급수계통

[Kim byoungil]

급수 계통은 규정된 압력, 온도, 유량으로 두개의 S/G에 탈기기 저장 탱크(Dearator Storage Tank)로 부터 급수를 공급한다. 정상 운전 중, 두개의 모터 구동 급수 승압 펌프(Feedwater Booster Pump)와 터빈 구동 주급수 펌프(Feedwater Pump-TBN)가 운전되어지며 Back-Up용으로 한 대의 모터 구동 승압 급수 펌프와 모터 구동 주급수 펌프(Feedwater Pump-Motor)가 공급되어 진다. 각각의 급수 승압 펌프와 연관된 주급수 펌프는 급수 요구 유량의 약 65% 부하를 감당할 수 있다. 급수 승압 펌프는 Suction을 DST로 부터 취하여 Discharge는 주급수 펌프의 Suction으로 보낸다. 그리고 급수 펌프로 부터 토출되는 급수는 두 계열의 고압 열교환기를 거쳐 S/G에 공급되어 진다.

계통수를 S/G에 공급하기 전에 복수와 급수 계통을 CleanUp하기 위하여 급/복수를 순환 시키기 위한 3개의 급/복수 순환 및 세정 유로가 제공되어진다. 그 중 한 유로는 복수 계통의 세정을 위하여 주 복수기와 급수 승압 펌프의 Suction사이에 설치되어 진다. 또 다른 두 유로는 급수 계통의 세정을 위하여 주 복수기와 Economizer 급수 유로 사이에 설치되어 진다. 복수 계통의 세정을 위해서는 탈기기 저장 탱크로 부터 주 복수기로의 중력 세정과 복수 펌프의 구동에 의해 실시되어 진다. 급수 계통의 세정은 모터 구동 급수 펌프와 관련된 급수 승압 펌프의 구동에 의해 실시되어 진다.

각 S/G DownComer 영역내의 유위는 급수유량조절에 의해 유지되어 진다. 한 계열의 급수 제어 신호는 각각의 S/G를 위해 1차측 공급자에 의해 제공되어지고 이 급수 제어 신호는 두대의 급수 펌프의 최대 유량을 조절하기 위하여 제공되어진다. 이 NSSS Interface Requirements는 어떤 운전 조건하에서도 3개의 급수 펌프의 동시 운전을 허용하지 않는다.(급수 과잉 공급 방지)

기동 및 정상 운전중 급수 수질 조건을 충족시키기 위하여 복수 계통을 통하여 화학 약품을 투입할수 있으며 그리고 용존 산소량과 PH을 조절하기 위하여 발전소 휴지기간중 각각의 Downcomer Feedwater Line에 연결된 Chemical Feed Line을 통해 약품을 주입할 수 있으며 계속적인 급수 유질 분석을 위해 H.P Heater 7A,B로 부터 급수 샘플을 추출한다.

터빈 구동 주급수 펌프는 구동원인 터빈 Drive에 직접 연결되어 있고, 모터 구동 주 급수 펌프는 유체 Coupling을 통해 모터에 연결되어 진다. 터빈 구동, 모터 구동 주급수 펌프는 갖가지 속도 제어를 할수 있도록 설계되어지며 터빈 Drive와 유체 Coupling은 급수 조절 제어 신호(FWCS)로 부터의 Pump Speed Setpoint Demand에 자동적으로 응답하도록 설계되어진다. 모터 구동 주 급수 펌프는 N-1E 13.8 KV Bus로 부터 전원을 공급받는다.

기동용 급수 펌프는 Start-Up, Hot StandBy, Shutdown/Cooldown운전과 같이 상대적으로 적은 급수 유량을 필요로 할 경우 사용되어진다. 그리고 운전 정지후 S/G의 건식 보관이나 Drain후 S/G의 재 충수를 위해 기동용 급수 펌프를 사용할수 있다. 급수 계통의 운전이 불가능할 경우 보조 급수 계통이 이 역할을 대신할수 있다.

1. 개통도

(System Diagram for Feedwater System)

1.1.     급수펌프터빈(Feedwater Pump-TBN)

(System Diagram for Feedwater Pimp -TBN)

2. 주요 구성기기

주요 기기	기능 및 구조	비고
기동용 주급수펌프	원자로출력 5% 까지 증기발생기에 급수를 공급	1대
급수 승압 펌프	급수펌프에 흡입수두를 제공, 용량(65%), 정상 출력 운전시 대당 50%씩을 담당, 대기용(1대).	3대
터빈구동 주급수 펌프	정상 운전중 2대 구동, 속도 조절 가능	2대
모터구동 주급수 펌프	Standby용, 속도 조절 가능(유체Coupling이용)	1대
고압 급수 가열기	급수 예열(터빈 추기 증기 이용)	6대
주급수 제어 밸브(MFCV)	급수 유량 제어	4대
주급수 차단 밸브(MFIV)	Main Steam Isolation Signal시 주급수 차단	8대

3. 설비개요

3.1.     기동용 주급수펌프 (SUFWP: Startup Feedwater Pump) : 1대

a. 기능  :원자로출력 5% 까지 증기발생기에 급수 공급.

b. 공급사/제작사

- 펌  프 : WEIR PUMP

- 전동기 : WEIR PUMP/GEC Alsthom

c. 설계 규격

-펌  프

.    정 격   유 량 : 1,929 gpm (최소 순환 유량:440 gpm)

.    수         량 : 1대/Unit

.    전    양   정 : 914.6 m

.    형         식 : 수평 원심 펌프, 5단

.    회  전  속 도 : 3,580 rpm

.    유효 흡입수두 : 13.8 m

- 전동기

.    정 격   용 량 : 1,460 kw

.    전         압 : 13.3 kv

d. 부속설비

- 윤활유 계통 : 주윤활유 펌프, 보조 윤활유 펌프, 윤활유 탱크, 냉각기

-펌프 기계식 밀봉장치 및 냉각수 공급 배관등

3.2.     급수 승압 펌프 (BFWP: Feedwater Booster Pump) : 3대

a. 기능

- 동일 계열의 급수 펌프에 흡입 수두를 제공하고 각 펌프 용량은 65% 이며, 정상 출력 운전시 대당 50%씩을 담당하고 1대는 대기용임.

b. 공급사/제작사

-펌  프 : 현대중공업

- 전동기 : 현대중공업/Westhinghouse

c. 설계 규격

-펌 프

.    정 격  유 량 : 15,200 gpm (최소 순환유량:7,000 gpm)

.    수        량 : 3대/Unit

.    전   양   정 : 1,340 ft

.    형         식 : 수평 원심 펌프, 1단

.    회 전   속 도 : 1,787 rpm

.    유효 흡입수두 : 55∼60 ft

- 전동기

.    정 격   용 량 : 7,650 hp

.    전         압 : 13.3 kv

d. 부속설비

- 윤활유 계통 : 주윤활유 펌프, 보조 윤활유 펌프, 윤활유 탱크, 냉각기

-펌프 축밀봉 : 기계식 밀봉 장치 및 냉각수 공급 배관등

1.1.3.     터빈 구동 주급수 펌프(TDFWP: Turbine Driven Feedwater Pump): 2대

m 공급사 

- 펌      프 : WEIR Pump

- Drive(TBN) : 한국 중공업/GE

m 설계 규격

-펌프

.    정  격  유 량 : 13,700 gpm (최소 순환유량:5,000 gpm)

.    수         량 : 2대/Unit

.    전    양   정 : 1,700 ft

.    형         식 : 수평 원심 펌프, 1단

.    회  전  속 도 : 4,490 rpm, 속도 가변형

.    유효 흡입수두 : 64.9 m

3.3.     전동기구동 주급수펌프(MDFWP:Motor Driven Feedwater Pump) : 1대

a.공급사/제작사

- 펌      프: WEIR Pump

- 전  동  기: WEIR Pump/ GEC Alsthom

- 유체커플링: WEIR Pump/ Hitachi Ltd.

b. 설계규격

- 펌프(터빈 구동 주급수 펌프와 동일)

.    정 격  유 량 : 13,700 gpm (최소 순환유량:5,000 gpm)

.    수        량 : 1대/Unit

.    전  양  정   : 1,700 ft

.    형        식 : 수평 원심 펌프, 1단

.    회 전  속 도 : 4,490 rpm, 속도 가변형

.    유효흡입수두 : 64.9 m

- 전동기

.    정 격  용 량 : 14,410 hp

.    전        압 : 13.3 kv

.    형        식 : Integrated StepUp Gear and Fluid Coupling , Variable speed, Turbo-Hydraulic.

.    Input Speed  : 1,787 rpm

.    Output Speed : 5,380 rpm

3.4.     고압 급수 가열기(HP Heater: High Pressure Feedwater Heater): 6대

a. 고압 급수 가열기 7A/7B

- 수         량 : 2 대

- 열량전달(Duty): 368.540 x 1000000 BTU/HR

- 정 격    유 량: 6,675,243 LB/HR

b. 고압 급수 가열기 6A/6B

- 수         량 : 2 대

- 열량전달(Duty): 304.196 x 1000000 BTU/HR

- 정 격    유 량: 6,675,243 LB/HR

c. 고압 급수가열기 5A/5B

- 수         량 : 2 대

- 열량전달(Duty): 296.585 x 1000000 BTU/HR

- 정 격    유 량: 6,675,243 LB/HR

3.5.     주급수 제어 밸브 (FWCV: Feedwater Control Valve) 4대

a. 제     작     사   : FISHER

b. Max. Pressure Drop : 2,050 psig

c.  Max. Temp.         : 500 oF

d. 행          정     : 127.0 inch  (Economizer), 76.2 inch (Downcomer)

e. MAX. 유량계수      : 2500 gpm (Economizer), 378 gpm (Downcomer)

f. OPEN/CLOSE Time    : 6-10 sec. (Downcomer), 14-18 sec.(Economizer)

3.6.     주급수 차단 밸브 (MFIV: Main Feedwater Isolation Valve) : 8대

a. 제     작     사         : Edward

b.  Type                     : Pressure Seal Equiwedge Gate

c.유            량         : 14,800 gpm(Economizer),  1,700 gpm(Downcomer)

d. Normal Operating Pressure: 1,425 psig(Downcomer), 1,425 psig(Economizer)

e. Normal Operating Temp.   : 455 oF

f. Minimum Operating Temp.  : 50 oF

g.OPEN Time                : 5분

h. CLOSE Time               : 4.5 초