉並のISI&Rの検討も実施した。更に、成立性評価として、構築した中型モジュール炉に対して、主要な事象の安全評価を実施するとともに、構造健全性及び熱流動に関する主要な課題、特に、直管2重管SG及びPRACSを内蔵するIHX上部プレナムの製作性、構造健全性等の評価を行い、中型モジュール炉概念の成立性見通しを得た。また、フェーズIIの中間評価を行うため、経済性評価、開発目標に対する達成度等を評価し、中間とりまとめに必要なデータを作成した。
森部 剛志; 久保 重信; 三枝 利家; 此村 守
JNC TY9400 2004-007, 408 Pages, 2004/06
JNC-TY9400-2004-007.pdf:26.6MB
FBRサイクルの実用化戦略調査研究では、多様な冷却材(ナトリウム、重金属、ガス、水等)、燃料形態(MOX、金属、窒化物等)及び出力規模等からなる技術選択肢を摘出・整理し、軽水炉に比肩する経済性を有する実用化時代の高速増殖炉プラント概念を検討している。 被覆粒子燃料ヘリウムガス冷却炉の平成15年度検討では、技術的成立性の見通しを明らかにするために、炉心およびプラント全般の予備的な概念検討などを実施し、フェーズII中間評価に足るガス炉プラント概念を構築し、総合評価に必要なデータの整備を実施した。本報告書は、プラント設計及び総合評価用データ整備について、まとめたものである。検討結果は以下の通りである。(1)プラント全般の概略設計については、プラント全体仕様、主要設備概念設計について 検討を行った。その中で、原子炉構造の断熱材有効性、ガスタービン耐震性、コアキヤッチヤーの冷却性・構造健全性などの検討を行い、成立性の概略見通しを得た。これら主要設備の概念設計結果に基づき、建屋配置を構築した。(2)総合評価用データ整備については、軽水炉のISI基準に準拠した1次系機器に対する試験方法案設定、定検工程策定などの保守・補修性の検討を行った。また、運転廃棄物及び廃炉廃棄物発生量の概算を行った。プラントの主要課題について要素技術毎に開発方法・工程等の開発計画を策定した。(3)経済性評価に必要なデータを整備し、建設単価を算出した結果、建設単価基準値を1割程度上回る結果となった。
此村 守; 小川 隆; 岡野 靖; 山口 浩之; 村上 勤; 高木 直行; 西口 洋平; 杉野 和輝; 永沼 正行; 菱田 正彦; et al.
JNC TN9400 2004-035, 2071 Pages, 2004/06
JNC-TN9400-2004-035.pdf:76.42MB
ナトリウム冷却炉、鉛ビスマス冷却炉、ヘリウムガス冷却炉及び水冷却炉について、革新技術を導入し炉型の特徴を活かした炉システム概念を構築し、その概念の成立の見通しを得るための検討を行うとともに、設計要求への適合性を評価した。その結果、2015年頃に高速増殖炉技術を実用化するためには、現状の知見で課題とされた項目で画期的な技術革新がないかぎり、ナトリウムを冷却材して選択することが合理的であることが明らかとなった。
木曽原 直之; 菱田 正彦; 新部 信昭; 堀 徹; 藤井 正; 内田 昌人; 近澤 佳隆; 三枝 利家; 宇野 修; 惣万 芳人; et al.
JNC TY9400 2003-015, 103 Pages, 2003/09
JNC-TY9400-2003-015.pdf:6.39MB
実用化戦略調査研究フェーズIにおいて、経済性目標を初めとする設計要求を満足する可能性のある有望なNa冷却中型モジュール炉概念として、アドバンスト・ループ型炉が抽出された。本報告書は、フェーズIIの2年目である平成14年度に実施したNa冷却中型モジュール炉設計研究の成果をまとめたものである。大型炉において採用したコストダウン方策及び共用効果を取込んだ平成13年度の設計結果では経済性目標である建設コスト20万円/kWeをわずかに下回り、目標を達成したものの、その達成度に余裕はない。そのため、更なるコストダウンを目指して平成13年度の成果に基づきNa冷却中型モジュール炉概念の再構築を行った。再構築に際し、モジュールあたりの電気出力を50万kWeから75万kWeに上昇させ、モジュール数を3から2に変更した。また、崩壊熟の除去を完全自然循環でできる特徴を生かして非常系の電気設備容量を極小とし、小型ガスタービンを採用した。この再構築したプラント概念について設備・機器の具体化を進めるとともに、成立性評価及び経済性評価を実施した。その結果、経済性目標を満足し、概念成立性に関する基本的な見通しを有するNa冷却中型モジュール炉のプラント概念を構築した。また、経済性向上の可能性を有する2次系簡素化プラントの検討、電磁ポンプを2次系に使用した場合の検討、燃料取扱設備の検討も行った。今後は、要素試験の成果等を適宜反映しつつ予備的概念設計を進め、プラント基本概念を明確化するとともに、概念成立性の見通し、経済性目標達成見通しを確たるものとして行く計画である。
木曽原 直之; 菱田 正彦; 新部 信昭; 堀 徹; 藤井 正; 内田 昌人; 近澤 佳隆; 三枝 利家; 宇野 修; 惣万 芳人; et al.
JNC TY9400 2003-014, 52 Pages, 2003/09
JNC-TY9400-2003-014.pdf:3.12MB
本報告は、実用化戦略調査研究フェーズIIの2年目である平成14年度に実施したNa冷却大型炉設計研究の成果をまとめたものである。平成14年度の設計研究では、平成13年度の成立性に係わる課題としてあげられていた安全性、構造健全性及び熱流動に関する成立性評価を行い、その結果に基づきNa冷却大型炉のプラント概念を見なおした、主要設備の基本仕様を明確化し、経済性評価を実施した。 本研究の結果、経済性目標(建設コスト20万円/kWe以下、等)を満足し、概念成立性に関する基本的な見通しを有するNa冷却大型炉のプラント概念が構築された。
森部 剛志; 久保 重信; 三枝 利家; 此村 守
JNC TY9400 2003-007, 188 Pages, 2003/05
JNC-TY9400-2003-007.pdf:7.62MB
FBRサイクルの実用化戦略調査研究では、多様な冷却材(ナトリウム、重金属、ガス、水等)、燃料形態(MOX、金属、窒化物等)及び出力規模等からなる技術選択肢を摘出・整理し、軽水炉に比肩する経済性を有する実用化時代の高速増殖炉プラント概念を検討している。平成14年度ガス炉の概念に関する研究では、平成13年度に有望な概念として選定した被覆粒子燃料ヘリウムガス炉について、炉心及びプラント全般の概念設計等を実施した。本報告書は、被覆粒子燃料ヘリウムガス炉のプラント設計について、平成14年度検討結果をまとめたものである。検討結果は以下の通りである。(1)受動的炉停止機構について、キュリー点電磁石方式を選定し、構造概念を設定した。(2)原子炉構造について、炉心支持構造及びライナ構造概念を具体化した。高温構造対策の候補材としてSiCを選定した。(3)プラント耐震性について、強地震検討用条件下で3次元免震を前提として原子炉構造の耐震性は確保できる見通しを明らかにした。(4)コアキャッチャーの検討に関連して、炉心損傷時の事象推移についてフィージビリティ検討を行った。その検討結果に適合しうるコアキャッチャー概念を提案した。(5)物量に基づく概略の建設コスト出力規模依存性の評価を行い、ガス冷却小型炉概略建設単価は小型炉目標建設単価を2割程度上回る見通しを得た。
此村 守; 三枝 利家; 水野 朋保; 大久保 良幸*
Global 2003/ANS,ENS (2003.11.16-20), 0 Pages, 2003/00
実用化戦略調査研究では、ガス冷却高速炉の有望な候補概念として、ピン型燃料炭酸ガス炉、ピン型燃料ヘリウムガス炉、被覆粒子燃料ヘリウムガス炉の3概念より経済性・安全性の観点から被覆粒子燃料ヘリウムガス炉を選定した。(フェーズ1)この被覆粒子燃料ヘリウムガス炉の燃料集合体概念については被覆粒子層直接冷却方式横方向流冷却概念の他に燃料保持性に優れる六角ブロック縦方向流冷却概念についても検討を行った。また、プラント概念実現性を左右する重要な課題である受動的炉停止機構、ガスタービン等について開発計画を策定した。