KR100920865B1 - 소듐 수산화물의 결정화 방지를 위한 고속로 증기 발생기의배출 배관계통 - Google Patents

소듐 수산화물의 결정화 방지를 위한 고속로 증기 발생기의배출 배관계통 Download PDF

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Abstract

배관 내면에서의 결정화 현상을 방지하는 증기 발생기의 배출 배관계통이 개시된다. 본 발명의 증기 발생기의 배출 배관계통은 고속로 증기발생기의 냉각 매체인 용융금속이 소듐인 경우에 있어서 증기발생기의 전열관 누출 사고로 인해서 물이 소듐으로 누출되어 소듐과 물이 반응하여 형성된 소듐 화합물이 유동하는 경로를 제공하고 소듐 화합물보다 낮은 온도로 유지되는 이송배관 및 이송배관의 외벽에 구비되며 이송배관의 공명주파수(resonance frequency)와 같거나 비슷한 15내지 30kHz범위의 한쪽 상(pahse)이 없는 정현파 혹은 사각파 형태의 펄스파(pulse wave)를 부가하여 이송배관 내면에 소듐 화합물이 결정화되는 것을 방지하는 초음파 발생유닛을 포함하여 구성된다. 따라서, 온도차이로 인해 이송배관 내면에서 소듐 화합물이 결정화되는 것을 차단하여 배관의 유동 특성을 향상시키고, 배관 막힘 현상에 따른 소듐-물 반응의 소듐 화합물이 누적되어 증기발생기 내부에서 덩어리(caking)로 되는 위험을 예방하여 안전성 및 운전성을 확보할 수 있다.
고속로, 증기발생기, 소듐, 물, 화합물, 소듐 수산화물, 소듐 산화물, 초음파, 유동, 결정, 결정화

Description

소듐 수산화물의 결정화 방지를 위한 고속로 증기 발생기의 배출 배관계통{Outlet pipe line of sodium fast reactor steam generator to prevent the crystallization of sodium hydroxides therein}
본 발명은 증기 발생기의 배출 배관계통에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 소듐 화합물이 온도 차이로 인해 배관 내면에서 결정화되는 것을 차단하여 원활한 유동을 유지하도록 하는 증기 발생기의 배출 배관계통에 관한 것이다.
고속로(고속 증식로 또는 액체금속로)는 발전하면서 소비한 것 이상의 핵연료를 생성(증식)할 수 있기 때문에 우라늄 자원의 이용효율을 비약적으로 높일 수가 있는 원자로로서 현재 활발히 개발되고 있다.
증식을 가능케 하는 원자로는 현재 여러 개가 연구되고 있으나, 핵연료로서 우라늄과 플루토늄 혼합 산화물을 사용하고, 냉각재로서 액체금속 소듐을 사용하며, 감속재는 사용하지 않고 고속중성자에 의한 플루토늄의 핵분열을 이용하는 액체 금속로가 발전용 플랜트로서 실용화를 목표로 하고 있다.
고속로는 냉각재로 액체상태의 소듐을 사용함으로써, 고온과 저압으로 냉각계통을 운전할 수 있는 장점이 있으나, 고속로 증기발생기에서 전열관 손상으로 물(스팀)이 소듐으로 누출되면 소듐이 화학적으로 활성이 높아 물과의 화학적 반응을 통해 소듐 화합물을 형성하며 이런 누출 사고로 인한 소듐 화합물을 배출계통을 통해 증기발생기에서 배출할 때 소듐 화합물이 혼합된 용융 소듐의 흐름을 방해하는 문제점을 가져오고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 상기 소듐 화합물이 누적된 증기발생기로부터 배관을 형성하여 별도의 저장탱크로 배출하는 방법을 사용하고 있다. 그러나 증기발생기 및 저장탱크와 배관 사이의 온도 차이로 인해 상기 소듐 화합물이 상기 배관 내면에서 결정화되어 배관을 막는 경우가 발생한다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 배관 내부를 유동하는 용융 소듐과 물이 반응하여 형성된 소듐 화합물이 배관의 내면에서 결정화되는 것을 차단하여 배관의 유동특성을 유지할 수 있는 증기 발생기의 배출 배관계통을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 별도의 배관 내부를 처리하는 작업이 필요 없어 시간 및 비용을 절감할 수 있는 증기 발생기의 배출 배관계통을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 소듐 수산화물이 혼합된 증기 발생기의 배출 배관계통은 이송배관 및 초음파 발생유닛을 포함하여 구성된다.
상기 이송배관은 고속로 증기발생기에서의 용융금속 및 상기 용융금속과 물이 반응하여 형성된 금속 화합물이 유동하는 경로를 제공할 수 있다.
여기서 용융금속이라 함은 용융 상태의 소듐(Na), 리튬(Li), 칼륨(K) 혹은 혼합 금속이거나, 예를 들어 이런 금속중에서 소듐인 경우 소듐 수산화물 및 소듐 산화물 또는 소듐과 물이 반응하여 생성된 금속 화합물이 혼합된 상태의 용융된 금속을 의미하고, 금속 화합물이라 함은 상기 용융금속이 소듐인 경우, 소듐 수산화물 및 소듐 산화물을 의미한다.
그리고, 상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관의 표면에 구비되며, 상기 이 송배관으로 초음파를 발생하여 상기 이송배관 내면에 상기 금속 화합물이 결정화되는 것을 방지할 수 있다.
상기 이송배관에서는 상기 금속 화합물 및 용융금속이 혼합하여 형성된 혼합물이 이송될 수 있다.
한편, 상기 증기 발생기의 배출 배관계통은 상기 용융금속 및 물을 저장하는 증기발생기를 더 포함하고, 상기 이송배관은 상기 증기발생기에 결합될 수 있다. 특히, 상기 이송배관은 상기 증기발생기에 용접 결합하여 수밀성이 확보되는 것이 바람직하다.
상기 물은 물 공급관을 통해 증기발생기 및 이와 유사한 형태의 열교환기의 전열관에 공급되도록 할 수 있다.
본 발명에서의 상기 초음파 발생유닛은 복수 개로 이루어질 수 있으며, 상호 이웃하는 상기 초음파 발생유닛의 간격은 상기 이송배관을 통해 이송되는 상기 혼합물 유동속도의 1/2이하가 되는 것이 좋다.
이러한 상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관의 표면에 부착될 수 있으며, 초음파 전달율을 높이기 위해 상기 이송배관에 용접 결합되는 것이 바람직하다. 본 발명에서의 상기 초음파는 한쪽 상(phase)이 없는 15kHz 내지 30kHz 범위의 정현파 혹은 사각파 형태이면서 펄스파일 수 있다.
그리고, 상기 초음파의 주파수는 상기 이송배관의 공명주파수와 동일하게 하여 상기 금속 화합물이 결정화되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 상기 용융금속은 용융 상태의 소듐일 수 있으며, 이로 인해 상기 금속 화합물은 소듐 수산화물 및 소듐 산화물 중 어느 하나일 수 있고, 소듐(Na)과 마찬가지로 리튬(Li), 칼륨(K)과 같은 원소 주기율표에서 1족 원소의 금속인 경우 금속과 물이 반응하여 금속 수산화물 및 금속 산화물 중 어느 하나일 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용융금속과 물이 반응하여 형성된 금속 화합물이 온도가 비교적 낮은 이송배관으로 유입시 온도 차이로 인해 이송배관 내면에서 결정화되는 것을 방지하여 이송배관의 유동 특성을 양호하게 유지하는 효과가 있다.
또한, 증기발생기와 근접하도록 초음파 발생유닛을 장착하고, 이송배관의 경로상에 복수 개의 초음파 발생유닛을 설치함으로써 이송배관의 모든 부분에서 소듐 화합물이 결정화되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 고속로 증기발생기의 전열관에서 누출 사고로 인해 물이 소듐으로 누출되었을 때, 소듐과 물이 반응하여 형성된 소듐 화합물에 초음파를 가하여 이송배관의 내면에 결정화되는 것을 차단할 수 있고, 배관 막힘에 따른 증기발생기 속에서 소듐 화합물이 덩어리로 되는 것을 예방할 수 있어 안전한 작업 환경을 구현하는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 실시예서는 용융금속으로 소듐을 적용할 수 있으나, 이에 한정되거나 제한되지 않으며, 열 용량이 우수하면서도 액체 상태에서 원활한 유동 특성을 가지는 여러 활성 금속물질을 사용할 수 있음은 물론이다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 증기 발생기의 배출 배관계통에 대한 전체적인 구성을 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 1은 본 발명의 증기 발생기의 배출 배관계통을 설명하기 위한 나타내는 구성도이다. 그리고 도 1은 실제 고속로에 구비된 증기발생기의 배출 배관계통에서 일어나는 현상을 나타내기 때문에 초음파 세기와 개수를 조절하면 고속로외의 다른 원자로 또는 다양한 플랜트 장치에서도 본 발명을 응용할 수 있을 것이다.
본 발명의 증기발생기의 배출 배관계통(100)은 증기발생기(110), 이송배관(120), 초음파 발생유닛(130), 가스 공급유닛(140) 및 저장탱크(150)를 포함하여 구성된다.
여기서 증기 발생기의 배출 배관계통이라 함은 상기 증기발생기(110)를 포함한 초음파 발생유닛(130)이 장착된 배관계통을 말하며, 상기 증기발생기(110)에서 저장탱크(150)로 용융금속 및 상기 용융 금속과 물이 반응하여 형성된 금속 화합물을 이송시키기 위해 적용된 장치를 말한다.
상기 증기발생기(110)는 상기 용융금속(10)과 물을 수용하는 공간을 제공하 며, 상기 물은 상기 용융금속(10)과 열전달하여 스팀 형태로 변화되고, 이후 외부로 방출된다.
상기 증기발생기(110)의 공간에서는 상기 용융금속(10)과 상기 물이 반응하여 덩어리 형태로 형성된 금속 화합물이 생성된다. 상기 용융금속(10)이 소듐일 경우에는, 상기 금속 화합물은 상기 소듐 및 물이 화학 반응하여 생성된 소듐 산화물 또는 소듐 수산화물이다.
또한, 상기 증기발생기(110)의 일측에는 상기 물을 공급하기 위한 물 공급관(160)이 연결된다. 상기 물 공급관(160)의 일단은 노즐로 형성되어 상기 증기발생기(110)의 내부 공간으로 상기 물을 분사시킬 수 있다.
상기 이송배관(120)은 상기 증기발생기(110)의 일측에 연결되어 상기 용융금속(10)과 상기 물의 화학반응 결과 생성된 상기 금속 화합물과 상기 용융금속(10)을 이송한다. 즉, 상기 이송배관(120)에는 상기 금속 화합물의 결정이 분산된 상태에서 상기 용융금속(10)과 혼합되어 이송된다.
이러한 상기 이송배관(120)의 내면은 상기 증기발생기(110)보다 온도가 낮다. 이로 인해 상기 금속 화합물은 상기 이송배관(120)의 내부를 유동하면서 상기 이송배관(120)의 내면과 접촉하는 일부가 결정화된다.
한편, 본 실시예에서 상기 이송배관(120)은 수밀성을 확보하기 위해 상기 증기발생기(110)에 용접 결합되는 것이 바람직하다.
상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관(120)에 장착되며, 구체적으로는 상기 이송배관(120)의 외벽 표면에 장착된다. 한편, 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관에 용접 결합되어 상기 초음파가 상기 이송배관(120)으로 양호하게 전파되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 초음파 발생유닛(130)은 초음파를 발생하여 상기 이송배관(120)으로 유입된 상기 금속 화합물이 온도 차이로 인해 상기 이송배관(120) 내면에서 결정화되는 것을 방지한다.
구체적으로, 상기 이송배관(120) 내면에서 결정이 방지되는 수단은 초음파에 의해서 상기 내면에 생성된 결정이 부착되는 것을 방해하여 결정화가 이루어 지지 않게 하는 것으로, 상기 내면에 부착된 결정이 초음파 에너지 및 주파수 특성에 의해서 조각나게 하거나 결정 성장을 방해하여 결정화가 성장하거나 굳어지는 현상을 방해함으로써 결정화가 이루어지지 않게 하는 것이다.
이러한 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관(120)을 따라 복수 개가 배치될 수 있으며, 각각의 이송배관들의 간격은 상기 이송배관(120) 내부를 유동하는 상기 용융금속(10) 및 금속 화합물의 유동속도의 1/2 이하로 설정되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 증기발생기(110)에 근접하게 즉, 상기 증기발생기(110)와 이송배관(120)의 연결부위에 치우치게 위치시켜 상기 이송배관(120)으로 유입되는 시점에서부터 상기 이송배관(120)의 내면에서 결정화 현상이 일어나는 것을 방지하는 것이 좋다.
상기 가스 공급유닛(140)은 상기 증기발생기(110)로 아르곤(Ar) 가스를 공급할 수 있다. 여기서, 상기 아르곤 가스는 상기 증기발생기(110)의 내측면에서 상기 용융금속(10)이 금속 산화물로 변화되어 달라붙는 것을 방지할 수 있다. 이러한 상기 가스 공급유닛(140)은 상기 저장탱크(150)과 연결되어 상기 아르곤 가스를 공급할 수 있다.
한편, 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 증기발생기(110)에서 측정된 상기 용융금속의 농도가 기 설정된 농도보다 높게 측정되면 구동되도록 할 수 있다.
도 2및 도 3을 참조하여, 초음파 발생유닛의 구동 전 후에 따른 금속 화합물의 결정화 상태를 설명하면 다음과 같다. 여기서, 도 2는 도1의 Ⅰ 부분을 확대하여 도시한 것으로서 초음파 발생유닛의 구동 전의 상태를 설명하기 위해 나타낸 작동도이고, 도 3은 초음파 발생유닛의 구동 후의 상태를 설명하기 위해 나타낸 작동도이다.
이에 도시한 바와 같이, 이송배관(120) 내부를 유동하는 용융금속에는 비결정질의 금속 화합물(30)이 혼합되어 유동한다. 상기 금속 화합물(30)은 온도가 높은 증기발생기(110)의 배출구(114)를 통해 불출되며, 상기 이송배관(120)보다 높은 온도를 가진다.
이러한 온도 차이로 인해 상기 금속 화합물(30)은 상기 이송배관(120)을 유동하는 동안 상기 이송배관(120)의 내면과 접촉하면서 열을 빼앗기게 되고, 그 결과 상기 이송배관(120)의 내면에서 결정화되어 금속 화합물의 결정(40)을 생성한다.
상기 금속 화합물(30)은 상기 증기발생기(110)에서는 비교적 작은 크기의 비결정질 결정으로 형성되지만, 온도가 낮은 상기 이송배관(120)으로 유입되면서 비결정질 결정이 결정 성장하여 크기가 커지며, 상기 이송배관(120) 내면에서 비균질성 표면(heterogeneous surface) 효과로 인해 보다 쉽게 큰 결정으로 성장한다.
이러한 상기 금속 화합물의 결정(40)은 점점 결정 크기가 커지면서 일정 시간이 지나면 상기 이송배관(120)의 통로를 막을 수 있다. 그러나 상기 이송배관(120) 표면에 수직하게 장착된 초음파 발생유닛(130)을 구동하여 상기 초음파를 상기 이송배관(120)으로 전달함으로써 상기 이송배관(120)의 내면에서 상기 금속 화합물의 결정(40)이 생성되는 것을 방지할 수 있다.
상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 초음파를 생성하는 초음파 발생부(132) 및 상기 초음파 발생부(132)와 상기 이송배관(120) 사이를 연결하여 상기 초음파를 상기 이송배관으로 전달하는 초음파 전달부(134)로 구성된다. 여기서, 상기 초음파 전달부(134)는 음향 특성이 우수한 금속 재질을 사용하여 형성되는 것이 좋으며, 더불어 비교적 온도가 높은 상기 이송배관(120)의 외측에 결합됨으로 내열성이 강한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 초음파 발생유닛(130)은 복수 개로 구성되어 상기 이송배관(120)의 경로를 따라 균일한 간격으로 장착될 수 있다. 이때, 이웃하는 상기 초음파 발생유닛(130)들 사이의 간격은 상기 이송배관(120)을 유동하는 상기 용융금속 및 금속 화합물(30) 등과 같은 유체의 유동속도와 일정한 상관관계를 이룬다. 이런 관계를 식으로 표현하면 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112007063715047-pat00001
여기서, D[m]는 이웃하는 초음파 발생유닛 사이의 간격이며, V[㎧]는 이송배관을 유동하는 유체의 속도이다. 즉, 상기 초음파 발생유닛(130)들 사이의 간격(D)은 상기 이송배관(120)을 유동하는 상기 용융금속 및 금속 화합물(30) 등과 같은 유체의 유동속도(V)의 1/2 이하가 되는 것이 바람직하다.
이와 같이 상기 이송배관(120)을 유동하는 상기 용융금속 및 금속 화합물(30)의 유동속도에 맞추어 초음파를 가해주면 유체 유동속도의 주기 피크에 초음파를 부가하여 상기 용융금속 및 금속 화합물(30)이 상기 이송배관(120)의 내면에서 결정으로 성장하는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 복수 개의 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관(120)의 경로를 따라 서로 마주보는 방향에서 지그재그 형태로 장착되는 것이 바람직하다.
상기 초음파 발생유닛(130)을 통해 발생된 초음파의 주파수는 상기 이송배관(120)의 공명주파수와 동일한 값을 가지는 것이 좋으며, 또한 상기 초음파는 표면파 형태로 발생할 수 있다.
그리고, 상기 초음파 발생유닛(130)을 통해 발생된 초음파 에너지 세기는 상기 금속 화합물의 비결정질 결정이 상기 이송배관(120) 내면에서 부착되어 성장하지 않도록 할 정도의 크기가 되도록 한다. 이러한 상기 초음파의 적절한 에너지 세기는 다음과 같은 수학식2를 통해 결정할 수 있다.
Figure 112007063715047-pat00002
여기서, W[watts]는 초음파의 에너지 세기이며, G는 1㎏ 당 기준이 되는 초음파 의 에너지 세기이다. 예를 들어 초음파 발생유닛 사이의 간격 1m에 걸쳐 유동하는 유체의 무게가 2㎏이면 G는 2가 되며, 초음파 발생유닛 사이의 간격이 1m에 걸쳐 유동하는 유체의 무게가 4㎏이면 G는 4가 된다. 여기서, 유체는 금속 화합물이 함유된 용융금속을 의미한다.
이와 같이, 서로 이웃하는 상기 초음파 발생유닛(130)간의 간격이 결정되면, 상기 초음파의 에너지 세기도 결정될 수 있다. 그런데, 상기 이송배관(120)을 통해 유동하는 유체의 양도 변화됨으로, 상기 초음파는 상기 수학식 2에서 산출된 에너지의 세기보다 더 큰 에너지 세기로 공급되는 것이 좋다.
도 4는 도 2의 변형예로서, 이송배관 표면의 접선을 따라 연결된 초음파 발생유닛을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 금속 화합물을 함유하는 용융금속을 이송하기 위한 이송배관(120)에는 상기 금속 화합물이 상기 이송배관(120)의 내면에서 결정화되는 것을 방지하기 위해 초음파 발생유닛(130)이 장착된다.
본 변형예서는 상기 초음파 발생유닛(130)의 일측면이 상기 이송배관(120) 표면의 접선상에 위치한다. 이와 같이 구성되어 상기 초음파 발생유닛(130)을 통해 발생된 초음파는 상기 이송배관(120)의 표면 전체에 고르게 전달되어 상기 이송배관(120)의 표면에 수직하게 장착되는 경우보다 결정화 방지에 더욱 효과적이다.
도 5는 도 2의 다른 변형예로써, 이송배관에 기울어져 장착된 초음파 발생유닛을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 금속 화합물이 혼합된 용융금속을 이송하는 이송배관(120)의 표면에는 복수 개의 초음파 발생유닛(130)이 장착되며, 각각의 상기 초음파 발생유닛(130)은 일정한 기울기(α)로 기울어져 장착된다.
이러한 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 용융금속에 포함된 상기 금속 화합물이 상기 이송배관(120)의 내면에 달라붙어 결정화되는 것을 차단한다. 본 변형예와 같이, 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관(120)의 표면에 기울어져 장착되어 상기 이송배관(120)을 따라 보다 넓은 범위로 초음파가 전달되도록 할 수 있다. 즉, 상기 초음파 발생유닛(130)이 상기 이송배관(120)의 표면에 수직하게 장착되는 경우에는 상기 초음파 발생유닛(130)과 접촉하는 좁은 영역에만 초음파가 전달되지만, 기울어져 장착되는 경우에는 상기 이송배관(120)의 표면 및 내부를 따라 길이 방향으로도 전달되어 보다 넓은 영역에 걸쳐 초음파의 영향을 받도록 할 수 있다.
본 변형예의 상기 초음파 발생유닛(130)은 상기 이송배관(120)의 표면에 대하여 약 20 내지 40도 기운 상태로 장착될 수 있으며, 가장 적절하게는 약 30도 정도로 기울어져 장착되는 경우에 상기 이송배관(120)의 내면에서 결정화가 이루어지는 것을 방지하는데 보다 더 효과적이다.
도 1은 본 발명의 증기 발생기의 배출 배관계통을 설명하기 위한 나타내는 구성도이다.
도 2는 도1의 Ⅰ 부분을 확대하여 도시한 것으로서, 초음파 발생유닛의 구동 전의 상태를 설명하기 위해 나타낸 작동도이다.
도 3은 도1의 Ⅰ 부분을 확대하여 도시한 것으로서 초음파 발생유닛의 구동 후의 상태를 설명하기 위해 나타낸 작동도이다.
도 4는 도 2의 변형예로서, 이송배관 표면의 접선을 따라 연결된 초음파 발생유닛을 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 다른 변형예로서 기울어져 장착된 초음파 발생장치를 설명하기 위해 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 배출 배관계통 110: 증기 발생기
120: 이송배관 130: 초음파 발생유닛
132: 초음파 발생부 134: 초음파 전달부
140: 가스 공급유닛 150: 저장탱크
160: 물 공급관

Claims (19)

  1. 원자로 노심으로부터 발생된 열을 전달받아 증기를 발생하는 증기 발생기의 배출 배관계통에 있어서,
    상기 증기 발생기의 일측에 연결되고, 상기 증기 발생기의 전열관 손상으로 물이 누출되는 사고가 발생하면 상기 증기발생기 내부에서 상기 원자로 노심의 열을 전달받는 냉매제인 용융금속 및 상기 용융금속 및 물이 반응하여 형성된 금속 화합물이 유동하는 경로를 제공하며, 상기 금속 화합물보다 낮은 온도로 유지되는 이송배관; 및
    상기 이송배관의 표면에 구비되며, 상기 이송배관으로 초음파를 발생하여 상기 이송배관 내면에 상기 금속 화합물이 결정화되는 것을 방지하는 초음파 발생유닛;
    을 포함하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이송배관에는 상기 금속 화합물의 결정이 분산된 상태에서 상기 용융금속과 혼합되어 이송되는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이송배관은 상기 증기발생기에 용접 결합된 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관의 외벽 표면에 부착된 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관에 용접 결합된 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 복수 개로 이루어진 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛의 간격은 상기 이송배관을 통해 이송되는 상기 금속 화합물 및 용융 금속 유동속도의 1/2이하인 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관의 표면에 수직하게 장착된 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 상기 이송배관의 표면에 기울어져 부착된 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛의 기울어진 각도는 20 내지 40도인 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛의 일측면은 상기 이송배관 외벽 표면의 접선에 위치하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 용융금속은 원소 주기율표에서 소듐, 리튬, 칼륨을 포함하는 1족 원소의 금속 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 금속 화합물은 금속 수산화물 및 금속 산화물 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은 상기 증기발생기와 상기 이송배관의 연결부위에 치우치게 위치하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 발생유닛은
    상기 초음파를 생성하는 초음파 발생부; 및
    상기 초음파 발생부와 상기 이송배관 사이를 연결하여 상기 초음파를 상기 이송배관으로 전달하는 초음파 전달부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는 상기 이송배관의 공명주파수(resonance frequency)와 동일한 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 초음파의 주파수는, 15kHz 내지 30kHz 범위의 한쪽 상이 없는 정현파 및 사각파 형태의 펄스파 중 어느 하나로써, 상기 이송배관의 공명주파수에 대응되는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 이송배관과 연결되어 상기 금속 화합물 및 용융 금속을 별도로 저장하는 저장탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 원자로는 고속로인 것을 특징으로 하는 증기 발생기의 배출 배관계통.
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