KR820001224B1

KR820001224B1 - Apparatus for introducing gas into the coolant liquid of nuclear reactors

Info

Publication number: KR820001224B1
Application number: KR8201991A
Authority: KR
Inventors: 스티펠 맥스; 월프바이스 에리히
Original assignee: 데오 킵퍼 알프레드 샤츠; 뱁콕-브라운-보베리 리액터 게엠베하
Priority date: 1982-05-07
Filing date: 1982-05-07
Publication date: 1982-07-02

Abstract

An apparatus for introducing gas into the coolant liquid of nuclear reactor includes an air-cell generator(6), a stationary blender(7), a gas feed pump(1), gas feed lines(2, 2a, 2b) connected an air-cell generator(6) to a gas feed pump (1) below a stationary blender(7), nozzles connected the flow of coolant liquid of nuclear reactors to the gas feed lines, a gas dose meter(8), and ventilation line(16).

Description

Device for injecting gas into the reactor coolant

제1도는 본 발명에 의한 장치의 계통도.1 is a system diagram of a device according to the invention.

본 발명은 액체에 기체를 주입하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 가압수형 원자력 발전소에서 일차 냉각재에 수소기체를 주입하기 위한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for injecting gas into a liquid, and more particularly to injecting hydrogen gas into a primary coolant in a pressurized water nuclear power plant.

대개의 원자력 발전소에서는 수소대기, 즉 보급탱크의 수소기체 블랭킷(blanket)에 일차냉각재를 분무하거나 보급탱크의 물에 수소기체를 기포화시키므로써 일차냉각재에 수소기체를 주입하였다. 이중에서도 보급탱크는 일차냉각재의 용적변화를 일정하게 유지하기 위하여 사용되는 것으로 일차냉각재와 수소기체 블랭킷이 함유되어 있다.In most nuclear power plants, hydrogen gas is injected into the primary coolant by spraying the primary coolant into the hydrogen gas blanket of the supply tank, or by aeration of hydrogen gas into the water of the supply tank. Among these, the supply tank is used to maintain a constant volume change of the primary coolant and contains the primary coolant and the hydrogen gas blanket.

이러한 종래 장치에서는 보급탱크내에 많은 양의 수소기체가 함유되어 있어 비교적 많은 양의 수소기체가 보급탱크로 부터 방출되는 결점이 있으며, 또한 이 수소기체는 폭발성 있는 가연성기체이므로 폭발위험성을 고려해야 한다. 이러한 종래 장치로는 기체/물의 농도를 정확하게 조절할 수 없다.In such a conventional apparatus, a large amount of hydrogen gas is contained in the replenishment tank, so that a relatively large amount of hydrogen gas is released from the replenishment tank. Also, since the hydrogen gas is an explosive flammable gas, the explosion risk should be considered. Such a conventional device cannot accurately control the gas / water concentration.

따라서 기체가 액체내에 예정된 농도로 함유되도록 하면서 폭발성 기체의 방출가능성을 최소한으로 줄일 수 있도록 하는 장치가 필요하다. 이러한 문제점은 액체를 원통의 기포발생기를 통하여 흐르게 하고, 액체유입구 위에 있는 기포발생기에 필요한 기체함량에 도달할 때까지 기체를 주입시킨 후, 기체와 액체가 기포발생기를 통과하기 전에 이들을 혼합시키므로써 해결될 수 있다.Therefore, there is a need for a device that allows the gas to be contained in a liquid at a predetermined concentration while minimizing the possibility of explosive gas release. This problem is solved by allowing the liquid to flow through the bubble generator, injecting gas until the required gas content is reached in the bubble generator above the liquid inlet, and then mixing the gas and liquid before passing through the bubble generator. Can be.

이렇게 하기 위한 장치에는 여러개의 고정적인 혼합기가 들어 있는 기포발생기가 설치되어 있으며, 기체공급도관(gas feed line)에는 기체량측정기(gas dose meter)가 설치되어 있으며, 기포발생기 내측에 있는 두개의 기체공급도관에는 노즐(nozzle)들이 설치되어 있다.The device for doing this is equipped with a bubble generator containing several fixed mixers, a gas dose meter is installed in the gas feed line, and two gases inside the bubble generator. Nozzles are installed in the supply conduit.

또한 노즐은 기체화될 액체의 측류로 인하여 세차게 작동될 수 있다. 이 장치의 잇점은 측류도관이 노즐을 지지하는 배관부와 연결된다는 것이다.The nozzle can also be operated intensively due to the side flow of the liquid to be gasified. The advantage of this device is that the lateral conduit is connected to the piping supporting the nozzle.

또한 일차냉각재내의 기포형성을 방지하기 위하여 기포발생기에 통풍도관 (ventilation line)을 설치하였으며 분석측정장치를 기포발생기의 상하측으로 흐르는 액체도선에 설치하였다. 기체공급장치를 통하여 주입될 기체의 분량은 기체가 주입될 액체내에 존재하고 있는 수소기체 농도와 액체의 유입초기에 의해 결정된다.In addition, a ventilation line was installed in the bubble generator to prevent bubble formation in the primary coolant, and an analytical measurement device was installed on the liquid wire flowing up and down the bubble generator. The amount of gas to be injected through the gas supply device is determined by the concentration of hydrogen gas present in the liquid to be injected and the initial inflow of the liquid.

본 발명에 의한 장치에서는 노즐이 기체와 세액을 교대로 공급할 수 있도록 측류도관의 견리밸브를 조정 가능하게 하였다.In the apparatus according to the present invention, it is possible to adjust the isolation valve of the side flow conduit so that the nozzle can alternately supply gas and tax solution.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 장치를 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the apparatus of the present invention will be described.

기체가 주입될 일차냉각재를 도관(14)를 통하여 화살표(19) 방향으로 가압수형 원자로장치(도시하지 않았음) 내로 유동시킨 후 유량조절밸브(10)로 유량을 조절하여 액체유입구(20)를 통하여 기포발생기(6)로 유입시켰다. 기체공급장치, 즉 기체공급펄프(1)에 의하여 도관(2)에 있는 수소기체는 기포발생기(6)로 공급되며, 두개의 기체주입도관(2a) 또는 (2b)와 노즐(5) 또는 (5a)를 통하여 액체유입구(20)의 상부로 주입된다.The primary coolant to be injected with gas flows into the pressurized water reactor apparatus (not shown) through the conduit 14 in the direction of the arrow 19, and then the flow rate is controlled by the flow control valve 10 to open the liquid inlet 20. Through the bubble generator (6) through. Hydrogen gas in the conduit (2) is supplied to the bubble generator (6) by means of a gas supply device, that is, a gas supply pulp (1), two gas injection conduits (2a) or (2b) and a nozzle (5) or ( It is injected into the upper portion of the liquid inlet 20 through 5a).

액체가 고정혼합기(7)를 통과할 때 수소기체와 일차냉각재가 격렬하게 혼합된다. 이렇게 혼합하여 필요한 양의 수소를 함유하게 된 일차냉각재는 액체가 혼합기(7)를 통과한 후에 도관(15)을 통하여 기포발생기(6)로부터 배출된다.When the liquid passes through the fixed mixer 7, the hydrogen gas and the primary coolant are mixed violently. The primary coolant thus mixed to contain the required amount of hydrogen is discharged from bubble generator 6 through conduit 15 after the liquid passes through mixer 7.

도관(16), 플로우트 밸브(float valve)(17) 및 격리밸브(18)를 통하여 자동적으로 통풍되어서 일차냉각재내에 기체가 기포상태로 남아있지 않게 하였다. 냉각재가 화살표(21)방향으로 유동하는 측류도관(13)은 기체가 주입될 일차냉각재의 일부가 도관(14)으로 분기되어 유동하는 것이다.It was automatically vented through conduit 16, float valve 17, and isolation valve 18 to prevent gas from remaining in the primary coolant. The side flow conduit 13 in which the coolant flows in the direction of the arrow 21 is a portion of the primary coolant into which gas is injected is branched to the conduit 14 and flows.

노즐(5), (5a)는 기체주입을 위하여 선택적으로 분출작동하는 것으로, 노즐(5)가 분출작동하는 경우, 격리밸브중 (3)과 (11a)는 폐쇄되고 격리밸브중 (11)과 (3a)는 개방되며, 노즐(5a)가 작동하는 경우에는 격리밸브중 (3a)와 (11)이 폐쇄되고 격리밸브중 (11a)와 (3)이 개방된다. 역지(逆止) 밸브(4)와 (12)는 기체나 분출하는 액체가 역류되는 것을 방지한다.The nozzles 5 and 5a are selectively blown out for gas injection. When the nozzle 5 is blown out, the isolation valves 3 and 11a are closed and the isolation valves 11 and 5a are closed. (3a) is opened, and when the nozzle (5a) is operated, (3a) and (11) of the isolation valves are closed, and (11a) and (3) of the isolation valves are opened. The check valves 4 and 12 prevent backflow of gas or ejected liquid.

분석측정장치(8)은 측류도관 (13)에 설치되어 있는데, 이 장치로 기체가 주입될 액체내에 함유되어 있는 수소기체 농도를 측정함으로써 도관(14) 내에 있는 기체함유량과 액체의 분량에 따라서 정확한 양의 기체를 기체공급펌프(1)를 통하여 공급하게 한다.An analytical measuring device (8) is installed in the side flow conduit (13), which measures the concentration of hydrogen gas contained in the liquid into which the gas is to be injected, thereby accurately measuring the gas content and the amount of liquid in the conduit (14). The amount of gas is to be supplied through the gas supply pump (1).

또한 본 발명에 의한 장치를 사용하면, 기체공급과 노즐의 분출작동이 완전히 자동적으로 이루어진다는 것을 주목하여야 한다.It should also be noted that with the device according to the invention, the gas supply and nozzle ejection operations are completely automatic.

본 발명의 장치에 의하면 간단하고 편리한 방법으로 기체공급이 가능하게 되며, 가연성기체의 폭발위험성을 방지하기 위하여 질소를 보급탱크의 기체블랭킷으로 사용할 수 있다.According to the device of the present invention, the gas can be supplied in a simple and convenient manner, and nitrogen can be used as the gas blanket of the replenishment tank to prevent the explosion hazard of the flammable gas.

본 발명에 의한 장치의 또다른 장점은 재주입된 일차냉각재의 수소농도가 부하 교환 과정중에도 일정한 범위내로 유지된다는 것이다.Another advantage of the device according to the invention is that the hydrogen concentration of the reinjected primary coolant is kept within a certain range during the load exchange process.

Claims

An apparatus for injecting gas into a reactor coolant in a pressurized water type nuclear power plant, comprising: a bubble generator (6) for flowing a flow of the reactor coolant upwardly; A fixed mixer 7 located in the bubble generator for mixing the flow of the reactor coolant; Gas supply pump 1; Gas injection conduits (2, 2a, 2b) for connecting between the bubble generator and the gas supply pump under the fixed mixer; A plurality of nozzles (5, 5a) on the gas injection conduit to connect between the flow of the reactor coolant in the bubble generator and the gas injection conduit; A gas analysis measuring device 8 for measuring the concentration of gas contained in the coolant as the liquid reactor; Side flow conduits (13, 13a, 13b) connected to the bubble generators by flowing coolant before entering multiple nozzles; Valves (3, 3a, 4, 11, 11a, 12) for selectively separating several nozzles from the side flow and gas injection conduits; A ventilation conduit 16 for discharging bubbles generated by the coolant to the liquid atoms contained in the bubble generator by being above the fixed mixer; And a ventilation valve (18, 17) for isolating the ventilation conduit and preventing backflow to the bubble generator through the ventilation conduit.