KR102318365B1 - Water collect system and method for the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 집수하는 집수 시스템에 있어서, 상기 증기 발생기와 방출밸브를 연결하는 배관에 결합되고, 상기 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 저장하는 저장 공간을 형성하는 본체; 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 수위를 측정하는 수위감지기; 및 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 오염 정도를 측정 하는 오염감지기를 포함하는 집수 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a water collection system for collecting liquid water discharged from a steam generator, which is coupled to a pipe connecting the steam generator and a discharge valve, and forms a storage space for storing liquid water discharged from the steam generator. main body; a water level sensor for measuring the level of the liquid water in the storage space; And it relates to a water collection system comprising a contamination sensor for measuring the degree of contamination of the liquid water in the storage space.
Description
본 발명은 집수 시스템 및 이를 이용한 집수 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water collection system and a water collection method using the same.
원자력발전소 기기 중 증기 발생기 내부에는 U 모양 튜브가 설치되어 있고, 튜브 내부로 고온의 물이 지나가며 튜브 외부의 물을 끊인다. 원자력발전소는 증기발생기를 통해 생성된 증기를 이용하여 전기를 생산한다.Among nuclear power plant equipment, a U-shaped tube is installed inside the steam generator, and hot water passes through the tube to cut off the water outside the tube. Nuclear power plants generate electricity using steam generated through a steam generator.
원자력발전소는 U 튜브 중 일부가 파손되는 사고를 가정하여 설계되었으며, 튜브 손상이 발생하면 상황에 따라 적절한 조치가 취해져야만 한다.Nuclear power plants are designed on the assumption that some of the U-tubes are damaged.
U 튜브 파단이 발생하면 고온 고압의 방사성 물질을 포함한 액상의 물이 증기 발생기 내부로 유입되며, 내부 수위가 급격하게 증가하게 된다.When the U-tube breaks, liquid water containing high-temperature and high-pressure radioactive materials flows into the steam generator, and the internal water level rapidly increases.
이러한 사고 발생 시 방사성 물질을 포함한 물이 증기 발생기 고수위를 초과할 수 있게 되며, 나아가 증기발생기를 벗어나 배관까지 차오르게 됨으로써 외부로 누출되기 용이한 상태가 될 수 있는 문제점이 발생한다.When such an accident occurs, water containing radioactive materials can exceed the high water level of the steam generator, and furthermore, the steam generator is filled up to the pipe, thereby causing a problem that can be easily leaked to the outside.
본 발명의 목적은 원자력발전소 증기발생기에서 배출되는 액상의 물을 집수하기 위한 집수 시스템 및 이를 이용한 집수 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a water collection system for collecting liquid water discharged from a steam generator of a nuclear power plant and a water collection method using the same.
본 발명은 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 집수하는 집수 시스템에 있어서, 상기 증기 발생기와 방출밸브를 연결하는 배관에 결합되고, 상기 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 저장하는 저장 공간을 형성하는 본체; 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 수위를 측정하는 수위감지기; 및 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 오염 정도를 측정 하는 오염감지기를 포함하는 집수 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a water collection system for collecting liquid water discharged from a steam generator, which is coupled to a pipe connecting the steam generator and a discharge valve, and forms a storage space for storing liquid water discharged from the steam generator. main body; a water level sensor for measuring the level of the liquid water in the storage space; And it relates to a water collection system comprising a contamination sensor for measuring the degree of contamination of the liquid water in the storage space.
상기 본체는, 상기 액상의 물이 유입되는 입구부; 상기 입구부보다 좁게 마련되어 있으며, 상기 본체 내 저장 공간에 유입된 증기를 상기 배관으로 배출시키는 출구부; 및 상기 출구부에 마련되어 있으며 상기 저장 공간 내의 증기를 상기 배관으로 배출시키는 출구 밸브를 포함할 수 있다.The body may include: an inlet through which the liquid water is introduced; an outlet portion provided narrower than the inlet portion and discharging the steam introduced into the storage space within the body to the pipe; and an outlet valve provided at the outlet and discharging the vapor in the storage space to the pipe.
상기 본체로부터 배출되는 상기 액상의 물을 저장하는 독립저장부; 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물을 외부로 배출시키는 제1배출밸브 및 제2배출밸브; 및 상기 수위감지기와 상기 오염감지기 측정 결과에 기초하여 상기 제1배출밸브 및 제2배출밸브를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.an independent storage unit for storing the liquid water discharged from the body; a first discharge valve and a second discharge valve for discharging the liquid water in the storage space to the outside; and a control unit controlling the first discharge valve and the second discharge valve based on the measurement results of the water level sensor and the pollution sensor.
상기 제어부는, 상기 저장 공간에 저장되는 상기 액상의 물이 일정 수위 이상이면 외부로 배출할 수 있다.The controller may discharge the liquid water stored in the storage space to the outside when the water level is above a certain level.
상기 제어부는, 수위가 일정 수위 이상이고 오염이 일정수준 이하의 경우에는, 상기 저장 공간 내 액상의 물이 복수기로 배출되도록 상기 제1배출밸브를 개방하며, 수위가 일정 수위 이상이고 오염이 일정수준 이상인 경우에는, 상기 저장 공간 내 액상의 물이 상기 독립저장부로 배출되도록 상기 제2배출밸브를 개방할 수 있다.The control unit, when the water level is above a certain water level and the contamination is below a certain level, opens the first discharge valve so that the liquid water in the storage space is discharged to the condenser, and the water level is above the predetermined water level and the pollution is at a certain level In this case, the second discharge valve may be opened so that the liquid water in the storage space is discharged to the independent storage unit.
본 발명은 원자력발전소 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 집수 시스템을 통해 집수하는 방법에 관한 것으로, 상기 집수 시스템은, 상기 증기 발생기와 방출밸브를 연결하는 배관에 결합되고, 상기 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 저장하는 저장 공간을 형성하는 본체; 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 수위를 측정하는 수위감지기; 및 상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 오염 정도를 측정 하는 오염감지기를 포함한다. 상기 증기 발생기에서 배출되는 상기 액상의 물을 상기 본체 내 저장 공간에 저장하는 단계; 상기 수위감지기를 통해 상기 저장 공간 내에서의 상기 액상의 물의 수위를 측정하는 단계; 상기 오염감지기를 통해 상기 저장 공간 내에서의 상기 액상의 물의 방사성 물질을 검출하여 오염 정도를 측정하는 단계; 및 상기 수위 및 오염 정도 측정 검출 결과에 따라 상기 저장 공간 내 저장되어 있는 상기 액상의 물을 배출시키는 단계;를 포함하는 집수 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for collecting liquid water discharged from a steam generator of a nuclear power plant through a water collection system, wherein the water collection system is coupled to a pipe connecting the steam generator and a discharge valve, and discharged from the steam generator a body forming a storage space for storing liquid water; a water level sensor for measuring the level of the liquid water in the storage space; and a contamination sensor for measuring the degree of contamination of the liquid water in the storage space. storing the liquid water discharged from the steam generator in a storage space within the body; measuring the level of the liquid water in the storage space through the water level sensor; measuring a degree of contamination by detecting a radioactive material in the liquid water in the storage space through the contamination detector; and discharging the liquid water stored in the storage space according to the detection result of the measurement of the water level and the contamination level.
상기 집수 시스템은 상기 저장 공간으로부터 배출되는 상기 액상의 물을 저장하는 독립저장부를 더 포함하고, 상기 저장 공간으로부터 배출된 상기 액상의 물은 복수기 및 상기 독립저장부 중 적어도 어느 하나에 저장될 수 있다.The water collection system may further include an independent storage unit for storing the liquid water discharged from the storage space, and the liquid water discharged from the storage space may be stored in at least one of a condenser and the independent storage unit. .
본 발명에 따르면 증기발생기에서 배출되는 액상의 물을 집수하기 위한 집수 시스템 및 이를 이용한 집수 방법이 제공된다.According to the present invention, a water collection system for collecting liquid water discharged from a steam generator and a water collection method using the same are provided.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템을 포함하는 원자력 발전소를 나타낸 것이고,
도 2는 도 1의 A를 확대한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템의 사시도이고,
도 3은 도 2의 III-III'를 따른 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템의 제어를 나타낸 구성도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템을 이용한 집수 방법의 순서도이다.1 shows a nuclear power plant including a water collection system according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an enlarged view of A of Figure 1, a perspective view of a water collection system according to an embodiment of the present invention,
3 is a cross-sectional view taken along III-III' of FIG. 2,
4 is a block diagram showing the control of a water collection system according to an embodiment of the present invention;
5 is a flowchart of a water collection method using a water collection system according to an embodiment of the present invention.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.Since the accompanying drawings are only an example shown in order to explain the technical idea of the present invention in more detail, the spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings. In addition, in the accompanying drawings, the size and spacing may be exaggerated differently from reality in order to explain the relationship between each component.
도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템에 관하여 설명한다.A water collection system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 집수시스템을 포함하는 원자력 발전소를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템의 사시도이고, 도 3은 도 2의 III-III'를 따른 단면도이다.1 is a view showing a nuclear power plant including a water collection system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of FIG. 1 A, and is a perspective view of a water collection system according to an embodiment of the present invention, FIG. is a cross-sectional view taken along III-III' of FIG. 2 .
집수 시스템은, 본체(100), 수위감지기(200), 오염감지기(300), 독립저장부(400), 제1배출밸브(500) 및 제2배출밸브(600)를 포함한다.The water collection system includes a
도 1을 참조하면, 본체(100)는 증기발생기와 방출밸브를 연결하는 배관(P)에 결합되어 있다.Referring to Figure 1, the
본체(100)가 방출밸브 이전에 설치되어 있기 때문에, 증기발생기로부터 배출되는 오염된 액상의 물이 외부로 배출되는 상황을 방지하게 된다. Since the
본체(100)는 스테인리스 스틸 등으로 만들어 질 수 있다.The
본체(100)는 액상의 물이 유입되는 입구부(110), 입구부(110)보다 좁게 마련되어 있는 출구부(120) 및 입구부(110)를 통해 유입된 액상의 물이 저장되어 있는 저장 공간(S)을 포함한다.The
입구부(110)는 증기발생기에서 배출되는 액상의 물이 중력에 의해 본체(100)로 흘러들어갈 수 있도록 넓게 형성되어 있다. The
도시되어 있지는 않지만, 입구부(110)에는 본체(100)에 액상의 물이 효과적으로 유입될 수 있도록 하는 ‘가이드부’가 더 형성되어 있을 수 있다.Although not shown, the
저장 공간(S)은 본체(100) 내부에 형성되어 있는 빈 공간으로서, 증기 발생기로부터 배출되는 액상의 물을 저장하는 공간을 의미한다. The storage space (S) is an empty space formed inside the
저장공간(S)에는 액상의 물 뿐만 아니라 입구부(110)를 통해 증기도 유입된다. 입구부(110)보다 좁게 마련되어 있는 출구부(120)는 유입된 증기를 다시 배관으로 배출시킨다. In the storage space S, not only liquid water but also steam is introduced through the
출구부(120)에는 본체(100) 내 저장된 액상의 물이 배관으로 배출되는 것을 방지하고, 본체(100) 내 저장 공간(S)에 유입된 증기를 배관으로 배출시키는 출구 밸브(121)가 마련되어 있다.The
수위감지기(200)는 본체(100) 외부에 결합되어 있으며, 본체(100) 측면부에 위치하고 있다. 다른 실시예에서는 측면이 아닌 다른 부위에 결합되어 있을 수도 있으며, 본체(100)와 결합되어 있지 않을 수도 있다.The
수위감지기(200)는 본체(100) 내 저장 공간(S)에 저장되어 있는 액상의 물 수위를 측정하게 된다. The
수위감지기(200)의 구체적인 수위감지 원리는 통상의 원리를 채용할 수 있다.A specific water level sensing principle of the
오염감지기(300)는 본체(100) 외부에 결합되어 있으며, 본체(100) 하부 바닥에 위치하고 있다. 다른 실시예에서는 하부 바닥이 아닌 다른 부위에 결합되어 있을 수도 있으며, 본체(100)에 결합되어 있지 않을 수도 있다.The
오염감지기(300)는 본체 내 저장 공간(S)에 저장되어 있는 액상의 물의 오염 정도를 감지한다. 구체적인 오염감지 방식은 통상의 기술을 채용할 수 있다.The
오염 정도 측정은 저장 공간(S) 내 저장되어 있는 액상의 물의 방사성 물질을 검출함으로써 수행될 수 있다. Pollution degree measurement may be performed by detecting the radioactive material of the liquid water stored in the storage space (S).
독립저장부(400)는 본체(100) 내 저장 공간(S)으로부터 배출되는 액상의 물을 별도로 저장할 수 있는 시설이며, 탱크 또는 수조일 수 있다. The
독립저장부(400)는 본체(100) 하단과 연결되어 있는 배관을 통해 본체(100) 내 저장 공간(S)으로부터 액상의 물을 전달받아 저장하게 된다. The
본 발명의 일실시예에서는 본체(100) 내 저장 공간(S)으로부터 배출되는 액상의 물을 외부로 배출하기 위한 배관이, 본체(100) 하단 바닥면에 2개 형성되어 있다. 다른 실시예에서는 본체(100)로부터 외부로 배출되는 액상의 물을 배출시키기 위한 배관이, 본체(100) 하단 바닥면뿐만 아니라, 측면에 형성되어 있을 수도 있으며, 설치되는 배관 수 또한 한정되지 않는다. In one embodiment of the present invention, two pipes for discharging the liquid water discharged from the storage space (S) in the
본체(100) 내 저장 공간(S)으로부터 배출되는 액상의 물은 제1배출밸브(500) 및 제2배출밸브(600)를 통해 외부로 배출되게 된다. The liquid water discharged from the storage space S in the
제1배출밸브(500)를 통해 배출되는 액상의 물은 복수기로 배출된다.The liquid water discharged through the
제2배출밸브(600)를 통해 배출되는 액상의 물은 독립저장부(400)로 배출된다.The liquid water discharged through the
제1배출밸브(500) 및 제2배출밸브(600)를 통한 액상의 물의 배출은 제어부(700)에 의해 수행되며, 자세한 내용은 후술한다. The discharge of liquid water through the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템의 제어를 나타낸 구성도이다. 4 is a block diagram illustrating control of a water collection system according to an embodiment of the present invention.
집수 시스템은 제어부(700)를 포함하며, 제어부(700)의 제어를 통해 본체(100) 내 저장 공간(S)에 저장되어 있는 액상의 물이 배출되게 된다.The water collection system includes a
제어부(700)는 수위감지기(200) 및 오염감지기(300)로부터 액상의 물 수위 및 오염 감지에 따른 측정 결과를 받고, 이를 기초로 제1배출밸브(500) 및 제2배출밸브(600)를 제어하여 액상의 물을 배출하게 된다. The
도 5를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템을 활용한 집수 방법에 관하여 설명한다.With reference to FIG. 5 , a water collection method using a water collection system according to an embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 집수 시스템을 이용한 집수 방법의 순서도이다. 5 is a flowchart of a water collection method using a water collection system according to an embodiment of the present invention.
증기발생기에서 배출되는 액상의 물을 본체(100) 내 저장 공간(S)에 저장하게 된다.(S1)The liquid water discharged from the steam generator is stored in the storage space S within the
사고 발생 시 증기발생기의 수위가 증가하여 증기 발생기 상부 배관에 액상의 물이 차오르게 되면, 액상의 물은 중력에 의해 본체(100) 입구부(110)를 통해 자연스럽게 흘러내리게 되며, 저장 공간(S)에 저장된다. When an accident occurs, when the water level of the steam generator increases and the liquid water fills the upper pipe of the steam generator, the liquid water naturally flows down through the
저장 공간(S)으로 액상의 물과 함께 유입된 증기는 출구부(120)의 출구 밸브(121)를 개방하여 배관으로 빠져나가게 되며, 증기가 빠져 나가면 액상의 물이 용이하게 저장 공간(S)으로 유입된다. The vapor introduced together with the liquid water into the storage space (S) is discharged into the pipe by opening the outlet valve (121) of the outlet part (120), and when the vapor is discharged, the liquid water is easily transferred to the storage space (S) is introduced into
이후 저장 공간(S)에 저장된 액상의 물에 대해 수위 및 오염 정도를 측정한다.(S2)Thereafter, the water level and the degree of contamination are measured for the liquid water stored in the storage space (S). (S2)
수위 측정은 수위감지기(200)를 통해, 저장 공간(S) 내 위치하는 액상의 물 수위를 측정하게 된다. The water level is measured through the
오염 정도 측정은 오염감지기(300)를 통해 저장 공간(S) 내 저장되어 있는 액상의 물에서 발생되는 방사선을 측정함으로써 수행된다. Pollution degree measurement is performed by measuring radiation generated from liquid water stored in the storage space S through the
이 후 수위 및 오염 정도 측정 검출 결과에 따라 저장 공간(S) 내 저장되어 있는 액상의 물을 배출한다.(S3)After that, the liquid water stored in the storage space (S) is discharged according to the detection result of the measurement of the water level and the degree of contamination. (S3)
수위가 일정 수준 이상인 경우, 오염이 일정수준 이하의 액상의 물은 제1배출밸브(500)의 개방을 통해 복수기로 배출 되며, 오염이 일정수준 이상인 것으로 판단되면 액상의 물은 제2배출밸브(600)의 개방을 통해 독립저장부(400)로 배출 된다. When the water level is above a certain level, the liquid water with contamination below a certain level is discharged to the condenser through the opening of the
도시하지는 않았지만, 저장 공간(S) 내 유입되는 증기로 인해 액상의 물 수위 증가가 느려지게 되면, 출구 밸브(121)를 개방하여 증기를 배관으로 배출시킨다. Although not shown, when the increase in the water level of the liquid phase is slowed due to the steam flowing into the storage space S, the
본 발명에 따르면 사고 발생 시 증기 발생기로부터 배출되는 방사성물질에 오염된 액상의 물이 배관을 타고 방출밸브 및 그 후단으로 넘어가는 문제가 방지되며, 더 나아가 원자력 발전소 외부로 누출 될 수 있는 상황을 미연에 방지하여 원전의 안전성을 높일 수 있다. According to the present invention, when an accident occurs, the problem that liquid water contaminated with radioactive material discharged from the steam generator passes through the pipe to the discharge valve and the rear end thereof is prevented, and furthermore, a situation in which leakage to the outside of the nuclear power plant is prevented This can increase the safety of nuclear power plants.
전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The above-described embodiments are examples for explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to practice the present invention with various modifications therefrom, so the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
Claims (7)
상기 증기 발생기와 방출밸브를 연결하는 배관에 결합되고, 상기 증기 발생기에서 배출되는 액상의 물을 저장하는 저장 공간을 형성하는 본체;
상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 수위를 측정하는 수위감지기; 및
상기 저장 공간 내 상기 액상의 물 오염 정도를 측정 하는 오염감지기를 포함하며,
상기 본체는,
상기 액상의 물이 유입되는 입구부;
상기 입구부보다 좁게 마련되어 있으며, 상기 본체 내 저장 공간에 유입된 증기를 상기 배관으로 배출시키는 출구부; 및
상기 출구부에 마련되어 있으며 상기 저장 공간 내의 증기를 상기 배관으로 배출시키는 출구 밸브를 포함하고,
상기 본체로부터 배출되는 상기 액상의 물을 저장하는 독립저장부;
상기 저장 공간 내 상기 액상의 물을 외부로 배출시키는 제1배출밸브 및 제2배출밸브; 및
상기 수위감지기와 상기 오염감지기 측정 결과에 기초하여 상기 제1배출밸브 및 제2배출밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 저장 공간에 저장되는 상기 액상의 물이 일정 수위 이상이면 외부로 배출하고,
수위가 일정 수위 이상이고 오염이 일정수준 이하의 경우에는,
상기 저장 공간 내 액상의 물이 복수기로 배출되도록 상기 제1배출밸브를 개방하며,
수위가 일정 수위 이상이고 오염이 일정수준 이상인 경우에는,
상기 저장 공간 내 액상의 물이 상기 독립저장부로 배출되도록 상기 제2배출밸브를 개방하는 집수 시스템.In the water collection system for collecting liquid water discharged from the steam generator,
a body coupled to a pipe connecting the steam generator and the discharge valve, and forming a storage space for storing liquid water discharged from the steam generator;
a water level sensor for measuring the level of the liquid water in the storage space; and
Containing a pollution sensor for measuring the degree of contamination of the liquid water in the storage space,
The body is
an inlet through which the liquid water is introduced;
an outlet portion provided narrower than the inlet portion and discharging the steam introduced into the storage space within the body to the pipe; and
It is provided at the outlet and includes an outlet valve for discharging the vapor in the storage space to the pipe,
an independent storage unit for storing the liquid water discharged from the body;
a first discharge valve and a second discharge valve for discharging the liquid water in the storage space to the outside; and
Further comprising a control unit for controlling the first discharge valve and the second discharge valve based on the measurement result of the water level sensor and the pollution sensor,
The control unit is
When the liquid water stored in the storage space is above a certain water level, it is discharged to the outside,
When the water level is above a certain level and the pollution is below a certain level,
opening the first discharge valve so that the liquid water in the storage space is discharged to the condenser,
When the water level is above a certain level and the pollution is above a certain level,
The water collecting system opens the second discharge valve so that the liquid water in the storage space is discharged to the independent storage unit.
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