Numerical Analysis of Off-Gas Flow in Hot Area of the Vitrification Plant

유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석

  • 박승철 (한국수력원자력(주) 원자력환경기술원) ;
  • 김병렬 (한국수력원자력(주) 원자력환경기술원) ;
  • 신상운 (한국수력원자력(주) 원자력환경기술원) ;
  • 이진욱 (ATES(주) 기업부설연구소) ;
  • 강원구 (ATES(주) 기업부설연구소) ;
  • 홍석진 (ATES(주) 기업부설연구소)
  • Published : 2005.11.01

Abstract

Appropriate numerical models for the simulation of off-gas flow in hot area of the vitrification plant have been developed in this study. The models have been applied to analyze the effect of design parameters of real plant and numerical analyses have been performed for CCM(Cold Crucible Melter), pipe cooler and HTF(High Temperature Filter) At first, the effect of excess oxygen and the ratio of oxygen distribution on combustion characteristics in the CCM has been studied. Next, solidification behavior of radio nuclide In the pipe tooler has been numerically modeled and scrutinized. Finally, flow pattern In accordance with the location of off-gas entrance of the HTF has been compared.

유리화공정 고온영역에서의 방사성 배기체 유동해석을 통하여 해석에 적합한 모델을 개발하였다. 개발된 모델을 이용한 수치해석을 통하며 유리화공정 원형설비에 영향을 미치는 인자를 파악하였는데, 저온용융로. 배관냉각기 및 고온필터 등의 세 단계로 나누어 해석을 수행하였다. 저온용융로의 경우 폐기물 처리용량에 따른 해석과 저온용융로 내부 과잉산소 공급 비에 따른 연소지연 가능성에 대한 수치해석을 수행하였다. 배관냉각기의 경우에는 각종 수치 모델 및 외벽 열전달계수를 확보하였으며 또한 방사성 핵종의 거동을 모사할 수 있는 수치적 모델을 개발하였다. 이러한 방법론을 적용하여 핵종의 열교환기 내부에서의 응고 특성에 대하여 고찰하였다. 수평 유입형식의 인입관이 있는 일반적인 형상과 유입구가 필터 내부에 수직으로 있는 고온필터의 수치해석을 통하여 인입관의 위치에 따른 고온필터의 작동 특성을 비교하였다.

Keywords