2008.4

한국수력원자력㈜

원전 2 차측 설비개선 현황(기계분야)

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1. 원전 별 설비개선 추진 현황

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

목 차

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1. 원전별 설비개선 추진 현황(1)

� 고리 1 호기�완료 : 습분분리재열기(1985), 저압터빈(1997)�예정 : 복수펌프(2011), 보조급수 펌프(2011)

� 고리 2호기�완료 :습분분리재열기(1985), 저압터빈(1998)�예정 : 복수펌프(2011), 보조급수 펌프(2011)

�고리 3 호기�완료 :저압터빈(1998), 습분분리재열기(1995)�예정 :고압터빈(2009)

�고리 3호기�완료 :저압터빈(1997), 습분분리재열기(1996),

�예정 :고압터빈(2009)

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1. 원전별 설비개선 추진 현황(2)� 영광 1 호기

�완료 : 고압터빈(2007)

�예정 : 필수냉각기(2008), 저압급수가열기#1,2,

TPCCW Hx(2009)

� 영광 2호기

�완료 :고압터빈(2007)

�예정 : 필수냉각기(2008), 저압급수가열기(2008),

TPCCW Hx(2009)

� 월성 1 호기

�예정 : 급수가열기(2008), 습분분리재열기(2009),

저압터빈(2012, 타당성 평가중)

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1. 원전별 설비개선 추진 현황(4)�울진 1호기

�완료 :습분분리재열기, 고압급수가열기#6(2007)

�예정 : 저압터빈(2012)

�울진 2호기

�예정 :습분분리재열기, 고압급수가열기#6(2007)

저압터빈(2012)

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2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

� 고리 3/4호기 고압터빈 교체 (1)

- 교체 사유 : 현 설비로 출력증강 수용 불가능

- 출력증강 수용 가능성ㅇ 현재설비 증기체적 여유 : 2.22%ㅇ 출력증강 증기체적 증가량 : 10.18%

- 고압터빈 설비개선 방법 및 범위

ㅇ 고압터빈 다이아프램 1~4단 교체(최소범위 교체)

- 고압터빈 현황 및 계획

ㅇ 고리3호기 : ’08.10.22

ㅇ 고리4호기 : ’08. 6.15

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� 월성1 호기 습분분리재열기 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 습분분리기 내부 침,부식

ㅇ 습분분리기 효율저하

- ‘01년 기준 습분분리 효율이 89.8%(설계치 : 95%)

ㅇ 재열기 관다발 침,부식

ㅇ 재열기 출구온도 저하

- 과열도가 약 4℃, 엔탈피가 약 12 KJ/Kg 저하됨

ㅇ 저압터빈 블레이드 침식

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 월성1/2 호기 습분분리재열기 교체(2)

-손상 사진(습분분리기, 튜브번들)

-추진현황 및 향후 일정 : ’09년 교체 예정

교체방안 수립 중 (범위, 설계변경 등)

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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2. 주요 설비개선 추진 내용

� 영광1/2 호기 저압급수가열기 #1/2 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 탄소강 재질의 부품 감육- 추기 가열증기 및 배수 유입부의 동체 감육- 배수과냉지역 격판 감육

ㅇ 전열관 손상 (영광1호기 저압급수가열기 2A)

- 배수과냉지역 내부격판이 부식/관통으로 Flashing

및 열충격이 발생되어 다수의 전열관이 손상됨

ㅇ전열관 누설시 저압급수가열기(#1/2)의 추기증기를

차단 못함

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� 영광1/2 호기 저압급수가열기 #1/2 교체(2)

- 저압급수가열기 개략도

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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LP 2A 동체 절개 후 사진

Drain Cooling Zone

격판

Baffle Plate

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� 영광1/2 호기 저압급수가열기 #1/2 교체(3)

- 주요 설계 개선 내용

ㅇ 내마모 및 내부식성이 우수한 스테인리스(304L)

전열관 재료 채택

ㅇ 배수과냉지역 상부격판의 침식방지를 위해 스테인

리스강으로 교체

ㅇ 동체 침식 방지를 위해 증기 및 배수구 주변 스테인

리스 라이닝 실시

- 추진현황 및 향후 일정 : 계약 완료

ㅇ 영광1호기 : ’09.3 교체 예정

ㅇ 영광2호기 : ’08.9 교체 예정

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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2. 주요 설비개선 추진 내용

� 영광1/2 호기 2차 기기냉각수 열교환기 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 서해안 해수에 의한 전열관(재질 : 90Cu-10Ni) 손상- 뻘, 해조류 및 모래 등에 의해 쉽게 손상되는 재질

- 영광 1발전소가 상대적으로 큰 뻘 입자 유입․ 영광 1발전소 : 1,000～3,000 ㎛, 2,3발전소 : 10～100 ㎛

ㅇ 유속 증가에 의한 전열관 부식 가속

- 최고 부식유발 유속 : 2m/s, 설계유속 : 1.78m/s

ㅇ 열용량 부족

- 실제 해수 온도가 계통의 최대 설계온도(32℃)에

근접(31.5℃)하여 열용량 증대가 필요

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� 영광1/2 호기 2차 기기냉각수 열교환기 교체(2)

- 손상 사진

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 영광1/2 호기 2차 기기냉각수 열교환기 교체(3)

- 주요 설계 개선 내용

ㅇ 내마모 및 내부식성이 우수한 티타늄 전열관 재료 채택

ㅇ 이물질 유입검사가 용이하도록 Handhole 설치 등

최신기술 적용

ㅇ 기존열교환기 대비 열용량 5% 증가

ㅇ 침식 방지를 위해 튜브시트/수실분리판의 티타늄

라이닝 및 수실의 특수 코팅 실시

- 추진현황 및 향후 일정 : 입찰사 기술평가 시행 중

ㅇ 영광1호기 : ’09.3 교체 예정

ㅇ 영광2호기 : ’10.3 교체 예정

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 영광 1/2 호기 고압터빈 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 고압터빈 블레이드 링 침식 및 부식 손상

- 고정익지지부가 취약하여 매 O/H 마다 분해 정비

- 침식부위를 통한 증기누설로 터빈효율 저하

- 고압터빈 설비개선 방법 및 범위

ㅇ 고압터빈 케이싱을 제외한 내장품 전량교체

(최대범위 교체)

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 영광1/2 호기 고압터빈 교체 교체(2)- 블레이드 링 침식 및 부식 상태

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 영광1/2 호기 고압터빈 교체(3)

- 주요 설계 개선 내용

ㅇ Impulse Technology

ㅇ Optimum Stage Loading

ㅇ Improved Blade Profiles

ㅇ Improved Blade Shroud & Sealing

- 추진현황 : 교체 완료

ㅇ 영광 1호기 : ‘07.09 교체 완료ㅇ 영광 2호기 : ‘07.04 교체 완료

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 고압급수가열기 #1/2 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 탄소강 재질 전열관의 노후화에 따른 감육 및 침식

ㅇ 증기 입구배관의 증기 충돌방지판 주변 튜브에 침식

및 두께 감소가 집중적으로 발생

ㅇ 고압급수가열기 A/B 계열간 유량 불평형(약 25%

차이)에 의한 과도현상 발생

ㅇ 손상전열관이 급격히 증가 추세

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 영광1/2 호기 저압급수가열기 #1/2 교체(2)

- 손상 사진

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 고압급수가열기 교체(3)

- 주요 설계 개선 내용

ㅇ 내마모 및 내부식성이 우수한 스테인리스(304L) 전열관 재료 채택

ㅇ 배수과냉지역 상부격판의 침식방지를 위해 스테인리스강으로 교체

ㅇ 이물질 유입검사가 용이하도록 Handhole 설치 등최신기술 적용

ㅇ 동체 침식 방지를 위해 증기 및 배수구 주변 스테인리스 라이닝 실시

- 추진현황 및 향후 일정 : 계약 완료, 교체 중

ㅇ 울진 1호기 : ’07.9 교체 완료ㅇ 울진 2호기 : ’08.9 교체 예정

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 습분분리재열기 교체(1)

-교체 사유

ㅇ MSR 성능 저하로 인한 출력 감소

- 재열기 2단 번들 전열관 손상

- 습분분리기 효율, TTD 저하

ㅇ 습분분리재열기 성능저하로 저압터빈 동익 손상가능

ㅇ MSR 계통의 열․유체역학적 불평형 및 과도진동발생우려

ㅇ 잦은 정비로 발전소 이용율 저하

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 습분분리재열기 교체(2)

-손상 사진

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 습분분리재열기 교체(3)

- 주요 설계 개선 내용ㅇ 내마모 및 내부식성이 우수한 스테인리스 세관재료 채택ㅇ 최신 설계기술 적용으로 성능개선․ 4 Pass 설계로 튜브 과냉각도 최소화․ Double Pocket Type의 습분분리장치 채택으로 습분

분리 효율 최적화ㅇ 운전 및 정비 편이성 확보․ 1,2단 재열기 운전 상태 감시위한 계측기 설치․ 접근성이 우수한 설계

- 추진현황 및 향후 일정 : 계약 완료, 교체 중

ㅇ 울진 1호기 : ’07.9 교체 완료ㅇ 울진 2호기 : ’08.9 교체 예정

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 저압터빈 교체(1)

-교체 사유

ㅇ 동익 공진 여유량 부족 : 터빈의 적용 주파수 변경

(50→60Hz)으로 공진 여유가 부족하여 잦은 동익손상

ㅇ 저압터빈 로터 디스크 핀홀 직경 증가 : 반복된 동익

균열 등으로 로터 디스크 홀 직경이 증가 발생우려

ㅇ 터빈동익 손상이 빈번하게 발생

- 2호기 중간정비 ‘05.06월(10일간)

- 2호기 13차 O/H 기간 연장 ‘05.12월(12일간) 등

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 저압터빈 교체(2)

- 울진2, LPA, LPB 3단 동익 손상 맵 (’06.7)

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 저압터빈 교체(3)

-동익침식 사진

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용

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� 울진1/2 호기 저압터빈 교체(4)

- 주요 설계 개선 내용

ㅇ 보증출력 : 17㎿e 전기출력 증가ㅇ 정비주기 : 5년 → 10년 이상 (운전수명 : 40년 이상)ㅇ 향후 2,912㎿th 원자로 출력증강시 증기조건을 수용하

도록 설계ㅇ 기존 저압터빈의 공진문제를 해결하기 위해 동익 수량

및 터빈단수 증가(반동식 11단) 등 신기술이 적용된터빈으로 제작

- 추진현황 및 향후 일정 : 계약 완료

ㅇ 울진 1호기 : ’12.2 교체 예정

ㅇ 울진 2호기 : ’11.9 교체 예정

2. 최근 주요 설비개선 추진 내용