보조급수계통

개요

보조급수계통은 공학적안전설비로 분류되는 안전성관련 계통으로서 주급수상실 및 주급수배관 파단사고 등 발전소 비상운전 동안 원자로심의 노출방지 및 열제거를 위하여 독립적인 급수를 증기발생기 이차측에 공급한다. 보조급수계통은 발전소 정상출력운전을 위한 운전 기능은 갖고 있지 않다.

계통 기능

1. 보조급수계통은 소외전원이 상실되고 아래와 같은 사고에 따른 비상운전 시 증기발생기에 보조급수를 공급함으로써 잔열제거와 발전소를 안전정지 상태로 가져다 준다.

• 주급수상실사고
• 주증기배관파단사고
• 급수배관파단사고
• 증기발생기 세관파단사고
• 소형냉각재상실사고

1. 보조급수계통은 수동으로 작동되거나 공학적안전설비 작동계통에 의하여 자동으로 작동할 수 있도록 설계된다. 보조급수계통은 보조급수작동신호를 받으면 60초 이내에 증기발생기에 급수를 공급하도록 설계된다.
2. 보조급수배관에 설치된 캐비테이팅 벤츄리에 의해 보조급수 최대유량을 제한함으로써 원자로건물의 과압을 방지하고 원자로 냉각재계통의 과냉각이나 증기발생기의 과충수를 방지한다. 보조급수 유량은 30분 이내에 운전원의 개입으로 보조급수 격리밸브를 잠그거나 해당 보조급수펌프를 정지시킴으로써 차단된다.
3. 보조급수계통은 100% 용량의 보조급수저장탱크 2대로 구성되며, 각 탱크는 자연순환냉각에 의해 상온안전정지를 달성할 수 있도록 충분한 저장용량을 가지고 있다.

계통 구성

보조급수계통은 2개의 독립된 계열로 배열된다. 각 계열은 해당 증기발생기에 보조급수가 공급되도록 배열되며, 각 계열은 하나의 100% 보조급수 저장탱크, 하나의 100% 전동기구동 보조급수펌프, 하나의 100% 터빈구동 보조급수 펌프와 밸브, 계측제어 설비 등으로 구성되어 있다.

각 보조급수펌프는 각각의 보조급수 저장탱크로부터 급수를 흡입하고, 각각의 출구모관이 있으며, 각 출구모관에는 펌프출구측 역류방지밸브, 보조급수 조절밸브, 보조급수 격리밸브 및 증기발생기 격리 역류방지밸브들이 설치되어 있다. 각 출구모관은 원자로건물 내부에서 공통모관으로 서로 연결되며 증기발생기 하향유로 급수관과 연결된다. 각 공통모관에는 각 증기발생기에 최대 보조급수유량을 제한하기 위하여 캐비테이팅 벤츄리가 설치되어 있다.

각각의 보조급수 저장탱크 사이에는 교차연결배관이 설치되어 있다. 각 보조급수 저장탱크의 용량은 요구되는 용량의 100%를 수용한다.

주요 기기

보조급수펌프

보조급수펌프는 수평 다단 원심형 펌프이다. 각 펌프는 펌프 보호를 위해 재순환시키는 유량을 고려하여도 증기발생기로 최소 요구유량을 공급할 수 있다. 출력운전 중에서도 펌프의 정격유량시험이 가능하도록 재순환배관은 충분한 유량을 수용한다.

보조급수 저장탱크

2대의 보조급수 저장탱크는 보조급수계통의 일차적인 공급원이다. 각 탱크는 필요한 보조급수 용량의 100%를 저장하고 있다. 2개의 탱크 사이에는 공통배관으로 연결되어 있으며 잠긴상태의 수동밸브가 설치되어 있다. 각 탱크는 콘크리트에 스테인리스 라이너판으로 피복되어 있으며, 탱크의 누설 또는 고장이 다른 필수 기기에 영향을 주지 않도록 적절한 설비가 제공된다.

보조급수 캐비테이팅 벤츄리

캐비테이팅 벤츄리는 각 증기발생기로 향하는 보조급수 공통모관에 위치하여 증기발생기로 공급되는 보조급수 최대유량을 제한한다. 캐비테이팅 벤츄리는 펌프 런아웃으로 인한 펌프의 공동 현상을 예방하고, 증기발생기로의 과유량, 원자로 냉각재계통 과냉각, 주증기배관 파단으로 원자로건물의 과도한 온도 압력 및 상승, 그리고 보조급수 저장탱크의 과도한 배출 등 과도한 보조급수 유량 공급으로 인한 악영향을 최소화한다.

보조급수 격리밸브

보조급수 격리밸브는 정상운전 시에는 개방되어 있다. 이 밸브는 역류역지밸브와 직렬로 연결되어 격납건물 이중격리 기능을 담당한다. 증기발생기의 수위가 정상운전 범위를 벗어나 고수위에 이르면 공학적안전설비 작동신호에 의해 자동적으로 닫힌다. 이 밸브는 주제어실이나 원격제어실에서 개별적으로 열거나 닫을 수 있다. 보조급수 격리밸브는 전동기구동이며 수동의 핸드휠이 장착되어 있다.

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참고문헌

[1] 한국수력원자력(주), 신고리5,6호기 예비안전성분석보고서, 2013.4.30.

이 자료의 최초 작성 : 노 태선(GINIS) tsro1005@naver.com, 등록 : 박 찬오(SNEPC) copark5379@snu.ac.kr