주증기계통일반

▼ 주증기계통

  주증기계통일반

개요

증기 및 동력변환계통은 원자로에서 생성된 열에너지를 전기에너지로 변환하는 기능을 수행하며, 주증기계통, 터빈발전기 및 급수계통, 그리고 여러 부수적인 계통들로 구성되어 있다.

주증기계통은 증기발생기 2차측에서 생성된 증기를 터빈발전기로 이송하며, 터빈 또는 원자로 정지 시 터빈우회계통을 통해 원자로냉각재계통의 열을 제거한다.

계통 기능

(1) 정상운전 시 증기발생기 2차측으로부터 터빈발전기로 증기를 공급한다.

(2) 터빈 또는 원자로 정지 시 원자로냉각재계통의 열을 제거하며, 발전소 냉각의 초기단계 동안이나 주복수기 사용이 불가능할 경우에 원자로냉각재계통의 열을 제거한다.

(3) 냉각재상실사고나 원자로건물 격리 시 증기발생기와 주증기계통의 격리밸브 후단을 차단할 수 있도록 격리밸브가 설치되어 있다.

(4) 주증기계통이나 핵증기공급계통의 과압보호를 위해서 충분한 용량의 과압보호장치가 설치되어 있다.

(5) 급수펌프터빈계통, 보조급수펌프터빈계통, 터빈증기밀봉계통, 보조증기계통, 공정시료체취계통 등에 증기를 공급한다.

계통 구성

주증기계통은 2개의 증기발생기 각각에 연결된 2개의 주증기배관과, 각각의 주증기배관에 설치된 스프링구동 주증기안전밸브, 주증기격리밸브 및 주증기격리 우회밸브, 주증기대기방출밸브 등으로 구성되어 있다.

2대의 증기발생기 각각의 상부에는 2개의 주증기배관과 연결되는 증기노즐이 부착되어 있으며 여기에는 유량제한기가 설치되어 있어 가상의 증기배관파단사고 시 과다한 증기 방출을 제한한다. 4개의 주증기배관 별로 설치된 각각 5개의 스프링구동 주증기안전밸브는 주증기배관의 과압보호를 위해 설치된다.

각각의 주증기배관에는 증기의 흐름을 차단할 수 있는 주증기격리밸브가 설치된다. 주증기격리밸브는 가상의 배관파단사고 시 증기의 과도한 유출로 인한 방사능 누출이나 원자로건물 내부로의 증기 유출로 인한 압력상승을 방지하기 위해 작동된다.

주증기격리밸브가 닫히거나 복수기가 열제거원으로서의 기능을 상실하였을 때, 각각의 증기발생기 냉각을 위해 각 주증기배관에는 주증기격리밸브 전단에 1개의 주증기대기방출밸브가 설치된다.

주증기격리밸브 후단에서 4개의 주증기배관은 하나의 모관으로 연결되며, 주증기모관은 터빈에 근접된 위치에 설치하고 각 증기발생기 증기노즐과 모관 사이의 압력강하가 가능한 한 동일하도록 배치한다.

주요 기기

주증기배관

주증기배관은 탄소강으로 제작된다. 주증기배관은 증기발생기 과충수로 인해 발생될 수 있는 충수된 조건에서의 정적 하중과 설계기준사고 등 다양한 운전 조건으로부터 발생되는 하중을 견딜 수 있도록 설계된다.

주증기배관은 유체속도가 제한치 이내로 흐르도록 충분한 직경을 갖도록 설계함으로써 유체가속부식(Flow Acceleration Corrosion)을 최소화하도록 한다.

주증기안전밸브

주증기안전밸브는 각 주증기배관 별로 5개씩 총 20개의 밸브로 구성되어 있으며, 순차개방설정치를 가진다. ASME Section III의 요건에 따라 제작되는 스프링구동 안전밸브로서 주증기계통을 과압에서 보호하도록 설계된다. :모든 주증기안전밸브의 전체 정격용량은 최대 설정압력에서 전출력 증기 유량과 동일한 정상상태 유량을 통과시키기에 충분하다.

주증기격리밸브

주증기격리밸브는 가상의 배관파단 시 과다한 유량방출을 제한하고 증기발생기와 주증기관을 격리시키기 위해 설치된다. 주증기배관 파단 시 주증기격리신호에 의해 작동되며, 신호발생 후 5초 이내에 완전닫힘 상태가 된다. 주증기격리밸브가 닫힘 상태에서의 누설률은 최소가 되도록 설계한다. 주증기격리밸브는 주제어실에서 감시되고 제어될 수 있다.

주증기대기방출밸브

각 주증기배관 별로 1개의 조절형 주증기대기방출밸브가 설치되어 있다. 주증기대기방출밸브는 전기 유압식으로 작동되며, 내부에 솔레노이드구동 파이롯트밸브와 전자식 밸브 위치지시기를 갖고 있다. 주증기대기방출밸브는 주제어실이나 원격정지실에서 수동으로 작동된다. 소외전원상실 시 주증기대기방출밸브를 현장에서 수동조작할 수 있도록 보호대책이 제공되어 있다.

주증기격리밸브가 닫히거나 복수기가 열제거원으로서의 기능을 상실하였을 때, 주증기대기방출밸브는 각 증기발생기의 냉각을 위해 사용된다.

참고문헌

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