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열제거량 조절이 가능한 피동 잔열제거 시스템

전문가 제언: ○ 본 특허는 피동적으로 열 제거량을 조절하는 열교환기 시스템과 방법과 관련이 있다. 특히 원자로의 1차 냉각유동체의 열, 특히 원자로의 붕괴열을 제거하는데 적절하다.

○ 만일 납이나 소듐과 같이 응고점이 높은 냉각재를 사용하는 원자로에서 열원에서 생산된 출력보다 더 많은 열량이 열교환기를 통하여 제거되면 냉각재의 온도가 내려가서 응고점에 도달하여 냉각재가 응고하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 열교환기의 열 제거량을 조절할 필요가 있다.

○ 본 발명은 열교환기의 열 제거능력의 조절방법으로 상압의 비응축가스를 사용하며 노심에서 발생한 출력과 보조열교환기에 의하여 제거된 열출력 간에 평형상태를 유지한다. 만일 보조열교환기가 열원에서 생산된 출력보다 더 많은 양을 제거하면 보조열교환기의 압력이 감소하고 탱크로부터 비응축가스를 들어와서 응축기능을 낮춘다. 반대로 보조열교환기의 응축이 더 많이 요구되면 압력이 증가하고 비응축가스가 관을 통하여 탱크로 옮겨진다.

○ 본 발명은 소듐, 납, 납-비스무스, 용융염과 같이 높은 응고점을 가진 냉각재를 사용하는 원자로에 적합하다. 또한 냉각재가 응고하지 않거나 물리적으로 불가능한 냉각재를 사용하는 원자로(경수로)에도 사용이 가능하다. 한국원자력연구원은 제4세대 원자력시스템(Gen IV: Generation IV) 국제공동연구를 통해 소듐냉각고속로(SFR) 개발을 추진하고 있다. 본 발명은 원자로의 붕괴열제거를 위한 새로운 기술과 관련이 있으므로 기술 및 경제성의 검토가 필요할 것을 본다.

저자: ANSALDO NUCLEARE S.P.A.
자료유형: 니즈특허정보