KR102173808B1 - 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법에 관한 것이다.
이러한 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법은, 증기발생기로부터 발생된 주증기를 복수기로 우회하도록 제어하는 증기우회제어계통을 구비하고, 상기 복수기는 n 개, 상기 각 복수기에 해수를 공급하는 n개의 펌핑부를 포함하고, 상기 각 펌핑부는 적어도 2개의 순환수펌프를 포함하는 원자로발전소에 있어서,
상기 증기우회제어계통은, (1) 상기 복수기 중 적어도 하나에서 진공 상실이 발생하거나 운전하는 순환수펌프의 수가 0 또는 1인 경우, 증기발생기로부터 발생된 주증기를 상기 복수기로 우회시키는 터빈우회밸브의 개방을 즉시 금지시키고, (2) 미리 설정된 가용펌프수를 m(1<m≤n인 자연수)이라고 할 때, 운전하는 순환수펌프의 수가 1보다 크고 m 이하인 경우, 미리 정해진 시간 지연 후 상기 터빈우회밸브의 개방을 금지시켜서, 원자로 2차측에서의 열제거 능력을 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법{Method for preventing reactor trip during vacuum loss of condenser}

본 발명은 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법에 관한 것으로, 특히 복수기 또는 순환수펌프의 이상 발생시 소정의 조건 하에서 터빈우회밸브의 개방을 추가로 허용하면서,1,2차측 출력을 적절히 감발하고, 예비급수펌프를 추가로 기동하여, 최대한 원자로 2차측의 열제거 능력이 유지될 수 있도록 하여, 1,2차계통 안전밸브 개방을 최소화하고, 원자로 정지를 방지하도록 한 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법에 관한 것이다.

원자로출력은 원자로출력제어계통 및 제어봉제어계통(두 계통을 통칭하여 이하, "원자로출력제어계통"이라 함)에 의하여 제어봉을 인출 또는 삽입함으로써 자동으로 터빈출력을 추종한다. 복수기는 정상 운전 중에 터빈을 경유한 배출증기를 효과적으로 응축시킨다. 순환수펌프는 복수기에 해수를 공급하여, 복수기의 배압이 설계 제한치 이내로 유지될 수 있도록 한다. 복수기를 통해 응축된 응축수는 복수펌프, 저압급수가열기 및 탈기기를 통해 급수승압펌프 및 주급수펌프로 전달되고, 주급수펌프는 고압급수가열기를 통해 증기발생기로 급수를 공급한다. 순환수펌프(6대) 및 급수승압펌프(3대)는 두 개의 그룹으로 나뉘어 차단기를 통해 전기를 공급받고 있어 차단기 개방으로 입력전원이 상실되면 해당 차단기에 연결된 그룹의 순환수펌프(3대) 및 급수승압펌프(1-2대)는 동시에 정지된다. 상기 터빈에서 배출된 일부 증기는 습분분리 재열기로 공급되어 주급수펌프의 펌프 터빈을 회전시키는 데 사용된 후 복수기로 회수된다. 만일 복수기 고장으로 배압이 상승하면 복수기 고압경보가 발생하고, 이후 배압이 추가로 상승하면 복수기 진공상실이 발생한다. 복수기 진공상실이 발생하면 상기 터빈과 주급수펌프는 정지된다.

한편 증기발생기에서 생성된 주증기는 터빈으로 공급되며, 터빈이 고장 시 증기우회제어계통은 터빈우회밸브를 개방하여 주증기를 복수기로 우회시켜 2차계통 열제거 능력을 유지시킨다. 만일 복수기 고압경보가 발생하거나 순환수펌프가 3대 이상 정지되면 터빈우회밸브의 개방이 금지된다.

이와 같이 복수기, 순환수펌프, 급수승압펌프, 주급수펌프, 및 증기우회제어계통을 구비하는 원자로에서, 복수기의 진공이 상실되었을 때 종래의 원자로는 다음과 같은 과정을 거쳐 정지된다.

상기 복수기 관련 계통의 고장 또는 관련 밸브의 의도하지 않은 개방으로 복수기 배압이 상승하여 복수기 고압 경보가 발생하면 터빈우회밸브의 개방이 금지된다. 따라서 주증기가 복수기 측으로 우회되어 유입되지 못한다. 이어서, 추가적으로 복수기 배압이 상승하여 복수기의 진공상실이 발생하면 터빈이 정지되고, 복수기 진공상실로 주급수펌프가 정지된다.

이와 같이 터빈이 정지하고 터빈우회밸브의 개방이 금지되면, 증기발생기 2차측의 주증기 압력이 급속히 상승하여 2차계통 안전밸브가 개방되고, 이후 2차계통의 열제거 능력이 충분치 않으면 1차계통 안전밸브도 추가로 개방될 수 있다. 또한, 복수기 진공상실로 운전 중인 주급수펌프가 모두 정지되면 주증기 생성을 위한 급수공급이 불가하여 증기발생기 저수위를 유발하므로, 계속해서 원자로를 운전할 수 없게 되어 원자로 정지가 불가피하다. 주급수펌프가 모두 정지된 상태에서 증기발생기 저수위로 원자로가 정지될 경우, 가열되지 않은 상온의 보조급수가 열제거를 위해 증기발생기로 직접 공급되어, 급격한 급수온도 변화에 따른 열적 피로에 의해 증기발생기 및 관련 부품의 수명이 짧아지는 부정적 영향을 가져온다.

한편, 상기 급수승압펌프 및 순환수펌프에 전원을 공급하는 차단기 1대가 고장으로 개방되면 해당 차단기에서 전기를 공급받는 급수승압펌프(1-2대)가 정지되어 후단의 주급수펌프가 함께 정지되고, 동일 차단기에서 전원을 공급받는 순환수펌프(3대)의 정지로 터빈우회밸브의 개방이 금지된다. 주급수펌프의 정지에 의해 원자로출력급감발계통은 원자로출력급감발 명령을 원자로출력제어계통으로 제공하여 미리 선택된 제어봉을 낙하하여 원자로의 출력을 감발하고, 터빈출력 자동감발(SETBACK) 명령을 터빈제어계통으로 전달하여 터빈출력을 소정의 설정치로 감발한다.

그러나, 상기 원자로출력감발과 터빈출력감발이 각각 별개로 설정된 기준에 의하므로, 터빈우회밸브의 개방이 금지 상태에서 원자로출력과 터빈출력 감발 시, 1차계통과 2차계통의 에너지 불균형에 의해 1,2차측 안전밸브가 개방될 수 있다.

한국등록특허공보 제10-1544446호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 복수기 고압경보가 발생하거나 순환수펌프의 이상 발생시, 복수기 진공상실로 진행되지 않도록, 원자로출력급감발계통을 통해 1,2차측 출력을 즉시 감발하고, 소정의 조건 하에서 터빈우회밸브의 개방을 금지하고, 그럼에도 불구하고 복수기 고압경보가 지속되거나 모든 주급수펌프가 정지시, 예비급수펌프(예, 기동용 급수펌프)를 추가로 기동하고, 원자로출력과 터빈출력을 신속히 추가 감발하되, 원자로 1,2차측의 출력 균형을 이루어 1,2차계통 안전밸브 개방 가능성을 줄이고, 원자로출력이 가용한 순환수펌프의 열제거 능력 이하로 감소된 경우 터빈우회밸브의 개방을 추가로 허용하여, 최대한 원자로 2차계통의 열제거 능력이 유지될 수 있도록 하여, 원자로 정지를 방지할 수 있도록 하는 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법은, 증기발생기로부터 발생된 주증기를 복수기로 우회하도록 제어하는 증기우회제어계통을 구비하고, 상기 복수기는 n 개, 상기 각 복수기에 해수를 공급하는 n개의 펌핑부를 포함하고, 상기 각 펌핑부는 적어도 2개의 순환수펌프를 포함하는 원자로발전소에 있어서, 상기 증기우회제어계통은, (1) 상기 복수기 중 적어도 하나에서 진공 상실이 발생하거나 운전하는 순환수펌프의 수가 0 또는 1인 경우, 증기발생기로부터 발생된 주증기를 상기 복수기로 우회시키는 터빈우회밸브의 개방을 즉시 금지시키고, (2) 미리 설정된 가용펌프수를 m(1<m≤n인 자연수)이라고 할 때, 운전하는 순환수펌프의 수가 1보다 크고 m 이하인 경우, 미리 정해진 시간 지연 후 상기 터빈우회밸브의 개방을 금지시켜서, 원자로 2차측에서의 열제거 능력을 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복수기 중 어느 하나에 고압경보가 발생하거나 운전하는 순환수펌프의 수가 상기 미리 설정된 가용펌프수 m 이하인 경우, 원자로출력급감발계통은 원자로출력급감발 명령과 터빈출력자동감발(Setback) 명령을 원자로출력제어계통과 터빈제어계통에 각각 제공하고, 상기 원자로출력제어계통은 상기 원자로출력급감발 명령에 따라 제어봉을 낙하시켜 원자로출력을 감소시키고, 상기 터빈제어계통은 상기 터빈출력자동감발 명령에 따라 터빈출력을 소정의 설정치로 감소시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원자로출력급감발계통은, 출력 감발 후에 상기 복수기의 고압경보가 해소되지 않거나 주급수펌프가 모두 상실된 경우, 터빈런백 명령을 발생시키고, 상기 터빈제어계통은, 상기 터빈런백 명령에 따라 터빈출력을 미리 설정된 소내부하(house load) 설정치까지 감소시키며, 상기 원자로출력급감발계통은, 다시 상기 터빈출력에 맞추어 원자로출력을 감소시키는 것이 바람직하다.

여기서, 급수제어계통은, 주급수펌프가 모두 정지하거나 증기발생기에서 저수위가 발생하면, 탈기기로 배수되는 밸브를 닫고 급수공급밸브를 개방하여, 예비급수펌프를 통해 증기발생기로 급수를 공급시키는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 예비급수펌프는 원자로의 정상 출력 중에 예열하여 운전 준비 상태를 유지하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원자로출력급감발계통에 의해 원자로출력이 허용설정치 이하로 감소되고, 이때 순환수펌프가 2 대 이상 동작 중인 경우, 상기 터빈우회밸브의 개방이 허용되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 원자로출력급감발계통은, 상기 원자로출력과 상기 터빈출력의 차이가 소정의 범위를 유지하도록 하면서 상기 터빈런백 명령을 발생시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법은, 복수기 또는 순환수펌프의 이상 발생시 소정의 조건 하에서 터빈우회밸브의 개방을 금지시키며, 최대한 원자로 2차측의 열제거 능력이 유지될 수 있도록 하여, 원자로 정지를 방지하는 효과를 제공한다. 즉, 복수기 고압경보 또는 순환수펌프의 이상 발생시 즉시 1,2차측 출력을 감발하여 복수기 진공상실로의 고장 확대를 제한하고, 소정의 조건 하에서 터빈우회밸브의 개방을 금지함으로써, 1,2차계통 안전밸브 개방 가능성을 최소화하고 원자로 정지를 방지하는 효과를 제공한다.

또한, 상기와 같은 1,2차측 출력감발 후에도 복수기 고압경보가 지속되거나 복수기 진공상실로 모든 주급수펌프가 정지시 소정의 요건 하에서, 원자로출력과 터빈출력을 감발하되 1,2차계통의 출력 균형을 이루는 상태로 신속히 추가 감발하고, 예비급수펌프(예, 기동용 급수펌프)를 추가로 기동하여, 최대한 원자로 2차계통의 열제거 능력이 유지될 수 있도록하여 원자로 정지를 방지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 복수기 진공상실로 인한 터빈 및 모든 주급수펌프 정지 상태에서 원자로 정지시, 낮은 온도의 보조급수 공급으로 인한 증기발생기 및 관련계통의 열적 피로로 유발되는 운전수명감축을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

도1은 원자력발전소의 증기 및 동력변환계통의 개략도,
도2는 본 발명 실시예에 따른 원자력발전소의 증기 및 동력변환계통의 블럭도,
도3은 증기우회제어계통에 의한 터빈우회밸브의 제어를 도시한 도면,
도4는 원자로출력급감발계통과 터빈제어계통이 상호 연계되는 과정을 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은, 복수기 또는 순환수펌프의 이상 발생시, 소정의 요건 하에서 터빈우회밸브의 개방을 금지하고, 모든 주급수펌프 정지시 예비급수펌프를 추가로 기동함으로써 열 제거 능력을 최대한 확보하고, 원자로출력과 터빈출력이 균형을 이루면서 감발되도록 하여 원자로의 정지를 방지하도록 한 복수기 진공 상실 시 원자로 방지 방법을 제공하고자 한다.

도1은 원자력발전소의 증기 및 동력변환계통의 개략도이고, 도2는 본 발명 실시예에 따른 원자력발전소의 증기 및 동력변환계통의 블럭도이다. 도3은 증기우회제어계통에 의한 터빈우회밸브의 제어를 도시한 도면이고, 도4는 원자로출력급감발계통과 터빈제어계통(20)이 상호 연계되는 과정을 보여주는 도면이다.

먼저, 본 발명이 적용되는 원자력 발전소는, 증기발생기(1)로부터 발생된 주증기를 복수기(60)로 우회하도록 제어하는 증기우회제어계통(30)을 구비한다. 상기 복수기(60)는 n 개가 마련되고, 상기 각 복수기(60)에 해수를 공급하는 n개의 펌핑부를 포함한다. 상기 각 펌핑부는 적어도 2개의 순환수펌프(81)를 포함한다. 상기 n개의 복수기는 복수기 상호간에 압력평형을 위해서 상시 개방된 덕트로 연결되어 있다. 상기 n개의 펌핑부 출구는 공통 모관에 연결되어 어떤 순환수 펌프(81)도 상기 n개의 복수기에 해수를 공급할 수 있다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 복수기(60)는 3개가 마련되고, 각 복수기(60)에는 펌핑부가 연결된다. 따라서, 3개의 펌핑부가 마련된다. 본 실시예에 있어서, 각 펌핑부는 2개씩의 순환수펌프(81)를 포함한다.

본 발명 실시예에 따르면, 상기 증기우회제어계통(30)은 소정의 요건 하에서 터빈우회밸브(90)의 개방을 금지시킨다.

구체적으로, 상기 증기우회제어계통(30)은, 상기 복수기(60) 중 적어도 하나에서 진공 상실이 발생하거나 운전하는 순환수펌프(81)의 수가 0 또는 1인 경우(이하, "조건1" 이라 함), 증기발생기(1)로부터 발생된 주증기를 상기 복수기(60)로 우회시키는 터빈우회밸브(90)의 개방을 즉시 금지시킨다. 따라서, 운전하는 순환수펌프(81)가 0개 또는 1개이며, 나머지 순환수펌프(81)가 정지한 경우에는 상기 터빈우회밸브(90)가 즉각적으로 폐쇄된다. 또한, 상기 증기우회제어계통(30)은 상기 복수기(60)에서 진공 상실이 발생되면, 즉각적으로 상기 터빈우회밸브(90)를 폐쇄한다.

또한, 상기 증기우회제어계통(30)은 미리 설정된 가용펌프수를 m(1<m≤n인 자연수)이라고 할 때, 운전하는 순환수펌프(81)의 수가 1보다 크고 m 이하인 경우(이하, "조건2"라 함), 미리 정해진 시간 지연 후 상기 터빈우회밸브(90)의 개방을 금지시킨다. 상기 미리 정해진 시간은 원자로의 운전 환경을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.

예를 들어, 도2에 도시된 바와 같은 시스템에서, 순환수펌프(81)의 총 개수가 6이고, 가용펌프수가 3으로 설정되는 경우, 일부 순환수펌프(81)에 이상이 발생되어 정지하고 나머지 운전하는 순환수펌프(81)의 수가 2 또는 3인 경우, 미리 정해진 시간 지연 후에 상기 터빈우회밸브(90)의 개방이 금지된다. 물론, 상기 가용펌프수는 원자력발전소에 설치되는 순환수펌프(81)의 개수를 고려하여 선택될 수 있다. 이하, 본 실시예에 따른 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방법이, 순환수펌프(81)가 6개 설치되는 원자로에 적용되고, 상기 가용펌프수는 3개로 설정된 경우를 가정하여 설명하도록 한다.

상기 조건 2와 같은 과정에 의해 소정의 시간 동안에는 주증기가 복수기(60)로 유입되는 것을 허용하므로, 2차계통의 열 제거 능력을 보다 길게 확보하여 1,2차계통 안전밸브 개방 가능성을 줄일 수 있게 된다. 즉, 증기발생기(1)에서 발생된 주증기는 터빈우회밸브(90)의 개방시 직접적으로 복수기(60)로 유입될 수 있으며, 상기 터빈우회밸브(90)는 원자력발전소의 기동 및 터빈 트립을 포함한 운전 중에 발생되는 갑작스러운 부하 감발 시, 상기 주증기가 터빈으로 유입되지 않고 복수기(60)로 유입되도록 우회시켜 1,2차계통 안전밸브 개방 가능성을 줄이고 원자로 정지를 방지하기 위해 마련된다. 따라서, 위 조건에서, 주증기가 상기 복수기(60)로 유입되는 소정의 시간 동안은 열 제거 능력을 유지하게 된다.

또한, 본 발명은 상기 증기우회제어계통에 의해 증기의 유동을 제어하는 것과 함께, 원자로출력과 터빈출력을 상호 연계하여 균형적으로 감소시킴으로써 원자로의 1,2차 측의 에너지 균형을 유도하여 원자로의 정지를 예방한다.

구체적으로, 원자로출력급감발계통(10)은 상기 복수기(60) 중 어느 하나에서 고압 경보가 발생하거나 운전하는 순환수펌프(81)의 수가 상기 미리 설정된 가용펌프수 이하인 경우, 원자로출력급감발 명령과 터빈출력 자동감발(Setback) 명령을 발생시킨다. 상기 원자로출력급감발 명령은 원자로출력제어계통(40)에 제공되며, 상기 원자로출력제어계통(40)은 제어봉을 낙하시켜 원자로출력을 감소시킨다. 한편, 상기 터빈출력 자동감발(Setback) 명령이 발생하면, 터빈제어계통(20)은 소정의 설정치로 터빈출력을 감소시킨다. 즉, 원자로출력제어계통(40)은 미리 선택된 제어봉을 낙하시켜서 원자로출력을 급감발하고, 터빈제어계통(20)은 터빈출력을 자동감발(Setback)하여 터빈출력을 소정의 설정치까지 감발시킨다. 또한, 원자로출력제어계통(40)은 선택된 제어봉 낙하 후, 터빈출력을 추종하기 위해 낙하되지 않은 조절 제어봉을 삽입 또는 인출하여 1,2차계통 평형을 유지시킨다.

본 실시예에서, 상기 순환수펌프(81)가 6개이고, 상기 가용펌프수가 3개로 설정되고, 운전하는 순환수펌프(81)가 3개 이하인 경우, 원자로출력급감발계통(10)은 원자로출력급감발 및 터빈출력 자동감발(Setback) 명령을 발생시켜 1,2차측 출력을 감발시킨다. 반대로, 운전하는 순환수펌프(81)가 4개, 5개, 6개인 상황에서는 원자로출력급감발계통(10)에 의한 원자로출력급감발 명령 및 터빈출력을 자동감발(Setback) 명령이 발생되지 않아 1,2차측 출력 감발이 발행하지 않는다.

이와 같이, 원자로출력급감발계통(10)에 의해 원자로출력급감발 명령 및 터빈출력 자동감발(Setback) 명령이 발생하면 1,2차측 출력이 감소되고, 증기우회제어계통(30)은 터빈우회밸브(90)를 운전 중인 순환수펌프(81)의 수가 0 또는 1인 경우는 즉시 폐쇄하고, 2 또는 3인 경우에는 미리 정해진 시간 후에 폐쇄함으로써, 상기 폐쇄 조건에 이르기 전까지는 지속적으로 열제거 능력을 최대한 확보하도록 한다.

또한, 본 발명 실시예에 따르면, 원자로출력급감발계통(10)은 터빈제어계통(20)과 연계하여 터빈출력에 맞추어 원자로출력을 조절한다.

구체적으로, 상기와 같이 1차측 및 2차측 출력을 감발한 후에도 상기 복수기(60)의 고압경보가 해소되지 않거나 주급수펌프(110)가 모두 상실된 경우, 터빈런백(Turbin runback) 명령을 발생시킨다. 상기 주급수펌프(110)는 증기발생기(1)로 급수를 제공하기 위해 마련된 것으로 복수 개가 구비된다.

상기 터빈제어계통(20)은, 상기 터빈런백 명령을 수신하여 상기 터빈출력을 감소시킨다. 상기 터빈출력은 상기 터빈런백 명령에 따라 미리 설정된 최소 출력 설정치까지 지속적으로 감소될 수 있다. 상기 터빈제어계통(20)은 상기 터빈런백 명령에 따라 터빈출력을 미리 설정된 소내부하(house load) 설정치까지 지속적으로 감소시킬 수 있다. 상기 터빈제어계통(20)에 의해 터빈출력이 조절되면, 상기 원자로출력급감발계통(10)은 상기 터빈 출력에 맞추어, 원자로출력제어계통(40)에 출력 감발 명령을 제공함으로써, 다시 원자력출력을 미리 설정된 자동 운전 제한지까지 감소시킨다.

이처럼, 원자로출력급감발계통(10)에 의해 출력 감발과 터빈제어계통(20)의 터빈출력이 서로 연동하여 동작한다. 따라서, 원자로출력급감발계통(10)은 상기 터빈출력에 맞추어 제어봉을 삽입하여 원자로출력을 연속적으로 줄이게 된다. 원자로출력과 터빈출력은 상호 영향을 받으면서 감소한다.

본 실시예에 따르면, 상기 원자로출력급감발계통(10)은 상기 원자로출력과 상기 터빈출력의 차이가 소정의 범위를 유지하도록 하면서 터빈런백 명령을 발생시킨다. 예컨대, 원자로출력급감발계통(10)은 원자로출력과 터빈출력의 차이가 10% 이내를 유지하도록 하면서 터빈런백 명령을 발생시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법은, 급수제어계통(50)과 함께 연계된다. 구체적으로, 상기 급수제어계통(50)은, 상기 주급수펌프(110)가 모두 정지하거나 증기발생기(1)에서 저수위가 발생하면, 탈기기(150)로 배수되는 배수밸브(140)를 닫고 급수공급밸브(130)를 개방한다. 상기 급수제어계통(50)은 예비급수펌프(120)를 통해 상기 증기발생기(1)로 급수를 공급한다. 본 실시예에 따르면, 상기 예비급수펌프(120)는 기동용급수펌프로 원자로의 정상 출력 중에 예열하여 운전 준비 상태를 유지한다.

한편, 본 실시예에 따른 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법에 따르면, 폐쇄된 상기 터빈우회밸브(90)가 일정 조건하에서 다시 개방될 수 있다. 구체적으로, 상기 원자로출력급감발계통(10)에 의해 원자로출력이 감소될 때, 상기 원자로출력이 허용설정치 이하로 감소되고, 이때 순환수펌프(81)가 2 대 이상 동작 중인 경우에는 상기 터빈우회밸브(90)의 개방이 허용된다.

예컨대, 운전 중인 순환수펌프(81)가 2대이며, 2대의 순환수펌프(81)로 열제거가 가능한 수준으로 원자로출력이 감소된 경우라면, 상기 터빈우회밸브(90)가 다시 개방될 수 있다. 따라서, 운전중인 순환수펌프(81)에 의해 열제거가 가능한 수준으로 원자로출력이 감소한 경우, 다시 터빈우회밸브(90)를 개방시켜서 2차 계통의 열제거 능력을 최대한 확보할 수 있도록 한다.

이와 같이, 본 발명 실시예에 따른 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법은, 원자로출력급감발계통(10)에 의해 원자로출력의 감소와 터빈제어계통(20)에 의한 터빈출력 감소와 상호 연계되어 1차측 및 2차측의 출력 균형을 맞추므로, 주증기 압력의 급격한 증가에 의해 1차측 및 2차측의 안전밸브(100)의 개방을 최소화할 수 있다.

이때, 상기 원자로출력급감발계통(10)은 터빈제어계통(20)과 연계하여 원자로출력과 터빈출력이 상호 연계되어 지속적으로 감발되고, 또 다른 한편으로 상기 원자로출력급감발계통(10)은 급수제어계통(50)과 연계하여 모든 주급수펌프(110)의 상실 내지 증기발생기(1)에 저수위가 발생하더라도, 예비급수펌프(120)를 기동하여 급수가 공급되도록 함으로써, 증기발생기(1)의 저수위에 따른 원자로 정지를 예방하도록 한다.

또한, 운전하는 순환수펌프(81)의 수와 사전에 설정된 가용펌프수를 비교하여, 최대한 열제거가 가능한 상태를 유지하도록 하여, 1차측 및 2차측의 안전밸브(100) 개방 가능성을 최소화시킨다. 예컨대, 상술한 바와 같이 가용펌프수가 3개인 경우, 운전되는 순환수펌프(81)의 수가 0 또는 1인 경우에는 증기우회밸브가 즉각 폐쇄되지만, 운전되는 순환수펌프(81)의 수가 2 또는 3인 경우에는 소정의 시간이 경과한 후에 증기우회밸브가 폐쇄되도록 하여 일정 시간 동안 열제거 능력을 확보한다.

또한, 원자로출력 감소 중에, 기동하는 순환수펌프(81)에 의해 열제거가 가능한 수준으로 원자로출력이 감소되면, 능동적으로 다시 증기우회밸브가 개방될 수 있도록 하여 원자로가 정지되지 않고 지속적으로 안정 상태를 유지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 복수기 진공상실로 인한 터빈 및 모든 주급수펌프 정지 상태에서 원자로 정지시, 보조급수저장탱크(160)에 저장된 낮은 온도의 보조급수를 보조급수펌프(161)에 의해 공급함으로써 증기발생기 및 관련계통의 열적 피로로 유발되는 운전수명감축을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.

1... 증기발생기 10... 원자로출력급감발계통
20... 터빈제어계통 30... 증기우회제어계통
40... 원자로출력제어계통 50... 급수제어계통
60... 복수기 70... 터빈
80... 펌핑부 81... 순환수펌프
90... 터빈우회밸브 100... 안전밸브
110... 주급수펌프 120... 예비급수펌프
130... 급수공급밸브 140... 배수밸브
150... 탈기기 160... 보조급수저장탱크
161... 보조급수펌프

Claims (7)

1. 증기발생기로부터 발생된 주증기를 복수기로 우회하도록 제어하는 증기우회제어계통을 구비하고, 상기 복수기는 n 개, 상기 각 복수기에 해수를 공급하는 n개의 펌핑부를 포함하고, 상기 각 펌핑부는 적어도 2개의 순환수펌프를 포함하는 원자로발전소에 있어서,
   상기 증기우회제어계통은,
   (1) 상기 복수기 중 적어도 하나에서 진공 상실이 발생하거나 운전하는 순환수펌프의 수가 0 또는 1인 경우, 증기발생기로부터 발생된 주증기를 상기 복수기로 우회시키는 터빈우회밸브의 개방을 즉시 금지시키고,
   (2) 미리 설정된 가용펌프수를 m(1<m≤n인 자연수)이라고 할 때, 운전하는 순환수펌프의 수가 1보다 크고 m 이하인 경우, 미리 정해진 시간 지연 후 상기 터빈우회밸브의 개방을 금지시켜서,
   원자로 2차측에서의 열제거 능력을 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수기 중 어느 하나에 고압경보가 발생하거나 운전하는 순환수펌프의 수가 상기 미리 설정된 가용펌프수 m 이하인 경우,
   원자로출력급감발계통은 원자로출력급감발 명령과 터빈출력자동감발(Setback) 명령을 원자로출력제어계통과 터빈제어계통에 각각 제공하고,
   상기 원자로출력제어계통은 상기 원자로출력급감발 명령에 따라 제어봉을 낙하시켜 원자로출력을 감소시키고,
   상기 터빈제어계통은 상기 터빈출력자동감발 명령에 따라 터빈출력을 소정의 설정치로 감소시키는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실시 원자로 정지 방지 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 원자로출력급감발계통은,
   출력 감발 후에 상기 복수기의 고압경보가 해소되지 않거나 주급수펌프가 모두 상실된 경우, 터빈런백 명령을 발생시키고,
   상기 터빈제어계통은, 상기 터빈런백 명령에 따라 터빈출력을 미리 설정된 소내부하(house load) 설정치까지 감소시키며,
   상기 원자로출력급감발계통은, 다시 상기 터빈출력에 맞추어 원자로출력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법.
4. 제1항에 있어서,
   급수제어계통은,
   주급수펌프가 모두 정지하거나 증기발생기에서 저수위가 발생하면, 탈기기로 배수되는 밸브를 닫고 급수공급밸브를 개방하여, 예비급수펌프를 통해 증기발생기로 급수를 공급시키는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 예비급수펌프는 원자로의 정상 출력 중에 예열하여 운전 준비 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법.
6. 제2항에 있어서,
   상기 원자로출력급감발계통에 의해 원자로출력이 허용설정치 이하로 감소되고, 이때 순환수펌프가 2 대 이상 동작 중인 경우, 상기 터빈우회밸브의 개방이 허용되는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법.
7. 제3항에 있어서,
   상기 원자로출력급감발계통은, 상기 원자로출력과 상기 터빈출력의 차이가 소정의 범위를 유지하도록 하면서 상기 터빈런백 명령을 발생시키는 것을 특징으로 하는 복수기 진공 상실 시 원자로 정지 방지 방법.
   

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