3領域炉心熔融塩炉の非定常特性－負荷追従性の検討

摘要

本報では熱出力465MWの3領域炉心熔融塩炉が有する負荷追従性を検討した．解析に際しては，炉制御方式にPWRで採用されているタービン優先方式を想定し，除熱量をステップ状に変化させた際の炉の熱的および核的な特性を明らかにした．本報にて得られた知見を以下にまとめる．1.除熱量操作量の範囲が50-1.50％では，炉熱出力は自律的に負荷に追従する．また，その整定時間は除熱量操作量が50％のとき最大となり957秒である．2.除熱量操作に伴い，燃料塩温度，黒鉛減速材温度，中性子束，遅発中性子先行核は炉出力と同様に大きく変化し，その後，速やかに収束する．3.燃料塩入口温度は除熱量操作により大きく変動した．後，最終的には初期条件である定格運転時の流入温度833K付近に収束する．4.除熱量操作量が150％の条件では，炉入口付近で燃料塩の凝固が発生するおそれがある．当該条件では，制御棒操作等の他の炉制御法を適用し，燃料塩流入温度を引き上げる操作が必要と考えられる．以上，3炉心熔融塩炉はタービン優先方式の炉制御法を適用することにより，大きな負荷変動が加わった条件下においても炉の熱的および核的な安全性が保たれることが明らかになった．本結果は，タービン優先方式による3炉心溶融塩炉の負荷追従制御の可能性を示唆するものである．