일반기술

중간열교환기 입/출구와 증기발생기 상부를 직결시킨 풀형 액체금속 원자로

본 기술은 증기발생기의 위치를 기존보다 낮추고, 중간열전달계통의 중간열교환기 입/출구 배관 형상을 Y-자형 배관으로 짧게 연결하며, 증기발생기의 전자펌프 및 제트펌프를 일체화시키고, 중간열전달교환기의 입/출구와 증기발생기 상부를 직결시키는 장치에 관한 것이다. 액체금속원자로의 간소화 설계 개념을 도입/개선하여 금속연료 노심에서 기인되는 부반응도 투입요인을 활용한 고유안전성의 확보는 물론, 대기압하에서의 운전특성, 액체금속 냉각재 나트륨의 우수한 열전달 특성, 피동형 잔열제거 특성 등을 갖고 있어 액체금속로가 본질적 물질적 특성에서 안전성이 유지될 수 있다. 기존 구조와는 달리 중간열 교환기와 연결되는 부위를 이중관으로 하여 입/출구 배관의 일측단이 한 곳으로 집중되도록 하고, 증기발생기와 연결되는 부위의 배관을 짧게 연결 및 설치하고, 배관을 원자로 1차 용기 내의 나트륨 액면 및 증기발생기의 액면보다 높게 설치하여 안전성과 경제성을 증가시켰다. 액체금속원자로의 연결구조에 있어서, 배관 길이가 길며, 배관의 파손 확률이 높고, 사고 시 나트륨 화재 위험성이 크며, 증기발생기 하부에서 배관의 파손은 이 보다 높은 위치에 있는 모든 나트륨이 외부로 누출될 가능성이 있다. 따라서 증기발생기가 1차 노심 용기보다 높이 설치되어 있는 기존 액체금속로 설계의 경우, 사고 시 화재 위험성이 크다. 만일 중간열 교환기의 전열관이 동시에 파손되면, 방사화된 일차 나트륨이 외부로 배출되는 가능성이 크며, 냉각재 상실 사고 시 노심이 용융할 가능성이 있는 매우 위험한 상황으로 전개될 수 있다. 본 기술의 목적은 중간열 교환기와 증기발생기가 연결된 나트륨의 입/출구 배관을 Y자형, 즉 중간열교환기와 연결되는 부위를 이중관으로 하여 입/출구 배관의 일측단이 한 곳으로 집중되도록 하고, 증기발생기와 연결되는 부위를 나트륨이 유입되는 배관과 나트륨이 토출되는 배관으로 짧게 연결 및 설치하고, 배관을 원자로 1차 용기 내의 나트륨 액면 및 증기발생기의 액면보다 높게 설치하여 안전성과 경제성을 증가시킬 수 있는 중간열교환기 입/출구와 증기발생기 상부를 직결시킨 풀형 액체금속 원자로를 제공하는데 있다. 본 기술은 액체 금속로에 대한 혁신적 설계 개념을 도입한 칼리머 액체 금속 냉각 원자로에 대한 것으로서, 증기발생기의 위치를 기존보다 낮추고, 중간열교환기의 입/출구 배관 상부 형상을 Y자형 배관으로 짧게 연결하고, 전자 펌프와 제트 펌프를 일체화시키며, 중간열전달교환기의 입/출구와 증기발생기 상부를 직결시키는 장치를 그 기술적 요지로 하여 액체금속 원자로의 본질적, 물질적 특성에서 안전성이 유지될 수 있도록 설계하여 액체금속 원자로의 안전성과 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.