KR102378640B1 - Condensate water recovery system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자로; 상기 원자로를 둘러싸고 있는 원자로건물; 상기 원자로건물 내에 배치되어 있으며 상기 원자로건물 내부에서 발생한 증기를 냉각시켜 응축시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 하부에 위치하며, 상기 열교환기에서 발생하는 응축수의 pH를 변화시켜 저장하는 응축수 저장부를 포함하는 응축수 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear reactor; a nuclear reactor building surrounding the reactor; a heat exchanger disposed in the reactor building to cool and condense steam generated inside the reactor building; and a condensed water storage unit located below the heat exchanger, changing the pH of the condensed water generated in the heat exchanger and storing the change.
Description
본 발명은 피동 냉각계통을 포함하는 원자력 발전소에 적용되는 응축수 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a condensate recovery system applied to a nuclear power plant including a passive cooling system.
피동 냉각계통을 포함하는 원자력 발전소의 경우, 종래의 능동 냉각계통(살수계통)을 포함하는 원자력 발전소 대비 냉각재 상실사고에 따른 원자로건물 내부의 방사성 물질이 원활히 제거되지 못하는 문제가 있다. In the case of a nuclear power plant including a passive cooling system, there is a problem in that radioactive materials inside a nuclear reactor building due to a loss of coolant accident cannot be smoothly removed compared to a nuclear power plant including a conventional active cooling system (sprinkling system).
냉각수가 스프레이 되면서 원자로건물 대기 중에 부유되는 방사성 물질을 쉽게 제거할 수 있는 능동 냉각계통(살수계통)에 비해, 열 교환기형 피동 냉각계통의 경우에는 방사성 물질을 쉽게 제거하기가 어려웠다. Compared to an active cooling system (sprinkling system) that can easily remove radioactive materials suspended in the atmosphere of a nuclear reactor building while cooling water is sprayed, it was difficult to easily remove radioactive materials in the case of a heat exchanger-type passive cooling system.
이와 같은 문제 때문에 냉각재 상실사고와 같은 사고 발생 시 방사성 물질이 원자로건물로 방출되며, 시간의 흐름에 따라 요오드 물질 등이 원자로건물 냉각수 내에서 재휘발되어 방사성 물질이 외부로 누출되는 문제점이 발생한다.Due to such a problem, radioactive materials are released into the reactor building when an accident such as a loss of coolant accident occurs, and iodine material is re-volatized in the cooling water of the reactor building with the passage of time, resulting in a problem that the radioactive material leaks to the outside.
또한, 열 교환기형 피동 냉각계통의 경우, 사고 발생에 따른 응축수의 회수율이 기존 살수계통 대비 저하되기 때문에, 원자로 내부를 냉각시킬 수 있는 재장전수 탱크 내 응축수의 재고량 유지가 어려워지는 문제가 있다.In addition, in the case of a heat exchanger-type passive cooling system, since the recovery rate of condensed water due to an accident is lowered compared to the existing sprinkling system, it is difficult to maintain an inventory of condensed water in the reloading water tank that can cool the inside of the reactor. There is a problem.
본 발명의 목적은 방사성 물질의 재휘발이 감소하는 피동 냉각계통을 포함하는 원자로건물에 적용되는 응축수 회수 시스템을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a condensate recovery system applied to a nuclear reactor building including a passive cooling system in which re-volatization of radioactive materials is reduced.
본 발명은 원자로; 상기 원자로를 둘러싸고 있는 원자로건물; 상기 원자로건물 내에 배치되어 있으며 상기 원자로건물 내부에서 발생한 증기를 냉각시켜 응축시키는 열교환기; 및 상기 열교환기 하부에 위치하며, 상기 열교환기에서 발생하는 응축수의 pH를 변화시켜 저장하는 응축수 저장부를 포함하는 응축수 회수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear reactor; a nuclear reactor building surrounding the reactor; a heat exchanger disposed in the reactor building to cool and condense steam generated inside the reactor building; and a condensed water storage unit located below the heat exchanger, changing the pH of the condensed water generated in the heat exchanger and storing the change.
상기 응축수 저장부는, 상기 응축수와 접촉하여 pH를 변화시키는 재휘발 방지 유닛; 및 상기 재휘발 방지 유닛을 거친 상기 응축수를 저장하는 저장 유닛을 포함할 수 있다.The condensed water storage unit, in contact with the condensed water to change the pH of the volatilization prevention unit; and a storage unit configured to store the condensed water that has passed through the revolatile prevention unit.
상기 재휘발 방지 유닛은, 상기 저장 유닛 상부에 배치되며, 상기 응축수의 pH를 7이상으로 높일 수 있는 재휘발 방지 물질을 포함할 수 있다.The anti-revolatilization unit may include an anti-revolatilization material that is disposed above the storage unit and can increase the pH of the condensed water to 7 or more.
상기 재휘발 방지 물질은 인산삼나트륨(TSP)을 포함할 수 있다.The anti-revolatile material may include trisodium phosphate (TSP).
상기 저장 유닛은 재장전수조를 포함할 수 있다.The storage unit may include a reload tank.
상기 응축수 저장부는, 상기 열교환기와 상기 재휘발 방지 유닛 사이에 위치하는 흐름 가이드를 더 포함할 수 있다.The condensed water storage unit may further include a flow guide positioned between the heat exchanger and the re-volatization prevention unit.
상기 가이드는, 상부에서 하부로 갈수록 유로가 좁아질 수 있다.The guide may have a narrower flow path from the top to the bottom.
본 발명에 따르면 방사성 물질의 재휘발이 감소하는 피동 냉각계통을 포함하는 원자력 발전소에 적용되는 응축수 회수 시스템이 제공된다.According to the present invention, there is provided a condensate recovery system applied to a nuclear power plant including a passive cooling system in which re-volatization of radioactive materials is reduced.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 응축수 회수 시스템을 나타낸 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 응축수 회수 시스템에서 응축수 저장부를 확대하여 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 응축수 회수 시스템의 작동을 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 응축수 회수 시스템에서 응축수 저장부를 확대하여 나타낸 것이다.1 shows a condensed water recovery system according to a first embodiment of the present invention,
2 is an enlarged view of the condensed water storage unit in the condensed water recovery system according to the first embodiment of the present invention;
Figure 3 shows the operation of the condensate recovery system according to the first embodiment of the present invention,
4 is an enlarged view of the condensate storage unit in the condensate recovery system according to the second embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.Since the accompanying drawings are only an example shown in order to explain the technical idea of the present invention in more detail, the spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings. In addition, in the accompanying drawings, the size and spacing may be exaggerated differently from reality in order to explain the relationship between each component.
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 피동형 원자로에 적용되는 응축수 회수 시스템에 관하여 설명한다.A condensate recovery system applied to a passive reactor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 응축수 회수 시스템을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 응축수 회수 시스템에서 응축수 저장부를 확대하여 나타낸 것이다.1 is a view showing a condensed water recovery system according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged view of the condensate storage unit in the condensed water recovery system according to the first embodiment of the present invention.
응축수 회수 시스템(1)은 원자로건물(10), 원자로(R), 열교환기(100) 및 응축수 저장부(200)를 포함한다.The condensed
응축수 회수 시스템(1)은 원자로(R)를 둘러싸고 있는 원자로건물(10) 내에 배치되며, 원자로(R) 주변에는 증기발생기가 배치되어 있다.The
도면에서 원자로(R)의 지지를 위한 구성은 도시하지 않았으며, 적절한 구성으로 원자로(R)를 지지할 수 있다.In the drawings, the configuration for supporting the nuclear reactor R is not shown, and the reactor R may be supported with an appropriate configuration.
원자로건물(10)은 콘크리트 또는 철제 구조물 형태로 이루어질 수 있다.The
원자로건물(10) 외부에는 건물 내부에서 배출되는 열을 냉각하기 위한 외부 냉각수 탱크가 배치되어 있으며, 열교환기(100)와 연결되어 있다.An external cooling water tank for cooling the heat discharged from the inside of the
열교환기(100)는 원자로건물(10) 내부에 배치되며, 원자로건물(10) 내 증기발생기에서 발생되는 증기를 냉각시킨다.The
열교환기(100)는 내부에 냉각수가 채워져 있으며, 열교환을 통해 외부 냉각수가 열교환기(100) 내에서 자연 순환하게 된다. The
도면에서 열교환기(100)가 원자로건물(10) 측벽 양쪽에 배치되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서는 배치되는 열교환기(100)의 위치가 변경 가능하며, 열교환기(100)의 개수 또한 변경 가능하다. Although the
응축수 저장부(200)는 열교환기(100) 하부에 위치하며, 열교환기(100)에서 발생하는 응축수의 pH를 변화시켜 저장한다.The condensed
응축수 저장부(200)는 재휘발 방지 유닛(210), 저장 유닛(220) 및 가이드(230)를 포함한다.The condensed
재휘발 방지 유닛(210)은 저장 유닛(220) 상부에 배치되며, 저장 유닛(220)으로 낙하하는 응축수와 접촉하여 응축수의 pH를 변화시킨다. The
재휘발 방지 유닛(210)은 응축수의 pH를 높일 수 있는 재휘발 방지 물질을 포함한다.The
재휘발 방지 물질은 이에 한정되지는 않으나, 인산삼나트륨(TSP)과 같은 알칼리성 물질을 포함할 수 있다.The anti-revolatile material may include, but is not limited to, an alkaline material such as trisodium phosphate (TSP).
재휘발 방지 유닛(210)과 접촉한 후의 응축수의 pH는 7 내지 8, 7 내지 10, 7 내지 12 일 수 있다.The pH of the condensed water after contacting with the
재휘발 방지 유닛(210)은 알칼리성 물질을 수용하고 응축수와의 적절한 정도의 접촉을 위한 케이스 등을 더 포함할 수 있다. The
저장 유닛(220)은 재휘발 방지 유닛(210)을 거친 응축수를 저장하며, 다량의 응축수를 저장하기 위해 수조로 구성된다. The
저장 유닛(220)의 상부 일부는 개방되어 있으며, 개방된 상부를 통해 낙하하는 응축수가 저장 유닛(220) 내로 낙하하여 저장된다. The upper part of the
저장 유닛(220)으로 원자로건물(10) 내 배치되어 있는 재장전수 탱크를 사용할 수 있다.As the
가이드(230)는 열교환기(100)와 재휘발 방지 유닛(210) 사이에 위치하며, 상부에서 하부로 갈수록 유로가 좁아지는 형태를 나타낸다. The
가이드(230)는 열교환기(100)에서 배출되는 응축수를 가이드하여 재휘발 방지 유닛(210)에 전달하는 역할을 수행한다.The
가이드(230)의 위치와 형태는 원자로건물(10) 및 열교환기(100)의 위치와 형태에 따라 적절히 변경될 수 있다.The location and shape of the
도면에서 재휘발 방지 유닛(210) 및 가이드(230)의 지지를 위한 구성은 도시하지 않았으며, 적절한 구성으로 가이드(230)를 지지할 수 있다.In the drawings, the configuration for supporting the
도면에는 도시되어 있지 않지만, 열교환기(100)와 가이드(230) 사이에 이물질을 제거할 수 있는 이물질제거망이 추가로 더 설치되어 있을 수도 있다. 다른 실시예에서는 가이드(230)와 저장 유닛(220) 사이에 이물질제거망이 추가로 더 설치되어 있을 수도 있다. Although not shown in the drawings, a foreign material removal network capable of removing foreign materials may be additionally installed between the
도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 응축수 회수 시스템의 작동에 관하여 설명한다.An operation of the condensate recovery system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 .
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 응축수 회수 시스템의 작동을 나타낸 것이다. Figure 3 shows the operation of the condensate recovery system according to an embodiment of the present invention.
냉각재 상실과 같은 사고 발생 시, 원자로건물(10) 내부에서 증기가 발생하며 열교환기(100) 표면에서 증기와 내부의 냉각수 사이의 열교환이 발생한다. 열교환에 의해 증기는 응축되며 온도가 상승한 내부 냉각수에 의해 외부 냉각수와 자연 순환이 발생한다.When an accident such as loss of coolant occurs, steam is generated inside the
열교환에 의해 증기가 냉각되면서 열교환기(100) 표면에는 대량의 응축수가 발생하게 되며, 열교환기(100) 표면에 응축된 응축수는 중력에 의해 원자로건물(10) 하부로 낙하하게 된다. As the steam is cooled by the heat exchange, a large amount of condensed water is generated on the surface of the
열교환기(100)에서 발생하는 응축수는 원자로건물(10) 하부로 낙하하며, 가이드(230)를 따라 재휘발 방지 유닛(210)을 통과하여 저장 유닛(220)에 저장된다. The condensed water generated in the
재휘발 방지 유닛(210)을 통과하면서 알칼리 물질과 접촉한 응축수는 pH가 7이상으로 높아지게 된다. pH 상승에 의해 방사성 물질이 용해되어 있는 응축수의 재휘발이 방지되며, 외부로의 방사성 누출이 최소화 된다.The condensed water in contact with the alkali material while passing through the
또한, 열교환기(100)로부터 발생된 응축수를 저장 유닛(220)에 저장함으로써, 원자로 내부를 냉각시킬 수 있는 재장전수 탱크 내 응축수의 재고량을 유지할 수 있게 되는 효과도 발생하게 된다. In addition, by storing the condensed water generated from the
도 4를 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 응축수 회수 시스템에서의 응축수 저장부에 관하여 설명한다.A condensate storage unit in the condensate recovery system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 .
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 응축수 회수 시스템에서 응축수 저장부를 확대하여 나타낸 것이다.4 is an enlarged view of the condensate storage unit in the condensate recovery system according to the second embodiment of the present invention.
제2실시예에서 재휘발 방지 유닛(220)이 2개로 마련되어 있는데, 그 중 하나는 저장 유닛(220) 내부에 배치되어 있으며, 다른 하나는 저장 유닛(220) 외부에 배치되어 있다.In the second embodiment, there are two
가이드(230)를 따라 낙하하는 응축수는 재휘발 방지 유닛(210)을 통과하여 저장 유닛(220)에 저장된다. The condensed water falling along the
저장 유닛(220) 내/외부에 배치되어 있는 재휘발 방지 유닛(210)의 배치 형태 및 설치 개수에 따라 응축수 pH 조절범위가 달라지며, pH 상승에 의해 응축수 재휘발이 방지된다.The condensed water pH control range varies according to the arrangement shape and the number of installations of the
저장 유닛(220) 외부에는 재휘발 방지 유닛(210)을 고정하기 위한 구조물이 더 배치될 수 있으며, 구조물 내 재휘발 방지 유닛(210)이 추가적으로 더 배치될 수 있다. A structure for fixing the
제2실시예에 따르면 응축수와 재휘발 방지 유닛(210)의 접촉경로가 증가해서 pH 향상을 안정적으로 수행할 수 있다.According to the second embodiment, the contact path between the condensed water and the
또 다른 실시예에서는 재휘발 방지 유닛(210)이 저장 유닛(220) 내 하부에 있을 수도 있다. In another embodiment, the
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to practice the present invention with various modifications therefrom, so the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
Claims (7)
상기 원자로를 둘러싸고 있는 원자로건물;
상기 원자로건물 내에 배치되어 있으며 상기 원자로건물 내부에서 발생한 증기를 냉각시켜 응축시키는 열교환기; 및
상기 열교환기 하부에 위치하며, 상기 열교환기에서 발생하는 응축수의 pH를 변화시켜 저장하는 응축수 저장부를 포함하며,
상기 응축수 저장부는,
상기 응축수와 접촉하여 pH를 변화시키는 재휘발 방지 유닛; 및
상기 재휘발 방지 유닛을 거친 상기 응축수를 저장하는 저장 유닛을 포함하고,
상기 열교환기와 상기 재휘발 방지 유닛 사이에 위치하는 흐름 가이드를 더 포함하며,
상기 흐름 가이드는, 상부에서 하부로 갈수록 유로가 좁아지며,
상기 재휘발 방지 유닛은,
상기 저장 유닛의 외부에 위치하며, 상기 흐름 가이드를 따라 낙하하는 응축수의 pH를 변화시키는 외부 재휘발 방지 유닛; 및
상기 저장 유닛의 내부에 위치하며, 상기 외부 재휘발 방지 유닛으로부터 낙하하는 응축수의 pH를 변화시키는 내부 재휘발 방지 유닛;을 포함하는 응축수 회수 시스템.nuclear pile;
a nuclear reactor building surrounding the reactor;
a heat exchanger disposed in the reactor building to cool and condense steam generated inside the reactor building; and
It is located below the heat exchanger, and includes a condensed water storage unit for storing by changing the pH of the condensed water generated in the heat exchanger,
The condensed water storage unit,
a re-volatization prevention unit for changing the pH in contact with the condensed water; and
and a storage unit for storing the condensed water that has passed through the revolatile prevention unit,
Further comprising a flow guide positioned between the heat exchanger and the anti-revolatilization unit,
The flow guide has a narrower flow path from the top to the bottom,
The re-volatization prevention unit,
an external revolatile prevention unit located outside the storage unit and changing the pH of the condensed water falling along the flow guide; and
Condensed water recovery system comprising a; located inside the storage unit, the internal re-volatization prevention unit for changing the pH of the condensed water falling from the external re-volatization prevention unit.
상기 재휘발 방지 유닛은,
상기 저장 유닛 상부에 배치되며,
상기 응축수의 pH를 7이상으로 높일 수 있는 재휘발 방지 물질을 포함하는 응축수 회수 시스템.In claim 1,
The re-volatization prevention unit,
It is disposed above the storage unit,
A condensed water recovery system comprising a re-volatile material capable of increasing the pH of the condensed water to 7 or more.
상기 재휘발 방지 물질은 인산삼나트륨(TSP)을 포함하는 응축수 회수 시스템.In claim 3,
The condensate recovery system comprising the anti-revolatile material trisodium phosphate (TSP).
상기 저장 유닛은 재장전수조를 포함하는 응축수 회수 시스템.In claim 1,
The storage unit is a condensed water recovery system including a reload tank.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |