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Conceptual design of the steam reforming system for hydrogen production connected to HTTR

HTTR接続水蒸気改質システムの概念設計

岩月 仁; 大橋 弘史; Yan, X.

Iwatsuki, Jin; Ohashi, Hirofumi; Yan, X.

HTTRは、日本原子力研究開発機構(JAEA)の大洗研究開発センターに建設された30MW、950$$^{circ}$$Cの高温工学試験研究炉である。HTTRプロジェクトの枠組みの中で、水蒸気改質システム(CH$$_{4}$$ + H$$_{2}$$O = 3H$$_{2}$$ + CO)の研究開発を行ってきた。2002年にモックアップ試験施設を建設し、水素製造システムの過渡的挙動を調査し、システムの制御性を確立した。以上の成果を踏まえ、HTTRに接続された水素製造のための水蒸気改質システムの概念設計を検討した。システム条件は、HTTR仕様とモックアップ試験施設の建設および運転の経験を考慮して最適化された。水素製造システムは、HTTRからヘリウムループを介して水素製造システムに輸送され約0.2MWに加熱される。このシステムは約70Nm$$^{3}$$/hの水素を生成する。

The HTTR is a 30MW, 950$$^{circ}$$C high temperature engineering test reactor built and operated on the site of the Oarai Research & Development Center of Japan Atomic Energy Agency (JAEA). In the framework of the HTTR project, JAEA has been conducting a research and development on the steam reforming system (CH$$_{4}$$ + H$$_{2}$$O = 3H$$_{2}$$ + CO). JAEA had constructed a mock-up test facility in 2002, and investigated transient behavior of the hydrogen production system and established system controllability. Based on the results and experience of above, the conceptual design of steam reforming system for hydrogen production connected to HTTR has been studied. The system condition was optimized considering the HTTR specification and the experience on the construction and the operation of the mock-up test facility. The hydrogen production system is heated with about 0.2MW transported from the HTTR to the hydrogen system via a helium loop. The system produces about 70 Nm$$^{3}$$/h hydrogen.

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