KR101484189B1 - 증기발생기 취출수 폐필터를 이용한 제염 폐액 원심분리장치 - Google Patents

증기발생기 취출수 폐필터를 이용한 제염 폐액 원심분리장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 증기발생기 취출수 처리용 폐필터로 여과시킴으로써 이물질과 고방사성 입자를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제염 폐액의 전처리 방법 및 그 방법에 사용되는 원심분리장치를 제공한다.

Description

증기발생기 취출수 폐필터를 이용한 제염 폐액 원심분리장치{Method for preconditioning waste liquid and centrifugal separator used in the method}
본 발명은 증기발생기 취출수 처리용 폐필터를 이용한 제염 폐액의 전처리 방법 및 그 방법에 사용되는 원심분리장치에 관한 것이다.
원자력발전소 등에서 제염 및 청결작업 시 발생하는 폐액은 신고리 1호기 기준으로 월 2,000L로 복합건물, 보조건물, 연료건물의 제염면적 약 2,000~3,000 m2을 제염하였을 때 발생되는 양이다.
이러한 폐액속에는 이물질과 제염 폐액 내 고방사성 입자 등이 포함되어 있다. 폐액속의 이물질이 걸러지지 않은 상태에서 직접적으로 LRS계통으로 흘러 들어갈 경우 이물질 등으로 인한 카본 압소버(Carbon Absorber) 내의 활성탄 및 필터 교체주기가 단축되고, 제염 폐액을 여과하지 않고 드레인 홀(Drain Hole)에 폐기 시 역삼투압패키지(RO Package)의 멤브레인 필터의 성능 저하가 발생하며, 스트레이너 막힘 현상이 발생하여 스트레이너 정비주기가 단축되어, 부품의 수리 및 교체 그리고 잦은 점검으로 인한 고 처리비용이 발생하게 된다. 따라서 이를 처리하는 방법으로 특허등록 제10-0659482-0000호 "원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐수 처리 방법"이 제안되고 있다.
한편, 종래에는 LRS계통의 전처리 설비인 카본 압소버(Carbon Absorber) 내의 활성탄 및 캔들 필터를 통하여 폐액 내의 이물질을 처리하였으나, 계속되는 이물질의 누적으로 필터 교체주기가 단축되고, 스트레이너에도 이물질의 유입에 의한 막힘 현상이 발생하여 정비주기가 단축되며, 역삼투압패키지(RO Package)의 멤브레인 필터의 성능 저하 현상이 발생되어 교체 주기가 단축되는 단점이 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 증기발생기 취출수 처리용 폐필터를 제염 폐액의 처리에 재활용함으로써, LRS계통의 전처리 설비(Carbon Absorber, Candle Filter)와 역삼투압패키지(RO Package)의 건전성을 향상시키고, 이물질 및 고방사성 물질로 인한 부품의 수리, 점검 및 교체 주기를 연장시켜서 제염 폐액 처리의 경제성을 향상시키는 제염 폐액의 전처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 증기발생기 취출수 처리용 폐필터의 재활용을 편리하게 하며, 제염 폐액의 처리효율도 향상시키는 원심분리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 증기발생기 취출수 처리용 폐필터로 여과시킴으로써 이물질과 고방사성 입자를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제염 폐액의 전처리 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 증기발생기 취출수의 처리에 사용된 후 폐기 처리되는 폐필터로 여과시키기 위한 원심분리장치로서,
회전드럼 수용부, 회전동력발생기, 회전동력전달수단, 처리폐액배출구 및 제염폐액주입구가 마련된, 본체 덮개를 구비한 원심분리창치 본체;
증기발생기 취출수 처리용 폐필터의 수용부 상단에, 상기 폐필터의 처리수 주입구를 덮개 외부로 노출시키면서 폐필터를 고정시키는 폐필터 고정 덮개를 구비하며, 벽면에 다수개의 처리수 배출구가 마련된 회전드럼; 및
증기발생기 취출수 처리용 폐필터를 구비한 원심분리장치를 제공한다.
본 발명의 제염 폐액의 전처리 방법에 의하면, 증기발생기 취출수 처리용 폐필터를 제염 폐액의 처리에 재활용함으로써, LRS계통의 전처리 설비(Carbon Absorber, Candle Filter)와 역삼투압패키지(RO Package)의 건전성이 향상되며, 이물질 및 고방사성 물질로 인한 부품의 수리, 점검 및 교체 주기가 연장되어 제염 폐액 처리의 경제성이 크게 향상된다.
또한, 본 발명의 원심분리장치는 증기발생기 취출수 처리용 폐필터의 재활용을 매우 편리하게 하며, 제염 폐액의 처리효율도 향상시키는 효과를 제공한다.
도 1 및 도 4 내지 7은 본 발명의 원심분리장치의 일예를 나타낸 도면 또는 사진이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 원심분리장치에 사용되는 증기발생기 취출수 처리용 폐필터의 일예를 도시한 것이다.
본 발명은, 원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 증기발생기 취출수 처리용 폐필터로 여과시킴으로써 이물질과 고방사성 입자를 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제염 폐액의 전처리 방법에 관한 것이다.
원자력 발전소에서 증기발생기 취출수 처리용 필터는 일정기간 동안 사용한 후 폐기 처리되고 있다. 그런데, 이와 같이 폐기되는 증기발생기 취출수 처리용 폐필터는 증기발생기 취출수의 처리에는 부적합하지만, 제염 폐액의 처리에 활용하는 경우 매우 큰 효과를 제공할 수 있다. 본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 완성되었다.
본 발명에 의해 얻어질 수 있는 효과는 구체적으로 다음과 같다:
1) LRS계통 내 스트레이너 정비주기 연장에 의한 비용절감
2) LRS계통 필터 정비주기 연장 및 교체 비용 절감
- 멤브레인 필터 교체 주기: 1회 이상 / 년간(멤브레인 필터 1회 교체 비용: 1억 5천만원)
3) 방사성 폐기물 저감 효과
- 멤브레인 필터 1회 교체 시 드럼발생량: 3드럼
- 카본 압소버(Carbon Absorber) 활성탄 1회 교체 시 드럼 발생량: 3드럼
4) 방사성 입자 제거로 인한 방사선(능) 저감
방사선량률 약 60% 저감, 방사능 농도 약 65% 저감 효과, 제염계수 2.4~4.9
본 발명의 제염 폐액의 전처리 방법에 있어서, 상기 여과는 상기 폐필터를 원심분리장치 내부에 수직으로 세워지고 벽면에 다수개의 처리수 배출구가 마련된 회전드럼 내부에 장착시키고, 폐필터의 처리수 주입구에 제염 폐액을 공급하면서 원심분리장치를 작동시킴으로써 수행될 수 있다.
상기 폐필터의 회전드럼 내부에 대한 장착은 회전드럼의 상단에 구비된, 폐필터의 처리수 주입구를 덮개 외부로 노출시키면서 폐필터를 회전드럼 내부에 고정시키는 폐필터 고정 덮개에 의해 이루어질 수 있다.
상기 원심분리장치는 상기 폐필터 고정 덮개의 상부에 제염폐액주입구가 마련된 원심분리장치 본체 덮개를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 제염 폐액의 전처리 방법에 있어서, 상기 폐필터로 처리된 제염 폐액은 LRS계통의 전처리 설비인 카본 압소버(Carbon Absorber) 및 캔들 필터로 보내서 후속처리를 진행하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시형태로 예시된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도7에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 증기발생기 취출수의 처리에 사용된 후 폐기처리되는 폐필터(도2 및 도3, 30)로 여과시키기 위한 원심분리장치로서, 드럼을 수용하는 회전드럼 수용부, 회전동력을 발생시키는 모터 등인 회전동력발생기(40), 회전동력발생기(모터; 40)의 회전에 의해 회전동력을 벨트를 통해 회전드럼(20)의 회전축에 전달하는 회전동력전달수단(50), 폐필터(30)의 내부에 포집되고 여과된 제염폐액을 배출하는 처리폐액배출구(60) 및 제염 폐액을 주입하는 제염폐액주입구(12)가 마련되고, 1차 안전덮개인 본체 덮개(11)를 구비한 원심분리창치 본체(10)와; 증기발생기 취출수 처리용 폐필터(30)의 수용부 상단에, 상기 폐필터의 처리수 주입구(31)를 덮개 외부로 노출시키면서 폐필터를 고정시키는 2차 안전덮개인 폐필터 고정 덮개(21)를 구비하며, 벽면에 다수개의 처리수 배출구(25)가 마련된 회전드럼(20); 및 증기발생기 취출수 처리용 폐필터(30)를 구비한 원심분리장치에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 증기발생기 취출수 처리용 폐필터(30)는 도2 및 도3에 자세히 도시된 바와 같이, 상단부에 처리수 주입구(31)가 구비되고, 하단부는 막힌 형태의 원통형 드럼 형태이다.
상기 증기발생기 취출수 처리용 폐필터(30)의 몸통에는 여과된 제염 폐액이 배출될 수 있는 다수개의 미세구멍이 형성되어 있다. 상기 미세구멍의 크기는 약 20um정도이기 때문에 제염 폐액 속의 이물질과 고방사성 입자까지 걸러낼 수 있다.
상기 폐필터 고정 덮개(21)는 덮개의 일부분이 힌지(도3, 22)에 의해 회전드럼의 상단에 결합되며, 상기 힌지(22)와 결합된 부분의 맞은편에는 회전드럼 상단에 폐필터 고정 덮개를 고정시키는 잠금수단(23)이 마련될 수 있다. 상기에서 잠금수단(23)은 이 분야에서 통상적으로 사용되는 수단이 제한 없이 채용될 수 있다.
상기 원심분리장치는 본체 하단부에 이동용 바퀴(70)를 더 구비할 수 있다.
이 밖에 본 발명의 원심분리장치에는 회전동력발생기(40, 예: 모터)에 의해 발생되는 진동을 흡수하여 회전을 원활하게 도와주는 완충장치(80)가 더 구비될 수 있으며, 비상시 원심분리장치를 정지시키기 위한 핸드브레이크도 구비될 수 있다.
이하에서 본 발명의 원심분리장치의 작동방법을 설명한다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 증기발생기 취출수 처리용 폐필터(30)를 회전드럼(20)에 마련된 수용부에 삽입하고, 상기 폐필터의 처리수 주입구(31)를 덮개 외부로 노출시키면서 폐필터를 고정시키는 폐필터 고정 덮개(21)를 덮고 잠금장치(23)를 잠근다. 다음에 제염폐액주입구(12)가 마련된 본체 덮개(11)를 덮는다. 그 후, 원심분리장치의 작동 스위치를 켜고 제염폐액주입구(12)로 제염 폐액을 공급한다. 상기 작동 스위치를 켬에 따라, 회전동력발생기(예: 모터)가 회전동력을 발생시키고, 회전동력은 회전동력전달수단(50)을 통하여 회전드럼(20)에 전달된다. 이 때, 회전드럼 내부에 고정된 폐필터(30)가 회전하면서 폐필터 내에 주입하였던 제염 폐액에 포함된 이물질과 고 방사성 입자들이 원심력에 의해 폐필터(30)의 내부에 포집되고, 여과된 제염 폐액은 처리폐액배출구(60)를 통하여 배출된다.
상기 처리폐액배출구(60)를 통하여 배출된 제염 폐액은 후속 처리를 위하여 LRS계통의 전처리 설비인 카본 압소버(Carbon Absorber) 및 캔들 필터로 보내진다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련되어 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10: 원심분리장치 본체 11: 본체 덮개
12: 제염 폐약 주입구 20: 회전드럼
21: 폐필터 고정 덮개 22: 힌지
23: 잠금장치 24: 폐필터의 처리수 주입구 노출구
25: 처리수 배출구 30: 증기발생기 취출수 처리용 폐필터
31: 폐필터의 처리수 주입구 40: 회전동력발생기
50: 회전동력전달수단 60: 처리폐액배출구
70: 바퀴 80: 완충장치

Claims (8)

  1. 수직으로 세워져 폐필터를 수용하되, 처리수 주입구를 외부로 노출시키면서 폐필터를 고정하는 폐필터 고정 덮개를 구비하고, 벽면에 다수 개의 처리수 배출구가 마련되어 회전하는 회전드럼;
    상기 회전드럼을 수용하는 회전드럼수용부, 회전동력을 발생시키는 회전동력 발생기 및 상기 회전동력발생기의 회전을 회전드럼에 전달하는 회전동력전달수단을 포함하고, 제염폐액주입구가 마련되어 상기 처리수 주입구와 연통되며 상기 폐필터 고정 덮개의 상부에서 회전드럼수용부의 입구를 막아주는 본체 덮개를 구비하는 원심분리장치 본체;
    상기 회전동력발생기에 의해 발생되는 진동을 흡수하여 회전드럼이 원활하게 회전되게 하는 완충장치; 및
    상기 원심분리장치는 본체 하단부에 형성되는 이동용 바퀴를 포함하여,
    원자력 발전소에서 발생하는 제염 폐액을 상기 제염폐액주입구로 투입하고 회전드럼을 회전시켜 폐필터를 회전시킴으로써 제염 폐액에 포함된 이물질과 방사성 입자들이 상기 폐필터에 포집되어 여과되게 하는 증기발생기 취출수 폐필터를 이용한 제염 폐액 원심분리장치.
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