高速炉ガスタービン発電システム

• 資料種別: 文書・図像類
• タイトル: 高速炉ガスタービン発電システム
• 著者・編者: 大坪 章; 羽賀 一男; 関口 信忠
• 著者標目: 大坪 章; 羽賀 一男; 関口 信忠
• 出版年月日等: 1992-05
• 出版年（W3CDTF）: 1992-05
• 並列タイトル等: Gas turbine power generation system using a fast reactor
• タイトル（掲載誌）: PNC TN9410 92-252
• 本文の言語コード: jpn
• 対象利用者: 一般
• 一般注記: 技術者の不足しがちな大都会より遠く離れた、寒冷地の小都市近郊での使用が期待される、高速炉を用いたコジェネタイプのガスタービン発電システムの概念を構築する。上記小都市人口を2万-20万程度と想定し、1万kWe、5万kWe、10万kWeの3種類の発電規模のプラントにつき検討する。一次系は以前に水素製造用に検討した高温高速炉を用いる。二次系にはナトリウム-水反応の心配がなく、また水処理の必要もないHe-Xe混合ガスを使用した密閉ブレイトンサイクルとする。二次系のガスタービン発電の熱効率を高くするためには高速炉の炉容器出口冷却材温度は高温にするのが望ましい。よって当該温度は、鉄-ニッケル基合金で達成されうる最高温度と考えられる650-700$^{\circ}C$と、現在の通常の高速炉の場合より100-150$^{\circ}C$高温とする。この密閉ブレイトンサイクルの排熱は地域暖房等のコジェネに利用する。上記の3種類の発電規模のプラントにつき概念検討を行った結果、次のようなプラントシステムの可能なことが分かった。10万及び5万kWeシステム一次系は両者とも2ループ、二次系は前者が4ループ後者が2ループ、炉容器出口冷却材温度は両者とも700$^{\circ}C$とする。二次系のガスの循環に非中間冷却型コンプレッサを使用する。システムの熱効率は両者とも約24\%となった。二次系建屋の大きさは、前者で31m(幅)$\times$40m(奥行き)$\times$30m(高さ)、後者で31m(幅)$\times$22m(奥行き)$\times$30m(高さ)である。1万kWeシステム一次系、二次系とも2ループとし、炉容器出口冷却材温度を650$^{\circ}C$とする。二次系であるガス系の循環に中間冷却型コンプレッサを使用する。システムの熱効率は約24\%となり、二次系建屋の大きさは、31m(幅)$\times$23m(奥行き)$\times$30m(高さ)となった。; [Objective] Study on the concept of a fast reactor gas turbine cogeneration system used near a small town, where there are not a large number of engineers, in a cold district distant from a large city. [Method] The population of the small town is supposed 200 to 2000 thousands. The study was performed on three kinds of plant systems, that is, 100, 50 and 10 MWe's. The design of a high temperature fast reactor previously studied for hydrogen production was used for a primary system. A closed Brayton cycle (CBC) was adopted for the secondary system to generate electric power. These plant systems have not the accident occurence possibility of sodium-water reaction since a steam turbine is not used for electric power generation. Water treatment is not necessary, too. In order that the gas turbine system has high thermal efficiency, the reactor vessel coolant outlet temperature is desirable to be high. Therefore the temperature was set to be 650 to 700$^{\circ}$C which is considered the highest temperature attained by steel and nickel alloy structural material. The temperature is higher than that of usual FBR's by 100 to 150$^{\circ}$C. Exhausted heat from the closed Brayton cycle is used for cogenration like district heating. [Result] The following plant systems were found to be possible from the conceptual design study on the above three kinds of power scale plants. [100 and 50MWe systems] Both systems adopted two loops for primary system. The former adopted four loops design and the latter two loops design for the secondary system, respectively. The reactor coolant temperature was 700$^{\circ}$C at the reactor outlets for both systems. An non-intercooling type compressor was used in the secondary system. The thermal efficiency of the CBC was about 24\%. The scales of the building containing the secondary system were 31m in width, 40m in depth and 30m in height for the former and 31m in width, 22m in depth and 30m in height for the latter. [10MWe system] A ...
• 一次資料へのリンクURL: /PNC-TN9410-92-252.pdf （fulltext）; https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/PNC-TN9410-92-252.pdf
• オンライン閲覧公開範囲: 限定公開
• 連携機関・データベース: 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）; https://irdb.nii.ac.jp
• 提供元機関・データベース: 日本原子力研究開発機構 : JOPSS:JAEA Originated Papers Searching System

• 要約等: 技術者の不足しがちな大都会より遠く離れた、寒冷地の小都市近郊での使用が期待される、高速炉を用いたコジェネタイプのガスタービン発電システムの概念を構築する。上記小都市人口を2万-20万程度と想定し、1万kWe、5万kWe、10万kWeの3種類の発電規模のプラントにつき検討する。一次系は以前に水素製造用...