열수력
랭킨 사이클 탐색기
원자로의 열을 전기로 바꾸는 증기 사이클. 온도를 올리면 효율은 오르지만 재료 한계라는 빨간 벽에 부딪힙니다. 화력은 ~600°C까지 과열하는데 원자력이 왜 ~33%에 묶이는지, 슬라이더로 직접 만나 보세요.
열효율
32.8%
전기 출력
984MWe
카르노 상한
45%
터빈 출구 건도
73%
실제 열효율카르노 이론 상한 45%
포화 랭킨 사이클(실제 PWR 2차 계통). 아래에서 두 가지 효율 개선책과 비교해 보세요.
부품 흐름도작동유체 = 온도 색
T–s 선도
285 °C · 6.9 MPa
재료 한계 330°
6.0 kPa · 36 °C
카르노가 말하듯 효율은 고온·저온의 온도차로 정해집니다. 콘덴서(저온)는 이미 바다 수온까지 낮췄으니, 남은 건 고온을 올리는 것뿐. 하지만 원자력은 1차 냉각재 물이 고압에서도 끓지 않아야 하고 압력용기가 그 압력을 버텨야 하므로, ~330°C 이상 못 올립니다. 그래서 포화증기(~285°C)로 돌 수밖에 없고, 열효율은 ~33%에 묶이죠. 원자로가 만든 열 3,000 MWth 중 약 984 MWe만 전기가 됩니다. (터빈 등엔트로피 효율 0.88 가정 · 포화 증기표는 IAPWS-IF97 기준)