경제 간이 비등수형 원자로

Economic Simplified Boiling Water Reactor
GE 히타치 원자력 ESBWR 원자로 격납 설계 컷어웨이뷰

ESBWR(Economic Simplified Boiling Water Reactor)는 이전 모델인 Simplified Boiling Water Reactor(SBWR)와 Advanced Boiling Water Reactor(ABWR)에서 파생된 수동적으로 안전한 III세대 원자로 설계이다.모두 GE Hitachi Nuclear Energy(GEH)가 설계한 것으로, 이전의 비등수형 원자로 설계에 근거하고 있습니다.

수동 안전 시스템

ESBWR의 수동형 원자력안전시스템은 펌프를 사용하지 않고 작동하므로 설계안전성, 무결성 및 신뢰성이 향상되는 동시에 전체 원자로 비용을 절감한다.또한 자연순환을 사용하여 원자로 압력용기(RPV) 내의 냉각수 흐름을 구동한다. 따라서 유지관리해야 할 시스템이 줄어들고 재순환 라인 파손과 같은 중대한 BWR 인명피해를 방지할 수 있다.이러한 시스템에 필요한 순환 펌프나 관련 배관, 전원 공급 장치, 열 교환기, 계기 또는 제어 장치는 없습니다.

ESBWR의 수동적 안전시스템에는 원자로에서 원자로 외부의 물웅덩이로 붕괴열(핵붕괴에서 생성된)을 효율적으로 전달할 수 있는 세 가지 시스템(격리 응축기 시스템, 중력 구동 냉각 시스템 및 수동적 원자로 건물 냉각 시스템)의 조합이 포함된다.이러한 시스템은 원자로 내부의 수위를 유지하면서 붕괴열을 원자로 외부로 전달하기 위해 간단한 물리 법칙에 기초한 자연 순환을 이용하여 핵연료를 물에 잠기고 적절하게 냉각시킨다.

원자로냉각재 압력경계가 온전하게 유지되는 사건에서는 원자로에서 붕괴열을 제거하고 원자로건물 외부로 전달하기 위해 격리응축기계통(ICS)을 사용한다.ICS 계통은 원자로 압력용기를 원자로건물 상부 고도에 위치한 열교환기에 연결하는 폐쇄 루프계통이다.증기는 ICS 배관을 통해 원자로에서 나와 ICS 열교환기로 이동하며, 이 열교환기는 큰 웅덩이에 잠긴다.수증기는 열교환기에서 응축되고 고밀도의 응축수는 원자로로 역류하여 냉각루프를 완성한다.이 유로에 원자로 냉각수가 순환되어 지속적인 냉각을 제공하고 원자로 노심에 물을 추가한다.

원자로냉각재 압력경계가 온전하지 않고 노심내 수분재고가 상실되는 경우에는 수동격납냉각계통(PCCS)과 중력구동냉각계통(GDCS)이 연계하여 노심내 수위를 유지하고 원자로 외부로 이동하여 원자로의 붕괴열을 제거한다.

원자로 압력용기 내의 수위가 물자원의 상실로 인해 소정수위까지 떨어지면 원자로는 감압되어 GDCS가 개시된다.원자로 압력용기에 연결된 원자로 위에 위치한 원자로 건물 내부의 큰 물웅덩이로 구성된다.GDCS 시스템이 시작되면 중력에 의해 물이 웅덩이에서 원자로로 흐르게 됩니다.풀은 핵연료 상층부의 수위를 유지하기에 충분한 양의 물을 제공할 수 있는 크기로 설계된다.원자로가 감압된 후 원자로 내부의 물이 끓어 증기의 형태로 원자로 압력용기 내부로 빠져나가면서 붕괴열이 원자로 건물로 전달된다.

PCCS는 원자로건물 상부에 위치한 일련의 열교환기로 구성된다.원자로에서 나오는 증기는 격납용기를 통해 PCCS 열교환기로 상승하며, 여기에서 증기가 응축된다.그런 다음 응축수는 PCCS 열교환기에서 GDCS 풀로 배출되며, 여기에서 사이클이 완료되어 원자로 압력용기로 배출됩니다.

ICS 및 PCCS 열교환기는 모두 72시간의 원자로 붕괴 열제거 능력을 제공할 수 있을 만큼 큰 물웅덩이에 잠겨 있다.수영장은 대기로 배출되며 격납건물 외부에 위치합니다.이러한 기능을 조합하여 저압 수원과 설치된 배관을 사용하여 풀을 쉽게 재충전할 수 있습니다.

원자로 노심은 기존 BWR 발전소보다 짧아 연료에 대한 압력강하를 줄여 자연순환을 가능하게 한다.연료봉 번들은 1,132개이며, 표준화된 [1]SBWR에서 열출력은 4,500 MWth입니다.명목 출력은 총 1594 MWe 및 순 1535 MWe로 평가되며, 전체 발전소 카르노 효율은 약 35%[2]이다.

사고 발생 시 ESBWR은 작업자의 작업이나 전력 공급 없이도 72시간 동안 안전하고 안정적인 상태를 유지할 수 있습니다.ESBWR 안전계통은 후쿠시마 제1원자력발전소 비상노심냉각계통의 적절한 작동을 방해한 발전소 정전시 정상적으로 작동하도록 설계되었다.선박 아래에는 매우 심각한 사고 시 노심을 냉각할 수 있는 배관 구조가 있습니다.이러한 파이프는 용융 코어 위와 아래에서 물로 냉각을 용이하게 합니다.NRC가 승인한 최종 안전성 평가 보고서는 연간 1.65 * 10의−8 전체 노심 손상 빈도를 보고한다(즉, 대략 6000만 [3]년에 한 번).

NRC 설계 검토 프로세스

ESBWR은 2011년 3월 9일에 안전 평가 보고서와[4] 최종 설계 승인을 받았습니다[5].2011년 6월 7일, NRC는 공개 논평 [6]기간을 완료했다.최종 규칙은 2014년 9월 16일 GE-Hitachi의 증기 건조기 부하 모델링에 대한 두 가지 미해결 문제가 [7][8]해결된 후 발표되었습니다.

2014년 1월, GE 히타치는 증기 [9]건조기 분석에 대해 NRC에 허위 주장을 했다는 소송을 해결하기 위해 270만 달러를 지불했다.

NRC는 2014년 [10]9월에 설계 승인을 승인했다.

건축 및 운전 면허

그러나 2015년 9월 소유주 엔터지의 요청에 따라 NRC는 그랜드 걸프 원자력 [11]발전소에서 최초로 제안된 ESBWR 장치에 대한 복합 건설 및 운영 면허 신청을 철회했다.

2017년 5월 31일 원자력규제위원회는 노스애나 원자력발전소 [12]3호기 복합면허 발급을 승인했다고 발표했다.[13]

「 」를 참조해 주세요.

기타 III세대 설계

레퍼런스

  1. ^ Fennern, Larry E. (15 September 2006). "ESBWR Seminar - Reactor, Core & Neutronics" (PDF). GE Energy / Nuclear. U.S. Department of Energy. Archived from the original (PDF) on 2010-11-14. Retrieved 2012-03-14.
  2. ^ "Issued Design Certification - Economic Simplified Boiling-Water Reactor (ESBWR)". U.S. Nuclear Regulatory Commission. 19 February 2015. Retrieved 2015-09-27.
  3. ^ "ESBWR Final Safety Evaluation Report" (PDF). Nuclear Regulatory Commission. Retrieved 7 May 2013.
  4. ^ "Package ML103470210 - ESBWR FSER Final Chapters". Nuclear Regulatory Commission. Retrieved 2012-03-14.
  5. ^ Johnson, Michael R. (9 March 2011). "Final Design Approval for the Economic Simplified Boiling Water Reactor" (PDF). United States Department of Energy. Retrieved 2012-03-14.
  6. ^ "NRC's Public Comment Period Ends on GE Hitachi Nuclear Energy's Application for ESBWR Reactor Certification" (Press release). Genewscenter.com. 23 June 2011. Archived from the original on 2012-03-24. Retrieved 2012-03-14.
  7. ^ "ESBWR Application Review Schedule". Nuclear Regulatory Commission. 17 July 2012. Retrieved 2012-11-04.
  8. ^ "NRC Certifies GE-Hitachi New Reactor Design" (PDF). Nuclear Regulatory Commission. 16 September 2014. Retrieved 2014-09-16.
  9. ^ "U.S. fines GE Hitachi nuclear unit over flawed reactor design". Reuters. 23 January 2014. Retrieved 24 January 2014.
  10. ^ "Design approval for the ESBWR". Archived from the original on 2014-10-13.
  11. ^ "US Entergy formally drops ESBWR application". Nuclear Engineering International. 24 September 2015. Retrieved 24 September 2015.
  12. ^ 2017년 5월 31일 North Anna 현장에 대한 자치구에 새로운 원자로 면허를 발급하는 NRC
  13. ^ 노스애나 발전소, 3호기 NRC.gov

외부 링크