KR100891450B1 - 원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품 - Google Patents

원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품 Download PDF

Info

Publication number
KR100891450B1
KR100891450B1 KR1020037015257A KR20037015257A KR100891450B1 KR 100891450 B1 KR100891450 B1 KR 100891450B1 KR 1020037015257 A KR1020037015257 A KR 1020037015257A KR 20037015257 A KR20037015257 A KR 20037015257A KR 100891450 B1 KR100891450 B1 KR 100891450B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flow path
globular
fluid
spherical
discharge end
Prior art date
Application number
KR1020037015257A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040002999A (ko
Inventor
쿠톨로프랑크
하만데온
Original Assignee
페블 베드 모듈러 리엑터(프로프라이어터리) 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페블 베드 모듈러 리엑터(프로프라이어터리) 리미티드 filed Critical 페블 베드 모듈러 리엑터(프로프라이어터리) 리미티드
Publication of KR20040002999A publication Critical patent/KR20040002999A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100891450B1 publication Critical patent/KR100891450B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/20Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
    • G21C19/202Arrangements for handling ball-form, i.e. pebble fuel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/20Arrangements for introducing objects into the pressure vessel; Arrangements for handling objects within the pressure vessel; Arrangements for removing objects from the pressure vessel
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C1/00Reactor types
    • G21C1/04Thermal reactors ; Epithermal reactors
    • G21C1/06Heterogeneous reactors, i.e. in which fuel and moderator are separated
    • G21C1/07Pebble-bed reactors; Reactors with granular fuel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

본 발명은, 구상 연료 요소 및/또는 구상 감속재 요소를 사용하는 페블베드형 원자로(11)와, 유체 스트림의 영향하에서 구상체를 이송하는 적어도 하나의 구상체 유동 경로(22)를 구비하는 요소 취급 시스템(20)을 포함하는 원자력 발전소(10)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 상기 구상체가 상기 유체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 요소 취급 시스템(20)과, 상기 구상체가 상기 유체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 감속용 조립체(26)와, 상기 구상체가 상기 유체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 데에 사용되는 감속 장치 부속품까지 다루고 있다.

Description

원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품{DEVICE FOR SLOWING DOWN SPHERICAL ELEMENTS IN A PEBBLE BED NUCLEAR REACTOR}
본 발명은 원자력에 관한 것으로, 특히 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 배출되기 전에 구상 요소를 감속시키는 방법과, 원자력 발전소와, 감속용 조립체와, 감속 장치 부속품에 관한 것이다.
고온 가스 냉각 유형의 원자로에서는 연료 요소가 사용되고 감속재 요소도 자주 사용되는데, 이들은 구 형상이다. 이들은 "페블(pebble)"이라 불리며, 이런 유형의 원자로는 일반적으로 페블베드 원자로라고 공지되어 있다. 페블베드 원자로는, 연료의 연소를 최적화하기 위해 연료 구상체가 원자로의 노심을 한번 이상 통과하게 되는 다중 통과 연료 공급 방식(multi-pass fuelling scheme)으로 작동되는 것으로 공지되어 있다. 연료 구상체와, 적용 가능한 경우의 감속재 구상체는 원자로 또는 저장 용기내의 유입구까지 구상체 유동 경로를 따라 부분적으로 중력에 의해, 그러나 주로는 압축 가스의 사용에 의해 이송된다.
본 발명은 특히 연료 구상체에 적용될 수 있지만, 전술된 바와 같이 감속재 구상체에도 적용될 수 있다. 본 명세서에서 "구상체(sphere)"란 용어는 연료 구상체와, 경우에 따라서는 감속재 구상체까지 모두 포함하기에 충분히 광범위한 것으로 간주될 것이다.
구상체는 원자로 용기내로 개방된 배출 단부를 갖는 구상체 유동 경로를 통해 원자로 용기내로 공급된다. 구상체는 원자로 용기의 상부에 인접한 위치 혹은 상부 위치에서 원자로 용기 안으로 공급되고, 여기로부터 원자로 노심내의 구상체 베드의 상부 표면상으로 낙하한다.
원자로 노심에서의 구상체의 배치를 부정확하게 할 수 있는 구상체의 튐 현상뿐만 아니라 구상체 손상의 위험성을 줄이기 위해서는, 구상체가 비교적 낮은 속도에서 원자로 용기에 들어가는 것이 바람직하다.
발명의 요약
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구상 연료 요소 및/또는 구상 감속재 요소를 사용하는 페블베드(pebble bed)형 원자로와, 유체 스트림의 영향하에서 구상체를 이송하는 적어도 하나의 구상체 유동 경로를 구비하는 요소 취급 시스템을 포함하는 원자력 발전소에서, 상기 구상체가 상기 유체 유동 경로의 배출 단부로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 방법에 있어서, 제 1 유체 스트림의 영향하에서 상기 구상체를 상기 구상체 유동 경로를 따라 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 향해 이송하는 단계와; 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부에 인접한 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 유체의 역방향 스트림을 유입시키는 단계와; 상기 역방향 스트림의 적어도 일부가 상기 배출 단부로부터 멀어져 내측으로 유동하여, 상기 구상체가 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 속도로, 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 유체를 추출하는 단계를 포함하는 원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법이 제공된다.
상기 구상체 유동 경로는 적어도 부분적으로는 소정 길이의 파이프에 의해 규정될 수 있고, 상기 방법은 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 규정하는 상기 소정 길이의 파이프의 단부에 인접하여 상기 파이프의 벽을 관통해 연장되는 역방향 스트림 유입구를 통해, 상기 역방향 스트림을 상기 소정 길이의 파이프내로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.
고온 가스 냉각 원자로에서는, 원자로 용기 내부로부터의 고온 냉매가 배출 단부를 통해 구상체 유동 경로에 들어가지 않는 것이 바람직한데, 이는 고온에 노출되면 예를 들어 밀봉부 등과 같은 구상체 유동 경로내의 구성 요소가 손상될 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부가 원자로의 원자로 용기내로 개방될 때, 상기 방법은, 상기 역방향 스트림의 일부를 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 통해 상기 원자로 용기내로 유동시키는 속도로 상기 구상체 유동 경로로부터 유체를 추출하여, 상기 원자로 용기로부터 상기 구상체 유동 경로내로 고온 냉매가 진입하는 것을 방지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 페블베드형 원자로와, 구상 연료 요소 및/또는 구상 감속재 요소를 이송하기 위한 요소 취급 시스템을 포함하는 원자력 발전소에 있어서, 제 1 유체 스트림의 영향하에서 구상체가 따라 이송될 수 있는 적어도 하나의 구상체 유동 경로로서, 상기 구상체가 배출되는 배출 단부를 구비하는, 상기 구상체 유동 경로와; 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부에 인접한 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 역방향 유체 유입구로서, 압축 유체 공급원과 연결되거나 연결 가능한, 상기 역방향 유체 유입구와; 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 역방향 유체 유입구보다 더 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 이어지는 유체 추출용 유출구로서, 유체 추출 수단에 연결되거나 연결 가능하여 상기 유체 추출용 유출구를 통해 상기 구상체 유동 경로로부터 유체가 추출될 수 있는, 상기 유체 추출용 유출구를 포함하는 원자력 발전소가 제공된다.
상기 역방향 유체 유입구는, 상기 구상체 유동 경로를 감싸는 공급 챔버로부터 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 원주 방향으로 이격된 다수의 유입 개구부를 구비할 수 있고, 상기 공급 챔버는 상기 압축 유체 공급원과 연통하여 연결되거나 연결 가능한 유입구를 가질 수 있다.
상기 유체 추출용 유출구는, 상기 구상체 유동 경로로부터 상기 구상체 유동 경로를 감싸는 추출 챔버내로 이어지는, 원주 방향으로 이격된 다수의 유출 개구부를 구비할 수 있고, 상기 추출 챔버는 상기 유체 추출 수단과 연결되거나 연결 가능한 유출구를 가질 수 있다.
원자력 발전소는 상기 역방향 유체 유입구와 상기 유체 추출용 유출구중 적어도 하나를 통과하는 유체 유동의 속도를 조절하기 위한 제어 수단을 포함할 수 있다. 상기 제어 수단은, 상기 유체 추출용 유출구를 통과하는 유체 유동의 속도를 상기 제 1 유체 스트림내의 유동 속도보다 크게, 그리고 상기 제 1 유체 스트림내의 유동의 속도와 상기 역방향 유체 유입구를 통과하는 유동의 속도의 합보다는 작게 유지시키도록 구성될 수 있다.
상기 구상체 유동 경로의 배출 단부는 상기 원자로의 원자로 용기내로 개방될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 유체 스트림의 영향하에서 구상 요소를 이송하는 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 구상 요소가 배출되기 전에 상기 구상 요소를 감속시키기 위한 감속용 조립체에 있어서, 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 제 1 유체 유입구와; 상기 제 1 유체 유입구의 하류에서 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부에 인접하는 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 역방향 유체 유입구로서, 유체 공급원과 유동 연통식으로 연결 가능한, 상기 역방향 유체 유입구와; 상기 제 1 유체 유입구와 상기 역방향 유체 유입구 중간 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 연장되는 유체 추출용 유출구를 포함하는 구상 요소 감속용 조립체가 제공된다.
상기 조립체는 특히 전술된 유형의 원자력 발전소의 요소 취급 시스템의 일부로서 적용될 수 있다.
그러므로, 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부는 원자로의 원자로 용기내로 개방될 수 있다.
본 발명의 또 따른 실시예에 따르면, 유체 스트림의 영향하에서 구상 요소를 이송하는 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 구상 요소가 배출되기 전에 상기 구상 요소를 감속시키는 데에 사용되기 위한 감속 장치 부속품에 있어서, 상기 구상체 유동 경로의 말단부를 규정하는 구상체 유동 경로 단부 부재로서, 상기 구상체 유동 경로의 상류 부분에 연결 가능한 구상체 유입구 단부를 규정하고, 또한 사용시 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 형성하는 구상체 유출구 단부도 규정하는, 상기 구상체 유동 경로 단부 부재와; 압축 유체 공급원과 유체 연통식으로 연결 가능한 적어도 하나의 역방향 유체 유입구로서, 상기 구상체 유입구와 상기 구상체 유출구 사이의 상기 구상체 유동 경로의 말단부내로 이어지는 적어도 하나의 역방향 유체 유입구를 포함하는 구상 요소 감속 장치 부속품이 제공된다.
상기 부속품은 전술된 유형의 원자력 발전소의 요소 취급 시스템의 일부로서 적용될 수 있다.
상기 역방향 유체 유입구는 상기 구상체 유출구 또는 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부에 인접하여 위치될 수 있다.
상기 구상체 유동 경로 단부 부재는 관형 원통형 형상일 수 있고, 상기 역방향 유체 유입구는 상기 구상체 유동 경로 단부 부재내에서 원주 방향으로 이격된 다수의 유입 개구부를 구비할 수 있다.
상기 역방향 유체 유입구는 상기 구상체 유동 경로 단부 부재를 감싸는 공급 챔버로부터 통하여 연장될 수 있고, 상기 공급 챔버는 압축 유체 공급원에 연결 가능할 수 있다.
이제 첨부된 개략적인 도면을 예로서 참조하여 본 발명이 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 원자력 발전소의 일부를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 감속용 조립체를 도시하는 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 감속 장치 부품과 도 2의 조립체의 일부를 도시하는 절개 사시도,
도 4는 도 2의 조립체의 다른 부분을 도시하는 절개 사시도.
도 1에서, 참조 부호(10)는 전체적으로 본 발명에 따른 원자력 발전소의 일부를 표시한다. 발전소(10)는 일반적으로 원통형인 원자로 용기를 갖는 페블베드형 원자로(11)를 포함하는데, 원자로 용기는 전체적으로 참조 부호(12)로 표시된다. 노심 공동부(core cavity)(14)가 원자로 용기(12) 내부에 규정된다. 원자로(11)는 원자로 용기(12)의 상부(18)에 규정된 다수의 유입구(16)를 포함하는데, 그 중 하나가 도 1에 도시되어 있다. 이 유입구(16)를 통해 구 형상인 연료 요소 및/또는 감속재 요소가 노심 공동부(14)내로 장전된다. 유입구(16)는 원자로 용기(11)의 상단부(18)에서 원자로 용기(11) 내부에 제공된 흑연 반사체를 관통해 연장된다. 유입구(16)는 구상체가 소망하는 위치에서 용기(12)내로 유입되도록 배치된다.
이러한 유형의 원자로(11)는 종종 다중 통과 연료 공급 방식(multi-pass fuelling scheme)으로 작동하는데, 이 다중 통과 연료 공급 방식에서는 연료 요소의 연소를 최적화하기 위해 연료 구상체가 원자로(11)의 노심(14)을 한번 이상 통과하게 된다. 이 목적을 위해, 구상체 유출구(도시되지 않음)가 원자로 용기(12)의 하부(도시되지 않음)에 제공되는데, 이를 통해 연료 요소 및/또는 감속재 요소가 원자로 용기(12)로부터 추출될 수 있다.
이제 도 2와 도 3을 참조하면, 발전소(10)는 원자로 용기의 외부에 위치된 요소 취급 시스템을 포함하는데, 이 시스템의 일부가 전체적으로 참조 부호(20)로 표시된다. 이 요소 취급 시스템에 의해 연료 요소 및/또는 감속재 요소가 발전소(10) 내부의 소망 위치까지 이송된다.
도 2에 도시된 요소 취급 시스템(20) 일부는 유입구(16)를 통해 원자로 용기(12)내로 연료 요소 및/또는 감속재 요소를 공급하기 위한 것이다.
연료 취급 시스템(20)은 배출 단부(24)를 갖는 구상체 유동 경로(22)를 포함하는데, 이 배출 단부(24)를 통해 구상체가 유입구(16)를 통과해 노심 공동부(14)내로 유입될 수 있다. 구상체는 압축 가스 형태의 제 1 유체 스트림의 영향하에서 구상체 유동 경로(22)를 따라 이송된다.
도면에서 알 수 있는 바와 같이, 배출 단부(24)는 하방으로 개구되어 있다. 따라서, 구상체 유동 경로(22)를 따라 이동하는 구상체에 대한 제 1 유체 스트림과 중력의 영향으로 인해, 구상체는 비교적 낮은 속도로 원자로 용기(12)에 들어갈 것이다. 이는 잠재적으로 구상체의 손상 및/또는 노심 공동부(14) 내부에서의 구상체 튐 현상을 초래할 수 있는데, 구상체는 이 튐 현상으로 인해 원자로(12)의 노심(14) 내부에서 소망하지 않는 곳에 위치될 수 있다.
따라서, 구상체가 노심 공동부(14)에 들어가는 속도를 줄이기 위해, 발전소(10)는 전체적으로 참조 부호(26)로 표시되는 감속용 조립체를 포함한다. 구상체가 구상체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)로부터 노심 공동부(14)내로 유입되기 전에 상기 감속용 조립체가 구상체를 감속시킨다.
배출 단부(24)가 개구되어 있는 구상체 유동 경로(22)의 말단부는 구상체 유동 경로 단부 부재에 의해 소정 길이의 환상 원통형 도관 또는 파이프(28) 형태로 규정된다. 소정 길이의 도관(28)의 상류 단부는 구상체 유동 경로의 다른 부분과 기밀(氣密) 방식으로 연결된다.
도 3에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 소정 길이의 도관(28)내에는 구상체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)에 인접하여 역방향 스트림 유입구(30)가 제공되는데, 이것은 도관(28)의 벽(31)을 관통해 연장된다. 역방향 스트림 유입구(30)는 원주 방향으로 이격되고 도관(28)의 벽(31)을 관통해 연장되는 다수의 유입구(32)를 포함한다. 슬리브(34)가 역방향 스트림 유입구(30)가 제공되어 있는 도관(28)의 단부 둘레로 간극을 가지고 연장되고 그 단부에서 도관(28)에 연결됨으로써, 개구부(32)를 통해 구상체 유동 경로(22)와 유동 연통되는 환상 공급 챔버(36)를 규정한다. 유입구(38)가 공급 챔버(36)내로 통하여 연장되는데, 이것은 압축 가스의 공급원에 연결 가능하다. 유입구(38)는 요소 취급 시스템에 가스를 공급하는 압축 가스 공급 시스템의 출구 매니폴드에 연결되는 것이 전형적이다.
유사하게, 감속용 조립체(26)는 슬리브(40)를 포함한다(도 4). 이 슬리브(40)는 슬리브(34)의 상류에 이격되어 배출 또는 추출 챔버(100)를 규정하는데, 이 추출 챔버(100)는 공급 챔버와 유사하여, 이격된 다수의 유출 개구부(50)를 통해 구상체 유동 경로(22)와 유동 연통식으로 연결된다. 유출구(42)가 슬리브(40)로부터 통하여 연장되는데, 이것은 유체 추출 수단에 연결 가능하다. 유출구(42)는 송풍기(도시되지 않음)의 흡입측상에 위치된 유입구 매니폴드에 연결되는 것이 전형적인데, 이 송풍기는 압축 가스 공급 시스템의 유입구 매니폴드와 유출구 매니폴드 사이에 필요한 압력차를 제공하여 요소 취급 시스템에 가스를 공급한다.
사용시에, 전술된 바와 같이, 구상체가 압축 유체의 영향 아래 구상체 유동 경로(22)를 따라 이송된다. 유체의 역방향 스트림이 역방향 스트림 유입구(30)를 통해 구상체 유동 경로(22)내로 유입된다. 또한, 유체가 유출구(42)를 통해 구상체 유동 경로(22)로부터 추출된다. 유출구(42)를 통과하는 유동의 속도가 구상체 유동 경로(22)를 따라 구상체를 이송하는 스트림에서의 유체 유동의 속도보다 크도록 유출구(42)로부터 유체가 추출되는 속도가 제어됨으로써, 역방향 스트림 유출구(30)를 통해 구상체 유동 경로(22)내로 공급되는 유체의 적어도 일부는 구상체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)로부터 멀어지는 방향으로 유동하며, 이로써 구상체는 구상체 유동 경로(22)의 배출 단부(24)에서 배출되기 전에 감속될 수 있다.
구상체 유동 경로(22)를 따라 구상체를 이송하는 스트림내의 유체 유동의 속도는 유동 경로(22)내에 배치된 정유동 밸브(constant flow valve), 정압 밸브, 또는 니들 및 시트 밸브(seat valve)에 의해 제어되는 것이 전형적이다. 정유동 밸 브 또는 정압 밸브중 하나를 사용하면, 공통 매니폴드를 통해 다수의 구상체 유동 경로가 서로 연결되는 동적 유체 상호 작용의 영향이 감소됨으로써, 시스템 작동의 안정성이 향상된다.
유체의 역방향 스트림의 감속 효과는 역방향 스트림 유입구(30)를 통한 유체 공급의 속도에 비례한다. 하나 또는 그 이상의 유동 제어 니들과 시트 밸브가 사용되어 역방향 스트림 유입구(30)를 통한 유체 유동의 속도를 제어한다. 구상체 직경뿐만 아니라 압력과 온도도 요구되는 유체 공급 속도에 영향을 준다는 것이 인지될 것이다. 유체가 유출구(42)로부터 추출되는 속도 역시, 요구되는 노심내로의 누출 유동을 보장하도록 조정된다. 유체 추출 속도의 제어는 니들과 시트 밸브에 의해 달성되는 것이 전형적이다.
고온 가스 냉각 원자로에서는, 원자로 용기(12) 내부로부터의 고온 냉매가 배출 단부(24)를 통해 구상체 유동 경로(22)에 들어가지 않는 것이 바람직한데, 이는 고온에 노출되면 예를 들어 밀봉부 등과 같은 구상체 유동 경로(22)의 구성 요소가 손상될 수 있기 때문이다. 따라서, 유체가 유출구(42)를 통해 구상체 유동 경로(22)로부터 추출되고 유입구(30)를 통해 구상체 유동 경로(22)내로 공급되는 속도는, 역방향 스트림 유입구(30)내로 공급되는 유체의 일부가 하방으로 유동하여 구상체 유동 경로(22)의 배출 단부(24) 밖으로 나가 원자로 용기(11)내로 들어가도록, 즉 구상체를 이송하는 스트림내의 유동 속도와 역방향 스트림 유입구(30)를 통과하는 유동 속도의 합보다 유체 추출 속도가 작도록, 조절될 것이다. 이에 의해 밀봉이 효과적으로 형성되어 고온 냉매가 구상체 유동 경로(22)내로 진입하는 것이 방지될 것이다.
본 발명은, 고온 및 고 방사 환경에서, 그리고 가스의 밀도가 변화하는 상태에서 페블베드형 원자로 용기(12)내로 들어가기 전에 구상체를 감속시키는 효과적 수단을 제공할 것이다. 또한, 본 발명은 원자로 용기(12)내로의 가스 누출을 조절할 수 있게 하고, 원자로 용기(12)로부터 요소 취급 시스템(20)내로의 고온 가스 진입을 조절할 수 있게 할 것이다.

Claims (20)

  1. 구상 연료 요소 또는 구상 감속재 요소를 사용하는 페블베드(pebble bed)형 원자로와, 유체 스트림의 영향하에서 구상체를 이송하는 적어도 하나의 구상체 유동 경로를 구비하는 요소 취급 시스템을 포함하며, 상기 구상체 유동 경로는 상기 구상체가 통과하여 상기 구상체 유동 경로로부터 배출되는 배출 단부를 구비하는 원자력 발전소에서, 상기 구상체가 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 방법에 있어서,
    제 1 유체 스트림의 영향하에서 상기 구상체를 상기 구상체 유동 경로를 따라 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 향해 이송하는 단계와,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 밀접하게 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 유체의 역방향 스트림을 유입시키는 단계와,
    상기 역방향 스트림의 적어도 일부가 상기 배출 단부로부터 멀어져 내측으로 유동하여, 상기 구상체가 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 배출되기 전에 상기 구상체를 감속시키는 속도로, 상기 역방향 스트림이 유입되는 위치보다 상기 배출 단부로부터 더 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 유체를 추출하는 단계를 포함하는
    원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로는 적어도 부분적으로 소정 길이의 파이프에 의해 규정되고, 상기 소정 길이의 파이프의 단부는 상기 배출 단부를 규정하며, 상기 방법은, 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 규정하는 상기 소정 길이의 파이프의 단부로부터 밀접하게 이격되는 상기 파이프의 벽을 관통해 연장되는 역방향 스트림 유입구를 통해 상기 역방향 스트림을 상기 소정 길이의 파이프내로 공급하는 단계를 포함하는
    원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부가 상기 원자로의 원자로 용기내로 개방될 때, 상기 역방향 스트림의 일부를 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 통해 상기 원자로 용기내로 유동시키는 속도로 상기 구상체 유동 경로로부터 유체를 추출하여, 상기 원자로 용기로부터 상기 구상체 유동 경로내로 고온 냉매가 진입하는 것을 방지하는 단계를 포함하는
    원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법.
  4. 페블베드형 원자로와, 구상 연료 요소 또는 구상 감속재 요소를 이송하기 위한 요소 취급 시스템을 포함하는 원자력 발전소에 있어서,
    제 1 유체 스트림의 영향하에서 구상체를 이송할 수 있는 적어도 하나의 구상체 유동 경로로서, 상기 구상체가 배출되는 배출 단부를 구비하는, 상기 구상체 유동 경로와,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 밀접하게 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 역방향 유체 유입구로서, 압축 유체 공급원과 연결되거나 연결 가능한, 상기 역방향 유체 유입구와,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 역방향 유체 유입구보다 더 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 이어지는 유체 추출용 유출구로서, 유체 추출 수단에 연결되거나 연결 가능하여 상기 유체 추출용 유출구를 통해 상기 구상체 유동 경로로부터 유체가 추출될 수 있는, 상기 유체 추출용 유출구를 포함하는
    원자력 발전소.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 역방향 유체 유입구는, 상기 구상체 유동 경로를 감싸는 공급 챔버로부터 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 원주 방향으로 이격된 다수의 유입 개구부를 구비하고, 상기 공급 챔버는 상기 압축 유체 공급원과 연통하여 연결되거나 연결 가능한 유입구를 갖는
    원자력 발전소.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 유체 추출용 유출구는, 상기 구상체 유동 경로로부터 상기 구상체 유동 경로를 감싸는 추출 챔버내로 이어지는 원주 방향으로 이격된 다수의 유출 개구부를 구비하고, 상기 추출 챔버는 상기 유체 추출 수단과 연결되거나 연결 가능한 유출구를 갖는
    원자력 발전소.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 역방향 유체 유입구와 상기 유체 추출용 유출구중 적어도 하나를 통과하는 유체 유동의 속도를 조절하기 위한 제어 수단을 포함하는
    원자력 발전소.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 유체 추출용 유출구를 통과하는 유체 유동의 속도를, 상기 제 1 유체 스트림내의 유동 속도보다 크게, 그리고 상기 제 1 유체 스트림내의 유동의 속도와 상기 역방향 유체 유입구를 통과하는 유동의 속도의 합보다는 작게 유지시키도록 구성되는
    원자력 발전소.
  9. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부는 상기 원자로의 원자로 용기내로 개방되는
    원자력 발전소.
  10. 유체 스트림의 영향하에서 구상 요소를 이송하는 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 구상 요소가 배출되기 전에 상기 구상 요소를 감속시키기 위한 감속용 조립체에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로내로 상기 유체 스트림을 유입시키기 위해 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 제 1 유체 유입구와,
    상기 배출 단부 및 상기 제 1 유체 유입구의 하류로부터 밀접하게 이격된 위치에서 상기 구상체 유동 경로내로 이어지는 역방향 유체 유입구로서, 압축 유체 공급원과 유동 연통식으로 연결 가능한, 상기 역방향 유체 유입구와,
    상기 제 1 유체 유입구와 상기 역방향 유체 유입구 중간 위치에서 상기 구상체 유동 경로로부터 연장되는 유체 추출용 유출구를 포함하는
    구상 요소 감속용 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로의 배출 단부는 원자로의 원자로 용기내로 개방되는
    구상 요소 감속용 조립체.
  12. 유체 스트림의 영향하에서 구상 요소를 이송하는 구상체 유동 경로의 배출 단부로부터 상기 구상 요소가 배출되기 전에 상기 구상 요소를 감속시키는 데에 사용되기 위한 감속 장치 부속품에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로의 말단부를 규정하는 구상체 유동 경로 단부 부재로서, 상기 구상체 유동 경로의 상류 부분에 연결 가능한 구상체 유입구, 및 상기 구상체 유입구로부터 이격되고 사용시 상기 구상체 유동 경로의 배출 단부를 형성하는 구상체 유출구를 규정하는, 상기 구상체 유동 경로 단부 부재와,
    상기 구상체 유출구에 인접하여 위치설정되고 압축 유체 공급원과 유체 연통식으로 연결 가능한, 원주 방향으로 이격된 다수의 역방향 유체 유입구로서, 상기 구상체 유입구와 상기 구상체 유출구 사이의 상기 구상체 유동 경로의 말단부내로 이어지는, 상기 역방향 유체 유입구를 포함하는
    구상 요소 감속 장치 부속품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 구상체 유동 경로 단부 부재는 관형 원통형 형상이고, 상기 역방향 유체 유입구는 원주 방향으로 이격되는
    구상 요소 감속 장치 부속품.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 역방향 유체 유입구는 상기 구상체 유동 경로 단부 부재를 감싸는 공급 챔버로부터 통하여 연장되고, 상기 공급 챔버는 압축 유체 공급원에 연결 가능한 유입구를 가지는
    구상 요소 감속 장치 부속품.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020037015257A 2001-05-23 2002-05-21 원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품 KR100891450B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ZA200104227 2001-05-23
ZA2001/4227 2001-05-23
PCT/IB2002/001797 WO2002095767A1 (en) 2001-05-23 2002-05-21 Device for slowing down spherical elements in a pebble bed nuclear reactor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040002999A KR20040002999A (ko) 2004-01-07
KR100891450B1 true KR100891450B1 (ko) 2009-04-01

Family

ID=25589173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037015257A KR100891450B1 (ko) 2001-05-23 2002-05-21 원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20040146135A1 (ko)
EP (1) EP1395995B1 (ko)
JP (1) JP4184811B2 (ko)
KR (1) KR100891450B1 (ko)
CN (1) CN1267932C (ko)
AT (1) ATE321343T1 (ko)
CA (1) CA2437154C (ko)
DE (1) DE60210066T2 (ko)
WO (1) WO2002095767A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE528104C2 (sv) * 2004-11-24 2006-09-05 Oyster Internat Nv C O H B Man Kärnkraftanläggning och sätt att uppföra en sådan
KR101461678B1 (ko) * 2006-02-09 2014-11-13 페블 베드 모듈러 리엑터 에스오씨 엘티디. 페블 베드 원자로를 구비한 원자력 발전소
WO2011040989A1 (en) 2009-04-09 2011-04-07 The Regents Of The University Of California Annular core liquid-salt cooled reactor with multiple fuel and blanket zones
CN102097144B (zh) * 2010-11-02 2012-11-14 清华大学 应用于高温气冷堆的球形元件单一化输送装置
CN102148065B (zh) * 2010-11-15 2012-12-26 清华大学 球床反应堆燃料元件管路循环桥联装置
CN103745757B (zh) * 2014-01-24 2016-02-24 清华大学 一种应用于高温气冷堆的转向器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356145A (en) 1979-06-11 1982-10-26 Hochtemperatur-Reaktorbau Gmbh Process for loading the reactor cavity of a nuclear reactor
US4789519A (en) 1983-09-30 1988-12-06 Hochtemperatur-Reaktorbau Gmbh Nuclear reactor plant

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2989380A (en) * 1953-11-24 1961-06-20 Exxon Research Engineering Co Apparatus for carrying out chemical reactions
US3210254A (en) * 1961-02-10 1965-10-05 Gen Dynamics Corp Heat extraction system for a nuclear reactor
DE1992608U (de) * 1968-05-25 1968-08-29 Brown Boveri Krupp Reaktor Einrichtung zum bremsen von stueckigen elementen.
CH512808A (de) * 1970-03-09 1971-09-15 Bbc Brown Boveri & Cie Kernkraftwerk mit geschlossenem Kühlkreislauf
DE2325828C3 (de) * 1973-05-22 1981-12-24 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Verfahren zur Beeinflussung der Reaktivität eines gasgekühlten Kernreaktors
GB1549730A (en) * 1975-06-12 1979-08-08 Kernforschungsanlage Juelich Method of operating a nuclear energy installation having a closed working gas circuit and nuclear energy installation for carrying out the method
US4343764A (en) * 1980-04-28 1982-08-10 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Nuclear reactor control column
DE3030697A1 (de) * 1980-08-14 1982-03-18 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Gasgekuehlter kernreaktor
DE3344527A1 (de) * 1983-12-09 1985-06-20 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernreaktoranlage
DE3345113A1 (de) * 1983-12-14 1985-06-27 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Kernkraftwerk mit einem ht-kleinreaktor
DE3404905A1 (de) * 1984-02-11 1985-08-14 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 4600 Dortmund Hochtemperaturreaktor mittlerer leistung
DE3704746A1 (de) * 1987-02-14 1988-08-25 Hochtemperatur Reaktorbau Gmbh Einrichten zum abschalten eines hochtemperatur-kernreaktors
GB2216191B (en) * 1988-03-31 1992-08-12 Aisin Seiki Gas turbine cogeneration apparatus for the production of domestic heat and power

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356145A (en) 1979-06-11 1982-10-26 Hochtemperatur-Reaktorbau Gmbh Process for loading the reactor cavity of a nuclear reactor
US4789519A (en) 1983-09-30 1988-12-06 Hochtemperatur-Reaktorbau Gmbh Nuclear reactor plant

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002095767A1 (en) 2002-11-28
CN1500275A (zh) 2004-05-26
ATE321343T1 (de) 2006-04-15
JP2005501226A (ja) 2005-01-13
US20040146135A1 (en) 2004-07-29
DE60210066T2 (de) 2006-08-17
CN1267932C (zh) 2006-08-02
KR20040002999A (ko) 2004-01-07
EP1395995A1 (en) 2004-03-10
CA2437154A1 (en) 2002-11-28
CA2437154C (en) 2011-11-01
DE60210066D1 (de) 2006-05-11
JP4184811B2 (ja) 2008-11-19
EP1395995B1 (en) 2006-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107820454A (zh) 颗粒馈送器
KR100891450B1 (ko) 원자력 발전소에서의 구상체 감속 방법, 원자력 발전소, 구상 요소 감속용 조립체 및 구상 요소 감속 장치 부속품
US9833755B2 (en) System for mixing/blending fine bulk materials
FI94230C (fi) Menetelmä ja laite nestepaineen avulla tapahtuvaa materiaalien massasiirtoa varten
PL173444B1 (pl) Działo powietrzne do usuwania przywarłych narostów i spiętrzeń materiału sypkiego
CN113277323A (zh) 一种气力输送系统的输送管道及矿用物料输送方法
EP1211202A1 (en) Method and device for cutting out and transporting powder and granular material
US3333774A (en) Furnace repair gun
JPH0445832A (ja) ジェットミキサーにおけるウォターハンマー防止装置
JP2004502143A5 (ko)
US3474813A (en) Flow control device for multi-conduit structures
ZA200305587B (en) Device for slowing down spherical elements in a pebble bed nuclear reactor.
JPS5516873A (en) Granular material transporting system
CN208934734U (zh) 一种乏风和低浓度瓦斯掺混系统
JPH0112532B2 (ko)
CA1190173A (en) Dry pulverized solid material pump
JPH11106052A (ja) 金属加工切屑の搬送装置
SE458924B (sv) Transportanordning foer pneumatisk transport med tryckreduceringsorgan innefattande strypning
CN106910536B (zh) 反应性控制系统和核反应堆
JPS58117399A (ja) 液体輸送装置
CN206907493U (zh) 反应性控制系统和核反应堆
JPH01145925A (ja) 粉粒体の低速高濃度空気輸送装置
JP2672016B2 (ja) 流動層用固体粒子供給装置
JPS55151426A (en) Method and device for transferring powdered body
JPS60186603A (ja) 流動床燃焼装置への燃料搬送ノズル

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130305

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140228

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150302

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160303

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170302

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190227

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200227

Year of fee payment: 12