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원자로 운전여유도 최적화 방법

전문가 제언: ○ 본 발명은 원자로의 운전 여유도 최적화 방법과 관련이 있다. 특히 불필요한 OPDT (Over Power Delta Temperature) 트립으로 인하여 출력을 감소하여 운전하는 문제를 해결하는데 목적이 있다.

○ 원자로 보호계통은 트립 세트포인트 (trip setpoint)를 설정하여, 운전변수가 트립 세트포인트를 초과하면 원자로를 긴급 정지시켜 안전한계가 초과하지 못하도록 하고, 궁극적으로 핵연료의 용융과 핵비등이탈 (DNB)과 같은 안전사고를 방지한다. 트립 세트포인트는 설계와 측정오차를 고려하여 충분한 운전 여유도를 설정할 필요가 있다.

○ 종래의 원자로보호시스템은 OPDT와 OTDT (Over Temperature Delta Temperature) 트립을 포함하며, 원자로의 고온관 (hot leg)과 저온관 (cold leg) 사이의 온도차 (ΔT)와 평균치 (Tavg)를 사용한다. 온도차는 OPDT와 OTDT의 세트포인트와 비교하기 전에 필터 (filter)되고 지진상보상 (lead/lag compensation) 된다.

○ 본 발명은, 종래의 시스템을 개선하여, 고온관 온도 신호만을 필터하고, 저온관 온도 신호는 지진상보상 (lead/lag compensation)한다. 이 방법은 OTDT에는 영향을 주지 않으나, Thot 동적 변동폭을 제거하고, OPDT를 가속하여 HFP SLB (hot full power steamline break)의 안전 여유도를 증가하는 효과가 있다. 예로, Thot의 필터 시간상수를 최소 5초에서 7초, Tcold 의 지진상보상의 리드(lead) 시간상수를 최소 25에서 30초를 사용하는 경우, 종래의 방법에 비교하여 출력의 변동폭을 1/3로 감소할 수 있다.

○ 우리나라는 자체적으로 경수로를 개발하여 운전 중에 있고, 또한 경수로, 소듐냉각 원자로, 초고온 원자로를 포함한 차세대 원자로를 개발 중이다. 본 발명은 종래의 원자로 보호시스템을 개선하여 운전여유도를 증가하는 방법을 제시하고 있으므로, 기술적 타당성과 실용성을 검토할 필요가 있다고 본다.

저자: THAULEZ, Francis
자료유형: 특허정보