KR100772063B1 - A pebble-bed gas cooled reactor with a central graphite column in low core - Google Patents

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KR100772063B1
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장종화
인왕기
이원재
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한국원자력연구원
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Abstract

A pebble-bed gas cooled reactor with a central graphite column in a core is provided to improve the durability of a coolant circulation pump and a pebble reloading apparatus by reducing the load of the pebble reloading apparatus and the coolant circulation pump. A pebble-bed gas cooled reactor with a central graphite column in a core(110) includes a graphite reflector column(130), a graphite pebble inlet(152), a nuclear fuel pebble inlet(151), a pebble outlet(116), and a pebble unloading apparatus(140). The graphite reflector column is placed at the center of core, and is extended upward from the bottom of the core by a predetermined height. The graphite pebble inlet and the nuclear fuel pebble inlet are installed at the upper part of the core, and input an input graphite pebble(122) and a nuclear fuel pebble(121) into the core, respectively. The pebble outlet is formed at the lower part of the core. The pebble unloading apparatus discharges the nuclear fuel pebble and the graphite pebble through the pebble outlet.

Description

반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로{A pebble-bed gas cooled reactor with a central graphite column in low core}Pebble-bed gas cooled reactor with a central graphite column in low core

도 1은 종래 기술에 따른 페블형 고온가스 원자로의 원통형 노심의 구조를 나타내는 도면.1 is a view showing the structure of a cylindrical core of a pebble type hot gas reactor according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 페블형 고온가스 원자로의 환형 노심의 구조를 나타내는 도면.2 is a view showing the structure of the annular core of the pebble type hot gas reactor according to the prior art.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로를 나타내는 도면.3 is a view showing a pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 흑연 반사체 기둥을 나타내는 사시도.4 is a perspective view showing the graphite reflector pillar shown in FIG.

도 5는 도 4에 도시된 흑연 반사체 기둥의 평면도.5 is a plan view of the graphite reflector pillar shown in FIG.

도 6은 도 4에 도시된 흑연 반사체 기둥의 높이에 따른 페블의 유동 속도에 대한 반경 방향 분포를 나타내는 그래프.FIG. 6 is a graph showing the radial distribution of the flow rate of the pebble according to the height of the graphite reflector column shown in FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

10, 20, 110 : 노심 11, 21, 121 : 핵연료 페블10, 20, 110: core 11, 21, 121: nuclear fuel pebble

12, 122 : 흑연 페블 16, 26, 116 : 페블 배출구12, 122: graphite pebble 16, 26, 116: pebble outlet

22, 130 : 흑연 반사체 기둥 132 : 지지부22, 130: graphite reflector pillar 132: support

139 : 페블 관통구 140 : 페블추출장치139: Pebble through hole 140: Pebble extraction device

151 : 핵연료 페블 투입구 152 : 흑연 페블 투입구151: nuclear fuel pebble inlet 152: graphite pebble inlet

본 발명은 반고정형의 노심 중심부 구조를 가진 페블형 고온가스 원자로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중성자 선량이 적은 노심 하부의 중심에 흑연 반사체 기둥을 설치하여 반사체의 교환 주기를 연장하고, 흑연 반사체 기둥과의 마찰력에 의해 노심 중앙으로 투입되는 흑연 페블의 유동 속도를 조절함으로써, 페블 재장전 장치의 부하와 냉각재의 무효 유량을 감소시킬 수 있는 페블형 고온가스 원자로에 관한 것이다.The present invention relates to a pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure, and more particularly, a graphite reflector pillar is installed at the center of a lower core having a low neutron dose to extend the exchange period of the reflector, and the graphite reflector pillar. The present invention relates to a pebble type hot gas reactor capable of reducing the load of the pebble reloading device and the reactive flow rate of the coolant by adjusting the flow rate of the graphite pebble that is introduced into the center of the core by the frictional force thereof.

페블형 고온가스 원자로(pebble-bed gas cooled reactor)는 핵연료와 감속재를 흑연 피막을 입힌 자갈 형태로 구성하여 노심에 투입함으로써, 피복관을 구비한 핵연료봉에 비하여 열전달 기능을 더욱 향상시킨 원자로이다.The pebble-bed gas cooled reactor is a nuclear reactor that has improved heat transfer capability compared to a nuclear fuel rod equipped with a cladding tube by putting nuclear fuel and moderator in the form of graphite coated gravel.

페블형 고온가스 원자로는 설계 기준 사고시 효과적인 잔열 제거를 위하여, 노심(core)을 표면적이 넓은 긴 원통형의 구조로 설계하는데, 노심의 크기는 원자로의 열출력(thermal power)에 따라 달라진다.The pebble type hot gas reactor is designed with a long cylindrical structure with a large surface area to effectively remove residual heat in case of design criteria accidents. The size of the core depends on the thermal power of the reactor.

또한, 노심의 중앙부에는 노심의 반경 방향에 따른 중성자 선속 분포를 평탄하게 유지하여 원자로의 열출력을 증가시키고, 설계 기준 사고시 노심의 최고 온도 를 제한치 이내로 유지하기 위해, 중성자 흡수율이 적고 열용량이 큰 흑연(graphite) 성분의 감속재가 구비된다.In addition, the central portion of the core maintains a flat neutron flux distribution along the core's radial direction to increase the reactor's heat output, and in order to maintain the core's maximum temperature within limits in case of design criteria accidents, it has low neutron absorption and high heat capacity. A moderator of graphite component is provided.

일반적으로 페블형 고온가스 원자로의 노심은 원통형 노심(cylindrical core)과 환형 노심(annular core)으로 구분된다.In general, the core of a pebble type hot gas reactor is divided into a cylindrical core and an annular core.

원통형 노심은, 도 1에 도시된 바와 같이, 노심(10) 중앙부에 유동형 감속재인 흑연 페블(12)을 적층하고 그 주변부에 핵연료 페블(11)을 장전하는데, 노심 내부의 핵연료 페블(11) 및 흑연 페블(12)을 일정한 교체 주기에 따라 하부로 유동시켜 페블 배출구(16)를 통해 배출하고, 다시 새로운 핵연료 페블(11) 및 흑연 페블을(12) 상부에서 공급하는 방식으로 작동된다. 이와 같은 유동형 구조의 원통형 노심은 감속재의 교체를 운전 중에 원활하게 수행할 수 있는 반면, 중앙부에 적층되는 흑연 페블이 주변부의 핵연료 페블에 비해 빠른 속도로 유동하기 때문에 흑연 페블 및 핵연표 페블을 재장전하여 노심에 공급해주는 온라인 페블 재장전 장치에 과도한 부하를 주게되며, 흑연 페블의 빠른 유동으로 인하여 헬륨과 같은 냉각재의 무효 유량이 증가하여 냉각재 순환 펌프의 부하가 증가한다는 문제점이 있다.As shown in FIG. 1, the cylindrical core stacks the graphite pebble 12, which is a flow moderator, in the center of the core 10 and loads the nuclear fuel pebble 11 at the periphery thereof. The graphite pebble 12 is flowed downward according to a constant replacement cycle to be discharged through the pebble outlet 16 and again supplied with a new fuel pebble 11 and graphite pebble 12 above. While the cylindrical core of the flow structure can smoothly replace the moderator during operation, the graphite pebble stacked in the center flows at a higher speed than the nuclear fuel pebble at the periphery. Therefore, an excessive load is applied to the online pebble reloading device that supplies the core, and the rapid flow of the graphite pebble increases the reactive flow rate of the coolant such as helium, thereby increasing the load of the coolant circulation pump.

반면, 환형 노심은, 도 2에 도시된 바와 같이, 노심(20) 중앙부에 감속재 역할을 하는 고정형의 흑연 반사체(reflector) 기둥(22)을 설치하여 원통형 노심에 비해 노심 최고 온도를 낮출 수 있는 동시에 열출력을 증가시킬 수 있어, 독일과 미국에서 각각 설계한 모듈형 페블형 원자로와 블록 원자로 등에 널리 적용되고 있다.On the other hand, the annular core, as shown in Figure 2, by installing a fixed graphite reflector column 22, which acts as a moderator in the center of the core 20 can lower the core maximum temperature compared to the cylindrical core at the same time It can increase the heat output, and is widely applied to modular pebble reactors and block reactors designed in Germany and the United States, respectively.

핵연료 페블(21)은 환형 노심 상부에 장전되었다가 노심 내부로 공급되어 핵 분열되며, 수명이 다한 핵연료 페블(21)은 원자로 하부에 위치한 페블추출장치(core unloading device; 미도시)를 이용하여 노심 하부의 페블 배출구(26)를 통해 배출시킨다.The nuclear fuel pebble 21 is loaded on the upper part of the annular core and then supplied to the core and the nuclear fission is broken. The nuclear fuel pebble 21, which has reached the end of its life, uses the core unloading device (not shown) located at the bottom of the reactor. Discharge through the pebble outlet 26 at the bottom.

그러나, 이와 같은 고정형 구조의 흑연 반사체 기둥은 장기간의 중성자 피폭에 의해 취약해지므로, 원자로 수명 기간 중 주기적으로 원자로를 정지하고 교체해야 하는 번거로움이 있기 때문에, 흑연 반사체 기둥의 교체로 인한 보수 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.However, since the fixed structure of the graphite reflector pillar is vulnerable to prolonged neutron exposure, the maintenance cost due to the replacement of the graphite reflector pillar is expensive because of the hassle of having to stop and replace the reactor periodically during the lifetime of the reactor. There is a lot of problems.

본 발명은 상기한 종래 기술에 따른 페블형 고온가스 원자로의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 노심 중심부의 하부에 흑연 반사체 기둥을 설치하고, 노심의 상부 중앙에서 투입되어 하방으로 유동하는 흑연 페블이 하부에 설치된 흑연 반사체 기둥에 의해 유동 속도가 감소하도록 구성함으로써, 반사체의 교환 주기를 연장하고, 페블 재장전장치의 부하 및 냉각재의 무효 유량을 감소시키는 데에 있다.The present invention is to solve the problem of the pebble type hot gas reactor according to the prior art. That is, an object of the present invention is to provide a graphite reflector column at the lower part of the core center, and to configure the flow rate of the graphite reflector column at the lower part of the upper part of the core to flow downward, thereby reducing the flow rate. It extends the replacement period of a reflector, and reduces the load of a pebble reloader and the reactive flow volume of a coolant.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은,The present invention as a technical idea for achieving the above object,

노심 중앙에 위치하며, 노심 저면으로부터 상부로 일정한 높이 만큼 연장되어 구성되는 흑연 반사체 기둥과; 노심 상부에 구비되어 흑연 페블 및 핵연료 페블을 각각 노심 내로 유입시키는 흑연 페블 투입구 및 핵연료 페블 투입구와; 노심 하부에 형성되는 페블 배출구와; 상기 페블 배출구를 통해 핵연료 페블 및 흑연 페 블을 배출시켜주는 페블추출장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로를 제공한다.A graphite reflector column positioned in the center of the core and extending from the bottom of the core by a predetermined height upwardly; A graphite pebble inlet and a nuclear fuel pebble inlet provided at an upper portion of the core to introduce the graphite pebble and the nuclear fuel pebble into the core; A pebble outlet formed at the bottom of the core; It provides a pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure, characterized in that it comprises a; a pebble extraction device for discharging the fuel pebble and graphite pebble through the pebble outlet.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 흑연 반사체 기둥을 나타내는 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 흑연 반사체 기둥의 평면도이다.3 is a view showing a pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing the graphite reflector column shown in FIG. 3, and FIG. 5 is shown in FIG. 4. View of the graphite reflector pillars.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로는, 노심(110) 중앙에 위치하며, 노심(110) 저면으로부터 상부로 일정한 높이 만큼 연장되어 구성되는 흑연 반사체 기둥(130)과, 노심(110) 상부에 구비되어 흑연 페블(122)을 노심(110) 중앙으로 투입시키는 흑연 페블 투입구(152)와, 노심(110) 상부에 구비되어 핵연료 페블(121)을 노심(110) 내로 투입시키는 핵연료 페블 투입구(151)와, 노심(110) 하부에 형성되는 페블 배출구(116)와, 페블 배출구(116)를 통해 핵연료 페블(121) 및 흑연 페블(122)을 배출시켜주는 페블추출장치(140)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core center structure according to an embodiment of the present invention is located at the center of the core 110 and has a constant height upward from the bottom of the core 110. The graphite reflector pillar 130 is formed to extend, the graphite pebble inlet 152 is provided on the core 110, the graphite pebble 122 to the center of the core 110, and is provided on the core 110 A nuclear fuel pebble 121 and graphite through a nuclear fuel pebble inlet 151 for introducing the nuclear fuel pebble 121 into the core 110, a pebble outlet 116 formed under the core 110, and a pebble outlet 116. It is configured to include a pebble extraction device 140 for discharging the pebble (122).

상기 흑연 반사체 기둥(130)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상면이 볼록한 원통형의 구조체로서, 흑연 페블 투입구(152)를 통해 투입되어 노심 중심을 따라 낙하하는 흑연 페블(122)의 유동 경로상에 위치하여, 흑연 페블(122)의 유동 속도를 감속시키도록 구성된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the graphite reflector pillar 130 is a cylindrical structure having a convex upper surface, and is introduced through the graphite pebble inlet 152 to fall down along the center of the core. Located on the flow path, it is configured to slow down the flow rate of the graphite pebble 122.

또한, 노심 저면과 연결된 흑연 반사체 기둥(130)의 하단부에는 측면이 반경 방향으로 돌출되어 몸체를 지지해주는 지지부(132)가 구비되며, 상기 지지부(132)에는 상기 페블 배출구(116)의 위치에 대응하여 상하면을 관통하는 페블 관통구(139)가 적어도 하나 이상 형성된다. 여기서, 상기 지지부(132)는 상면이 각 페블 관통구(139) 형성 지점을 중심으로 아래로 함몰되어, 흑연 반사체 기둥(130)의 측면을 따라 하방으로 유동하는 핵연료 페블(121) 및 흑연 페블(122)이 페블 관통구(139)를 통해 페블 배출구(116)로 유출되기 쉬운 구조로 되어 있다.In addition, a lower end portion of the graphite reflector pillar 130 connected to the bottom surface of the core is provided with a support part 132 protruding in a radial direction to support the body, and the support part 132 corresponds to the position of the pebble outlet 116. At least one or more pebble through holes 139 penetrating the upper and lower surfaces are formed. Here, the support 132 has a top surface recessed downward with respect to each pebble through-hole 139 forming point, and the nuclear fuel pebble 121 and the graphite pebble flowing downward along the sides of the graphite reflector pillar 130 ( 122 is configured to easily flow into the pebble outlet 116 through the pebble through hole 139.

여기서, 바람직하게는 페블 배출구(116)와 흑연 반사체 기둥(130)의 페블 관통구(139)를 노심(110)의 원주 방향으로 120˚ 간격으로 세 개씩 형성하여 노심(110) 내부의 페블을 효율적으로 배출시키는 것이 좋다.Here, preferably, three pebble through holes 139 of the pebble discharge port 116 and the graphite reflector pillar 130 are formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the core 110 to efficiently form the pebble inside the core 110. It is good to discharge.

유동형 감속재 역할을 하는 흑연 페블(122)은 노심(110)의 상부에 장전되어 있다가 흑연 페블 투입구(152)를 통해 노심(110)의 중앙으로 투입되어, 노심(110)의 중앙부를 따라 하강하다가 흑연 반사체 기둥(130)의 상부에 도달하면 흑연 반사체 기둥(130)의 주변 공간으로 경로를 바꾸어 계속 하강하여 페블 배출구(116)를 통해 배출된다.The graphite pebble 122 serving as the flow moderator is loaded on the upper portion of the core 110, and then charged into the center of the core 110 through the graphite pebble inlet 152, and then descends along the center portion of the core 110. When the upper portion of the graphite reflector pillar 130 is reached, the path is changed to the surrounding space of the graphite reflector pillar 130 to continue descending to be discharged through the pebble outlet 116.

여기서, 노심(110)의 내부를 따라 하강하는 흑연 페블(122)은 흑연 반사체 기둥(130)과의 접촉에 의한 마찰력에 의해 유동 속도가 감소하는데, 흑연 반사체 기둥(130)의 높이를 노심(110) 전체 높이의 20% ~ 70% 로 구성하여 흑연 페블(122)의 유동 속도를 적절히 감소시키는 것이 바람직하다. 흑연 반사체 기둥(130)의 높이에 따른 흑연 페블(122)의 유동 속도 변화에 대한 시뮬레이션 결과는 후술하여 상세히 설명하기로 한다.Here, the graphite pebble 122 descending along the interior of the core 110 decreases the flow rate due to the frictional force caused by the contact with the graphite reflector pillar 130. The height of the graphite reflector pillar 130 is increased by the core 110. It is preferable to appropriately reduce the flow rate of the graphite pebble 122 by configuring 20% to 70% of the overall height. Simulation results for the flow rate change of the graphite pebble 122 according to the height of the graphite reflector pillar 130 will be described in detail later.

한편, 핵연료로 사용되는 핵연료 페블(121) 역시 노심(110)의 상부에 장전되어 있다가 핵연료 페블 투입구(151)를 통해 노심(110)의 가장자리로 투입되어, 노심(110) 내부의 공간에서 흑연 페블(122)과 흑연 반사체 기둥(130)의 주변부를 따라 하강하여 페블 배출구(116)를 통해 배출된다.On the other hand, the nuclear fuel pebble 121 used as the nuclear fuel is also loaded on the upper portion of the core 110 and is introduced into the edge of the core 110 through the nuclear fuel pebble inlet 151, the graphite in the space inside the core 110 It descends along the periphery of the pebble 122 and the graphite reflector pillar 130 and is discharged through the pebble outlet 116.

이와 같이, 노심(110) 중심부에 일정한 높이의 흑연 반사체 기둥(130)을 설치하고, 노심(110)의 상부 중앙으로 투입되는 흑연 페블(122)이 그 하부에 설치된 흑연 반사체 기둥(130) 측으로 유동하도록 노심(110) 중심부를 반고정형 구조로 구성하여, 흑연 페블(122)의 유동 속도를 흑연 반사체 기둥(130)과의 마찰력에 의해 감소시키고 이에 따라 냉각재의 무효 유량을 감소시켜줌으로써, 페블 재장전장치(미도시)와 냉각재 순환 펌프(미도시)의 부하를 효과적으로 감축시킬 수 있다.As such, the graphite reflector pillar 130 having a constant height is installed at the center of the core 110, and the graphite pebble 122 injected into the upper center of the core 110 flows toward the graphite reflector pillar 130 installed at the lower portion thereof. The central portion of the core 110 is configured in a semi-fixed structure so that the flow rate of the graphite pebble 122 is reduced by the frictional force with the graphite reflector pillar 130, thereby reducing the reactive flow rate of the coolant, thereby reloading the pebble. It is possible to effectively reduce the load of the device (not shown) and the coolant circulation pump (not shown).

또한, 중성자 선량이 적은 노심(110) 하부에만 고정형 구조의 흑연 반사체 기둥(130)을 설치하고 중성자 선량이 많은 노심(110) 상부는 유동형 흑연 페블(122)을 사용하는 반고정형 구조로 원자로의 노심(110) 중심부를 구성하여 중성자 피폭에 의한 흑연 반사체 기둥(130)의 손실을 감소시킴으로써, 운전 기간 중 흑연 반사체 기둥(130)의 교체를 최대한 억제하여 원자로의 운전 중지에 따른 손실을 최소화할 수 있다.In addition, the graphite reflector column 130 having a fixed structure is installed only in the lower portion of the core 110 having a low neutron dose, and the upper portion of the core 110 having a large neutron dose has a semi-fixed structure using a floating graphite pebble 122. By forming the central portion 110 to reduce the loss of the graphite reflector pillar 130 due to the neutron exposure, it is possible to minimize the replacement of the graphite reflector pillar 130 during the operation period to minimize the loss due to the shutdown of the reactor. .

도 6은 도 4에 도시된 흑연 반사체 기둥의 높이에 따른 페블의 유동 속도에 대한 반경 방향 분포를 나타내는 그래프로서, 노심의 전체 높이를 12 m, 노심의 직 경을 3.7 m, 흑연 반사체 기둥의 직경을 2 m로 설정한 경우에 노심 상부에 투입되는 페블의 유동 속도를 시뮬레이션 결과를 보여주고 있다.FIG. 6 is a graph showing the radial distribution of the pebble flow rate according to the height of the graphite reflector pillar shown in FIG. 4, wherein the total height of the core is 12 m, the diameter of the core is 3.7 m, and the diameter of the graphite reflector pillar. The simulation results show the flow velocity of the pebble being fed to the top of the core when is set to 2 m.

도 6으로부터, 흑연 반사체 기둥의 높이(H)가 증가함에 따라 노심 중앙 영역(r < 0.5 m)에서의 페블 유동 속도가 현저히 감소하는 것을 알 수 있는데, 이는 노심의 중앙 영역에서 흑연 반사체 기둥과의 마찰력이 가장 크게 작용하기 때문인 것으로 판단된다.6, it can be seen that as the height H of the graphite reflector pillar increases, the pebble flow rate in the core center region (r <0.5 m) decreases significantly, which is associated with the graphite reflector pillar in the center region of the core. This is because the friction force acts the most.

한편, 노심의 중앙 영역에서 감소한 페블의 유동 속도는 흑연 반사체 기둥의 반경에 해당하는 위치까지 서서히 증가하다가 노심의 내벽에 가까워짐에 따라 다시 감소하는데, 이는 노심 내벽과의 마찰력에 의하여 유동 속도가 감소하기 때문이다.On the other hand, the reduced velocity of the pebble in the central region of the core gradually increases to a position corresponding to the radius of the graphite reflector pillar and then decreases as it approaches the inner wall of the core, which decreases due to friction with the inner wall of the core. Because.

실제로, 흑연 페블은 노심의 상부 중앙에서만 투입되어 하강하다가 흑연 반사체 기둥의 외부를 타고 페블 배출구로 배출되기 때문에, 페블 유동 속도가 노심의 중심 영역에서 현저히 감소하는 시뮬레이션 결과로부터, 흑연 반사체 기둥의 높이 증가에 따른 흑연 페블의 유동 속도 감소를 예측할 수 있다.Indeed, since the graphite pebble is only introduced in the upper center of the core and descends, then exits the graphite reflector column and exits to the pebble outlet, the height of the graphite reflector column increases from simulation results in which the pebble flow rate is significantly reduced in the center region of the core It is possible to predict the decrease in the flow rate of the graphite pebble according to.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백하다 할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로는 흑연 페블의 유동 속도를 감소시켜 페블 재장전장치 및 냉각재 순환 펌프의 부하를 줄여줌으로써, 냉각재 순환 펌프 및 페블 재장전 장치의 수명을 연장하여 원자로의 원가 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the pebble type hot gas reactor having the semi-fixed core structure according to the present invention reduces the flow rate of the graphite pebble to reduce the load of the pebble reloader and the coolant circulation pump, thereby reducing the coolant circulation pump and the pebble ash. By extending the life of the loading device, the cost of the reactor can be reduced.

또한, 흑연 반사체 기둥의 교체 주기를 연장시켜 보수 비용을 절감하는 동시에 원자로의 이용률을 향상시키는 효과도 있다.In addition, it is possible to extend the replacement period of the graphite reflector pillar to reduce the maintenance cost and improve the utilization rate of the reactor.

Claims (5)

페블형 고온가스 원자로에 있어서,In a pebble type hot gas reactor, 노심 중앙에 위치하며, 노심 저면으로부터 상부로 일정한 높이 만큼 연장되어 구성되는 흑연 반사체 기둥과;A graphite reflector column positioned in the center of the core and extending from the bottom of the core by a predetermined height upwardly; 노심 상부에 구비되어 흑연 페블 및 핵연료 페블을 각각 노심 내로 투입시키는 흑연 페블 투입구 및 핵연료 페블 투입구와;A graphite pebble inlet and a nuclear fuel pebble inlet provided at an upper portion of the core to inject the graphite pebble and the nuclear fuel pebble into the core; 노심 하부에 형성되는 페블 배출구와;A pebble outlet formed at the bottom of the core; 상기 페블 배출구를 통해 핵연료 페블 및 흑연 페블을 배출시켜주는 페블추출장치;Pebble extraction device for discharging the fuel pebble and graphite pebble through the pebble outlet; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로.Pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure, characterized in that comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흑연 반사체 기둥은,The graphite reflector pillar, 상면이 볼록한 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로.A pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core structure, characterized in that the upper surface is convex cylindrical. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흑연 반사체 기둥은,The graphite reflector pillar, 노심 저면과 연결된 하단부에 측면이 반경 방향으로 돌출되어 몸체를 지지해주는 지지부가 구비되되,The lower end connected to the bottom of the core is provided with a support for supporting the body by radially projecting the side, 상기 지지부는,The support portion, 상기 페블 배출구의 위치에 대응하여 상하면을 관통하는 적어도 하나 이상의 페블 관통구가 형성되는 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로.A pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core center structure, wherein at least one pebble through hole penetrates the upper and lower surfaces corresponding to the position of the pebble discharge port. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 흑연 반사체 기둥의 지지부는,The support portion of the graphite reflector pillar, 상면이 상기 각 페블 관통구의 형성 지점을 중심으로 아래로 함몰된 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로.A pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core central structure, the upper surface of which is configured to be recessed downward with respect to the formation points of the respective pebble through holes. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흑연 반사체 기둥은,The graphite reflector pillar, 높이가 노심 전체 높이의 20% ~ 70% 인 것을 특징으로 하는 반고정형 노심 중심부 구조를 갖는 페블형 고온가스 원자로.A pebble type hot gas reactor having a semi-fixed core center structure, wherein the height is 20% to 70% of the total height of the core.
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