KR101644061B1 - Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same - Google Patents
Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101644061B1 KR101644061B1 KR1020150130505A KR20150130505A KR101644061B1 KR 101644061 B1 KR101644061 B1 KR 101644061B1 KR 1020150130505 A KR1020150130505 A KR 1020150130505A KR 20150130505 A KR20150130505 A KR 20150130505A KR 101644061 B1 KR101644061 B1 KR 101644061B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- steam
- turbine
- impeller
- unit
- reactor coolant
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/24—Promoting flow of the coolant
- G21C15/243—Promoting flow of the coolant for liquids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/04—Units comprising pumps and their driving means the pump being fluid-driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전동기 구동 방식과 터빈 구동 방식이 복합적으로 적용된 원자로냉각재펌프 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.The present invention relates to a reactor coolant pump to which a motor drive system and a turbine drive system are applied in combination, and a nuclear power plant having the same.
원자로는 주요기기의 설치위치에 따라 주요기기(증기발생기, 가압기, 펌프 임펠러 등)가 원자로 외부에 설치되는 분리형원자로(예, 대한민국 가압경수로)와 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되는 일체형원자로(예, SMART 원자로)로 나뉜다.A nuclear reactor is composed of a separate reactor (eg Korean PWR) where major equipment (steam generator, pressurizer, pump impeller, etc.) is installed outside the reactor (eg Korean PWR) , SMART reactor).
또한, 원자로는 안전계통의 구현 방식에 따라 능동형원자로(예, 상용 원자로 : 대한민국)와 피동형원자로(예, AP1000 : 미국)로 나뉜다. 능동형원자로는 안전계통을 구동하기 위해 비상발전기 등의 전력에 의해 작동하는 펌프와 같은 능동 기기를 사용하는 원자로이며, 피동형원자로는 안전계통을 구동하기 위해 중력 또는 가스압력 등의 피동력에 의해 작동하는 피동 기기를 사용하는 원자로이다.In addition, reactors are divided into active reactors (for example, commercial reactors: Korea) and passive reactors (for example, AP1000: USA), depending on how the safety system is implemented. An active reactor is a reactor that uses active equipment such as a pump operated by an electric power such as an emergency generator to drive the safety system. The passive reactor is operated by gravity or gas pressure to drive the safety system It is a reactor that uses passive devices.
한편, 원자로에는 원자로냉각재계통 내부의 유체를 순환시키기 위한 원자로냉각재펌프가 구비된다. 그리고, 원자로냉각재펌프를 구동하는 방식에는 전동기 구동 방식과, 터빈 구동 방식이 있다.Meanwhile, the reactor is provided with a reactor coolant pump for circulating the fluid inside the reactor coolant system. The reactor coolant pump is driven by a motor drive system and a turbine drive system.
먼저, 전동기 구동 방식은 터빈과 발전기를 통해 생산된 전기를 이용하여 원자로냉각재펌프를 구동시키는 방식으로서, 전력생산 과정의 에너지 손실이 없고 고압증기를 활용할 경우 소형화가 용이한 장점이 있으나, 전력생산과정에서의 에너지 손실이 크고 사고로 인해 전력의 공급이 차단되는 경우 펌프의 기능을 상실할 우려가 있다. 또한, 큰 펌프 동력을 요구하는 경우, 전동기의 크기 및 용량이 함께 증가하여 원자로냉각재펌프를 소형화하기 어렵고 구조적 하중이 증가하는 등의 단점이 있다.First, in the motor drive method, the reactor coolant pump is driven by using the electricity generated through the turbine and the generator. There is no energy loss in the power generation process, and when the high-pressure steam is used, the miniaturization is easy. There is a fear that the function of the pump may be lost. In addition, when a large pump power is required, the size and capacity of the motor increase together, which makes it difficult to miniaturize the reactor coolant pump and increases the structural load.
다음으로, 터빈 구동 방식은 증기에너지를 이용하는 방식으로서, 증기발생기에서 증기가 형성되기 전에는 그 기능을 수행하지 못하는 단점을 갖는다. 결과적으로, 터빈 구동 방식은, 기동 또는 냉각 운전 등 원자로냉각재펌프의 운전이 요구되는 다양한 시점에 적절하게 대응하기 어렵다는 단점이 있다. Next, the turbine driving method is a method using steam energy and has a disadvantage that it can not perform its function before steam is formed in the steam generator. As a result, the turbine drive system is disadvantageous in that it is difficult to adequately cope with various points in time required for operation of the reactor coolant pump, such as startup or cooling operation.
따라서, 원전에 설치되는 원자로냉각재펌프를 구현함에 있어서, 종래의 전동기 구동 방식과 터빈 구동 방식의 단점들을 해소할 수 있는 방안이 고려될 수 있다.Therefore, in realizing the reactor coolant pump installed in the nuclear power plant, it is possible to consider the disadvantages of the conventional motor drive system and the turbine drive system.
본 발명은, 전동기 구동 방식과 터빈 구동 방식이 복합된 형태로 구동이 이루어지는 원자로냉각재펌프 및 이를 구비하는 원전을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a reactor coolant pump driven by a combination of a motor drive system and a turbine drive system, and a nuclear power plant having the same.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로냉각재펌프는, 회전 가능하게 형성되고 상기 회전에 의해 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부와, 전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부, 및 증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고, 상기 임펠러부의 회전축은, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a nuclear reactor coolant pump including: an impeller portion formed to be rotatable and adapted to circulate a primary fluid flowing through a reactor coolant system by rotation; And an electric motor driving unit for supplying driving force for rotating the impeller unit by being rotated by being supplied with electricity to rotate the impeller unit by using electricity, and a steam generator for rotating the impeller unit, And a turbine driving unit for supplying a driving force for rotating the impeller unit by being rotated by supplying a part of the impeller unit, wherein the rotary shaft of the impeller unit is rotated by at least one of the motor driving unit and the turbine driving unit, Among the turbine drives At least one of which is connected to receive the driving force.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부는, 상기 임펠러부의 회전축을 서로 공유하도록, 상기 임펠러부의 회전축에 각각 연결될 수 있다.According to an example of the present invention, the motor driving unit and the turbine driving unit may be respectively connected to the rotating shaft of the impeller unit so that the rotating shafts of the impeller unit are mutually shared.
본 발명과 관련한 다른 일 예에 따르면, 상기 터빈 구동부는, 상기 증기발생기로부터 공급되는 증기를 이용하여 상기 임펠러부의 회전축을 중심으로 회전하는 구동터빈과, 상기 구동터빈의 회전 시 함께 회전되도록 상기 구동터빈에 결합되는 주동자석부, 및 상기 주동자석부의 회전에 의해 상기 임펠러부가 회전을 일으키도록 상기 주동자석부와 마주보게 배치되며 상기 임펠러부의 회전축과 연결되고 상기 주동자석부와 자력에 의해 커플링되어 상기 주동자석부의 회전 시 함께 회전되도록 이루어지는 종동자석부를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the turbine driving unit includes: a driving turbine that rotates about a rotational axis of the impeller unit using steam supplied from the steam generator; And the impeller portion is rotatably coupled to the main shaft portion by rotation of the main shaft portion and is coupled to the main shaft portion of the impeller portion by a magnetic force so as to face the main shaft portion, And a follower magnet portion which is rotated together with rotation.
상기 원자로냉각재펌프는, 상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 상기 1차 유체와, 상기 증기발생기를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여 상기 주동자석부 및 종동자석부를 서로 격리시키도록 형성되는 격판부를 더 포함할 수 있다.The reactor coolant pump is configured to isolate the main rotor and the driven magnet from each other to maintain a pressure boundary between the primary fluid flowing inside the reactor coolant system and the secondary fluid flowing through the steam generator And may further include a diaphragm portion.
상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부의 회전축 중 어느 하나는 상기 임펠러부의 회전축을 공유하고, 나머지 하나는 상기 격판부에 의해 분리되도록 형성될 수 있다.One of the motor driving portion and the turbine driving portion may share the rotation axis of the impeller portion and the other may be separated by the partition portion.
상기 원자로냉각재펌프는, 상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 상기 1차 유체와 상기 증기발생기를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여 상기 1차 유체를 상기 2차 유체로부터 격리시키도록 형성되는 격판부, 및 상기 임펠러부의 회전축이 상기 터빈 구동부와 연결되도록 상기 격판부의 일부를 관통하는 영역에 설치되어 상기 1차 유체 또는 상기 2차 유체의 누설을 방지하는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.The reactor coolant pump is configured to isolate the primary fluid from the secondary fluid to maintain a pressure boundary between the primary fluid flowing through the reactor coolant system and the secondary fluid flowing through the steam generator And a sealing part installed in an area penetrating a part of the partition part so that the rotation axis of the impeller part is connected to the turbine driving part to prevent leakage of the primary fluid or the secondary fluid.
상기 밀봉부는, 상기 1차 유체보다 상대적으로 저압을 형성하는 상기 2차 유체 측에서 상기 1차 유체 측으로 유동을 발생시키도록 이루어질 수 있다.The seal may be configured to generate a flow from the secondary fluid side that forms a relatively lower pressure than the primary fluid to the primary fluid side.
본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 원자로냉각재펌프는 상기 1차 유체가 외부 환경으로부터 밀봉(seal)되는 캔드 모터 펌프(canned motor pump) 형태로 이루어질 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the reactor coolant pump may be in the form of a canned motor pump in which the primary fluid is sealed from the external environment.
본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 전동기 구동부는, 전기 에너지를 회전 운동으로 변환하는 모터, 및 상기 모터에서 발생되는 열을 제거하도록 상기 모터의 외면을 따라 냉각수를 순환시키도록 형성되는 냉각부를 구비할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the motor drive unit includes a motor that converts electric energy into rotational motion, and a cooling unit that is configured to circulate cooling water along the outer surface of the motor to remove heat generated in the motor May be provided.
본 발명과 관련한 또 다른 일 예에 따르면, 상기 원자로냉각재펌프는, 상기 터빈 구동부로 공급되는 증기의 유로를 제공하도록 상기 증기발생기의 출구 측과 연결되는 주증기관으로부터 분기되어 상기 터빈 구동부와 연결되는 증기공급관을 더 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the reactor coolant pump includes a steam generator for supplying steam to the steam generator, And a steam supply pipe branched from the main steam pipe connected to the outlet side and connected to the turbine driving unit.
상기 원자로냉각재펌프는, 상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 상기 주증기관을 연결하는 증기회수관을 더 포함할 수 있다.The reactor coolant pump may further include a steam recovery pipe connecting the outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes to the main engine so that the steam can be recovered from the steam passing through the turbine drive unit.
상기 원자로냉각재펌프는, 상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 터빈계통을 연결하는 증기회수관을 더 포함할 수 있다.The reactor coolant pump may further include a steam recovery pipe connecting the outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes and the turbine system so that the steam passing through the turbine drive unit can be recovered and utilized.
상기 원자로냉각재펌프는, 상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 증기가 흐르는 원전의 다른 증기관을 연결하는 증기회수관을 더 포함할 수 있다.The reactor coolant pump may further include a steam recovery pipe connecting the outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes and other steam pipes of the nuclear power plant through which the steam flows so that the steam passing through the turbine drive unit can be recovered and utilized .
상기 증기공급관 및 증기회수관 중 적어도 하나는, 내부를 흐르는 증기의 유량을 조절 가능하도록 형성되는 제어밸브를 구비할 수 있다.At least one of the steam supply pipe and the steam recovery pipe may have a control valve configured to adjust a flow rate of steam flowing therein.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 원자로에 구비되는 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되는 일체형원자로에 있어서, 격납부, 및 전기와 증기 중 적어도 하나를 이용하여 원자로냉각재계통 내부의 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 원자로냉각재펌프를 구비하는 원전을 제안한다. 여기서, 상기 격납부는, 상기 원자로용기를 보호하도록 상기 원자로용기의 외부를 감싸고, 상기 원자로냉각재펌프는, 회전 가능하게 형성되고 상기 회전에 의해 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부와, 전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부, 및 증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고, 상기 임펠러부의 회전축은, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides an integrated reactor in which main equipment provided in a reactor is installed inside a reactor vessel, comprising at least one of a storage portion and at least one of electricity and steam, And a nuclear reactor coolant pump configured to circulate the coolant fluid. Here, the enclosure encloses the outside of the reactor vessel so as to protect the reactor vessel, and the reactor coolant pump includes an impeller which is rotatably formed and circulates the primary fluid flowing inside the reactor coolant system by the rotation, And an electric motor driving part for supplying driving force for rotating the impeller part by being rotated by being supplied with electric power to rotate the impeller part by using electric power, and a motor driving part which is produced in the steam generator to rotate the impeller part by using steam And a turbine driving unit configured to supply a driving force to rotate the impeller unit by being rotated by receiving a part of the steam, wherein the rotating shaft of the impeller unit is rotated by at least one of the motor driving unit and the turbine driving unit, And And is connected to at least one of the turbine driving units to receive the driving force.
또한, 상기한 과제를 실현하기 위하여 본 발명은, 원자로에 구비되는 주요기기가 원자로용기 외부에 설치되는 분리형원자로에 있어서, 격납부, 및 전기와 증기 중 적어도 하나를 이용하여 원자로냉각재계통 내부의 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 원자로냉각재펌프를 구비하는 원전을 제안한다. 여기서, 상기 격납부는, 상기 원자로용기를 보호하도록 상기 원자로용기의 외부를 감싸고, 상기 원자로냉각재펌프는, 회전 가능하게 형성되고 상기 회전에 의해 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부와, 전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부, 및 증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고, 상기 임펠러부의 회전축은, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a separable nuclear reactor in which main equipment provided in a nuclear reactor is installed outside a reactor vessel, comprising at least one of a storage portion and at least one of electricity and steam, And a nuclear reactor coolant pump configured to circulate the coolant fluid. Here, the enclosure encloses the outside of the reactor vessel so as to protect the reactor vessel, and the reactor coolant pump includes an impeller which is rotatably formed and circulates the primary fluid flowing inside the reactor coolant system by the rotation, And an electric motor driving part for supplying driving force for rotating the impeller part by being rotated by being supplied with electric power to rotate the impeller part by using electric power, and a motor driving part which is produced in the steam generator to rotate the impeller part by using steam And a turbine driving unit configured to supply a driving force to rotate the impeller unit by being rotated by receiving a part of the steam, wherein the rotating shaft of the impeller unit is rotated by at least one of the motor driving unit and the turbine driving unit, And And is connected to at least one of the turbine driving units to receive the driving force.
본 발명의 원자로냉각재펌프 및 이를 구비하는 원전에 의하면, 각각 전기와 증기를 이용하여 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하는 전동기 구동부와 터빈 구동부와, 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전되도록 이루어지는 임펠러부를 구비하여, 고용량이 요구되는 원자로냉각재펌프의 크기를 소형화하는 것이 가능하다. 결과적으로, 원자로냉각재펌프의 설치공간이 최소화되고, 원자로냉각재펌프의 경량화로 인한 그 지지구조의 설계가 용이해진다.According to the reactor coolant pump of the present invention and the nuclear power plant having the same, the motor drive unit and the turbine drive unit that provide driving force for rotating the impeller unit by using electricity and steam, respectively, and the impeller which is rotated by at least one of the motor drive unit and the turbine drive unit. It is possible to miniaturize the size of the reactor coolant pump which requires a high capacity. As a result, the installation space of the reactor coolant pump is minimized, and the design of the support structure is facilitated by the light weight of the reactor coolant pump.
또한, 전동기 구동부에 의해 증기가 원활하게 형성되지 않는 상태에서도 부분적으로 원자로냉각재펌프의 구동이 가능하므로, 원자로냉각재펌프의 운전이 요구되는 다양한 상황에 적절하게 대처하는 것이 가능하다.Further, since the reactor coolant pump can be partially driven even when the steam is not smoothly formed by the motor drive unit, it is possible to appropriately cope with various situations in which operation of the reactor coolant pump is required.
또한, 원자로냉각재펌프의 구동에 상당부분은 증기를 이용하므로, 전동기 전용방식에 비하여 전기 생산과정에서 발생되는 에너지 손실을 줄일 수 있고, 터빈 구동부에서 발생되는 에너지 손실은 2차 계통으로 회수되어 에너지 손실을 최소화할 수 있다.In addition, since much of the energy used for driving the reactor coolant pump is steam, the energy loss generated in the electric production process can be reduced as compared with the electric motor dedicated method, and the energy loss generated in the turbine driving portion is recovered to the secondary system, Can be minimized.
또한, 증기발생기에서 생산되는 증기를 공급받아 동작하는 터빈 구동부에 의해, 사고 발생 시에도 증기발생기에서 상당기간 동안 발생되는 증기를 공급받는 것이 가능하여, 사고 시 원자로냉각재펌프의 관성서행(coast down) 능력을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 사고 시 노심을 보다 안전하게 유지할 수 있다.In addition, it is possible to supply the steam generated during a considerable period of time in the steam generator even in the event of an accident by the turbine drive unit which operates with the steam produced by the steam generator, so that the coast down of the reactor coolant pump, Ability to improve. As a result, it is possible to maintain the core more safely in the event of an accident.
또한, 원전의 증기발생기를 사고 시 잔열제거수단으로 이용하는 경우, 사고 발생 후에도 증기발생기로부터 증기가 형성되고, 이러한 증기를 이용하여 원자로냉각재펌프를 동작시키는 것이 가능하므로, 원자로냉각재계통의 순환 능력을 증가시켜 원전의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.In addition, when the steam generator of a nuclear power plant is used as a means for removing residual heat, steam can be generated from the steam generator even after an accident, and the reactor coolant pump can be operated using such steam, The safety of the nuclear power plant can be further improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로냉각재펌프 및 이를 구비하는 원전을 나타낸 개념도.
도 2a는 도 1에 도시된 원자로냉각재펌프를 나타낸 개념도.
도 2b는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프의 압력경계를 나타낸 개념도.
도 2c는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프의 전동기 구동부와 터빈 구동부가 함께 동작하는 상태를 나타낸 개념도.
도 2d는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프의 전동기 구동부가 동작하는 상태를 나타낸 개념도.
도 2e는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프의 터빈 구동부가 동작하는 상태를 나타낸 개념도.
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프를 나타낸 개념도.
도 3b는 도 3a에 도시된 원자로냉각재펌프의 전동기 구동부와 터빈 구동부가 함께 동작하는 상태를 나타낸 개념도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프를 나타낸 개념도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프를 나타낸 개념도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프를 나타낸 개념도.1 is a conceptual view showing a reactor coolant pump according to an embodiment of the present invention and a nuclear power plant having the same.
FIG. 2A is a conceptual view showing the reactor coolant pump shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 2B is a conceptual diagram showing the pressure boundary of the reactor coolant pump shown in FIG. 2A. FIG.
FIG. 2C is a conceptual diagram illustrating a state in which the motor drive unit and the turbine drive unit of the reactor coolant pump shown in FIG. 2A operate together. FIG.
FIG. 2 (d) is a conceptual view showing a state in which the motor drive unit of the reactor coolant pump shown in FIG.
FIG. 2E is a conceptual diagram showing a state in which the turbine driving unit of the reactor coolant pump shown in FIG. 2A operates. FIG.
FIG. 3A is a conceptual view showing a reactor coolant pump according to another embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3B is a conceptual diagram showing a state in which the motor drive unit and the turbine drive unit of the reactor coolant pump shown in FIG.
4 is a conceptual view showing a reactor coolant pump according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual view illustrating a reactor coolant pump according to another embodiment of the present invention. FIG.
6 is a conceptual view showing a reactor coolant pump according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 원자로냉각재펌프 및 이를 구비하는 원전에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Hereinafter, a reactor coolant pump of the present invention and a nuclear power plant having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar components are denoted by the same or similar reference numerals in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first explanation. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(100) 및 이를 구비하는 원전(10)을 나타낸 개념도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 원자로냉각재펌프(100)를 나타낸 개념도이며, 도 2b는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프(100)의 압력경계를 나타낸 개념도이고, 도 2c는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프(100)의 전동기 구동부(120)와 터빈 구동부(130)가 함께 동작하는 상태를 나타낸 개념도이며, 도 2d는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프(100)의 전동기 구동부(120)가 동작하는 상태를 나타낸 개념도이고, 도 2e는 도 2a에 도시된 원자로냉각재펌프의 터빈 구동부(130)가 동작하는 상태를 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing a nuclear
도 1 내지 도 2e를 참조하면, 원자로냉각재펌프(100)는, 임펠러부(110), 전동기 구동부(120), 터빈 구동부(130)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 to 2E, the
임펠러부(110)는, 유체에 유동을 형성시키기 위한 것으로, 회전 가능하게 형성되고, 상기 회전에 의해 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어진다. 상기 원자로냉각재계통은, 원자로용기(11) 내부에 수용되는 노심(11a)에서 핵분열에 의해 발생되는 열에너지를 전달하고 수송하는 냉각재계통이다. 도 1은, 본 발명과 관련된 일체형원자로를 구비하는 원전(10)을 나타낸 것으로, 상기 일체형원자로는, 원자로에 구비되는 주요기기가 원자로용기(11) 내부에 설치된다. 예를 들어, 일체형원자로에서는, 증기발생기(12), 가압기(13), 원자로냉각재펌프(100)의 임펠러부(110) 등의 주요기기가 원자로용기(11) 내부에 설치된다. 또한, 임펠러부(110)는, 증기발생기(12)의 상부 또는 하부 등 원자로용기(11) 내부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.The
또한, 상기 원자로용기(11) 내부에는 상기 1차 유체가 채워진다. 다만, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 원자로냉각재펌프(100) 및 이를 구비하는 원전(10)은, 원자로에 구비되는 주요기기가 원자로용기(11) 외부에 설치되는 분리형원자로에 적용될 수도 있다.Further, the inside of the reactor vessel 11 is filled with the primary fluid. However, the
상기 증기발생기(13)는 급수계통(W) 및 터빈계통(T)과 연결되며 상기 1차 유체와 열교환되는 2차 유체가 흐르도록 형성된다. 구체적으로, 증기발생기(13)는, 원자로용기(11) 내부에 배치되고, 노심(11a)에서 발생되는 열을 이용하여 급수계통(W)에서 공급되는 급수를 증기로 변환하고, 이렇게 생산된 증기를 터빈계통(T)으로 공급하도록 이루어진다. 증기발생기(12)와, 급수계통(W) 및 터빈계통(T)을 연결하는 유로 상에는 원전(10)의 유지 보수 등을 위한 격리밸브(12a,12b)가 설치될 수 있다.The steam generator 13 is connected to the water supply system W and the turbine system T and is formed to flow a secondary fluid that is heat-exchanged with the primary fluid. Specifically, the steam generator 13 is disposed inside the reactor vessel 11, converts the water supplied from the water supply system W into steam using the heat generated in the core 11a, To the turbine system (T).
또한, 원전(10)은, 피동잔열제거계통(14)을 포함할 수 있다. 상기 피동잔열제거계통은(14)은, 원전(10)의 사고 발생 시, 원자로냉각재계통의 현열 및 노심(11a)의 잔열을 제거하도록 이루어지는 원전(10)의 사고와 관련된 안전계통 중 하나이다. 예를 들어, 피동잔열제거계통(14)은, 증기발생기(12)의 상기 2차 유체의 유입로와 배출로 사이에 배치되고, 사고 시 원자로냉각재계통의 현열 및 노심(11a)의 잔열을 포함하는 상기 2차 유체를 전달받아 응축 및 냉각시키도록 이루어진다.Further, the nuclear power plant 10 may include a driven residual heat elimination system 14. The driven residual heat elimination system 14 is one of the safety systems related to the accident of the nuclear power plant 10 to remove the sensible heat of the reactor coolant system and the residual heat of the core 11a in the event of an accident of the nuclear power plant 10. For example, the driven residual heat elimination system 14 is disposed between the inflow path and the discharge path of the secondary fluid of the steam generator 12 and includes the sensible heat of the reactor coolant system and the residual heat of the core 11a The secondary fluid is condensed and cooled.
전동기 구동부(120)는, 전기를 이용하여 임펠러부(110)를 회전시키도록, 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 임펠러부(110)를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어진다. 예를 들어, 전동기 구동부(120)는, 모터(121)와 냉각부(123)를 구비할 수 있다.The
모터(121)는, 공급되는 전기 에너지를 회전 운동으로 변환하도록 이루어진다. 모터(121)는 회전자(121a)와 고정자(121b)를 구비하며, 유도전류에 의해 회전자(121a)에서 회전력이 발생되도록 이루어질 수 있다. 또한, 모터(121)는 전력계통(122)와 연결되어 전기를 공급받도록 이루어질 수 있다.The
냉각부(123)는, 모터(121)의 구동 시 발생되는 열을 제거하도록, 모터(121)의 외면을 따라 냉각수를 순환시키도록 형성될 수 있다. 이를 위하여, 냉각부(123)에는 냉각수가 공급되고 배출되는 냉각수 배관(123a)이 설치될 수 있다.The
터빈 구동부(130)는, 증기를 이용하여 임펠러부(110)를 회전시키도록, 도 1에 도시된 증기발생기(12)에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 임펠러부(110)를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 원자로냉각재펌프(100)는, 터빈 구동부(130)로 공급되는 증기의 유로를 제공하도록, 증기발생기(12)의 출구 측과 연결되는 주증기관으로부터 분기되어 터빈 구동부(130)와 연결되는 증기공급관(136)을 더 구비할 수 있다. 한편, 터빈 구동부(130)는, 임펠러부(110)를 기준으로 전동기 구동부(120)보다 먼 위치에 배치되는 것으로 도시되었으나, 터빈 구동부(130)와 전동기 구동부(120)의 위치는 서로 바뀔 수도 있다. 즉, 터빈 구동부(130)는, 임펠러부(110)를 기준으로 전동기 구동부(120)보다 가까운 위치에 배치될 수도 있다.The
또한, 원자로냉각재펌프(100)는, 증기회수관(137)을 더 구비할 수 있다.Further, the
증기회수관(137)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 증기발생기(12)로부터 공급되며 터빈 구동부(130)를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 터빈 구동부(130)의 구동에 이용된 증기가 통과하는 터빈 구동부(130)의 출구 측과 증기발생기(12)와 연결된 주증기관을 연결하도록 형성될 수 있다.1, the
또한, 증기회수관(137)은, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 터빈 구동부(130)를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 터빈 구동부(130)의 출구 측과 터빈계통(T)을 연결하도록 형성될 수 있다. 또한, 증기회수관(137)은, 증기가 통과하는 터빈 구동부(130)의 출구 측과 증기가 흐르는 원전(10)의 다른 증기관을 연결하도록 형성될 수도 있다.The
한편, 이상에서 설명한 증기공급관(136) 및 증기회수관(137) 중 적어도 하나는, 증기공급관(136) 또는 증기회수관(137)의 내부를 흐르는 증기의 유량을 조절 가능하도록 형성되는 제어밸브(138)을 구비할 수 있다. 도 1에서는 상기 제어밸브(138)가 증기회수관(137)의 어느 일 구간 상에 설치된 일 예를 도시한 것이고, 제어밸브(138)는, 증기회수관(137)이 아닌 증기공급관(136)의 어느 일 구간 상에 설치될 수도 있다.At least one of the
이상에서 설명한, 터빈 구동부(130), 증기공급관(136), 증기회수관(137)을 구비하는 원자로냉각재펌프(100)에 의하면, 원자로냉각재펌프(100)의 구동에 상당부분은 증기를 메인으로 이용하므로, 종래의 전동기 전용방식에 비하여 전기 생산과정에서 발생되는 에너지 손실을 줄일 수 있고, 터빈 구동부(130)에서 발생되는 에너지 손실이, 증기회수관(137)을 통해 2차 계통으로 증기가 회수되는 구조에 의해 최소화될 수 있다.According to the
여기서, 임펠러부(110)의 회전축(110a)은, 전동기 구동부(120) 및 터빈 구동부(130) 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록, 전동기 구동부(120) 및 터빈 구동부(130) 중 적어도 하나와 연결되어 임펠러부(110)를 회전시키는 구동력을 전달받도록 형성된다. 예를 들어, 전동기 구동부(110) 및 터빈 구동부(120)는, 도 2a 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 임펠러부(110)의 회전축(110a)을 서로 공유하도록, 임펠러부(110)의 하나의 회전축(110a)에 각각 연결되도록 이루어질 수 있다. 또한, 임펠러부(110)의 회전축(110a)에는, 축을 지지하며 회전 시 마찰에 의한 저항을 줄여주도록 윤활 작용을 하는 베어링(110b)이 설치될 수 있다.The
한편, 터빈 구동부(130)는, 구동터빈(131), 주동자석부(133) 및 종동자석부(134)를 포함할 수 있다.The
구동터빈(131)은, 유체 동력을 기계적 회전력으로 전환시키도록 이루어진다. 구체적으로, 구동터빈(131)은, 증기발생기(12)로부터 공급되는 증기를 이용하여 임펠러부(110)의 회전축(110a)을 중심으로 회전하도록 이루어진다.The
주동자석부(133)는, 구동터빈(131)에 증기가 공급되어 구동터빈(131)의 회전이 발생되면 함께 회전되도록, 구동터빈(131)에 결합된다. 주동자석부(133)는, 터빈축(130a)을 중심으로 회전될 수 있다.The
종동자석부(134)는, 주동자석부(133)에 회전 발생 시 임펠러부(110)가 회전을 일으키도록, 주동자석부(133)와 마주보게 배치되며, 임펠러부(110)의 회전축(110a)과 연결되고, 주동자석부(133)와 자력에 의해 커플링되도록 이루어진다. 이에 따라, 종동자석부(134)는, 주동자석부(133)의 회전 시 형성되는 자력에 의해 회전을 일으키도록 이루어진다.The driven
또한, 상기 원자로냉각재펌프(100)는 격판부(140a)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
격판부(140a)는, 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 상기 1차 유체와, 증기발생기(12)를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여, 주동자석부(133)와 종동자석부(134)를 서로 격리시키도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 격판부(140a)는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 원자로냉각재펌프(100)의 외관을 형성하는 케이싱(140)의 내부에 배치되며, 상기 1차 유체가 유동하는 전동기 구동부(120) 내부와 상기 2차 유체가 유동하는 구동터빈(131), 주동자석부(133)를 제외한 터빈 구동부(130) 내부를 감싸도록 형성될 수 있다.The
한편, 상기 원자로냉각재펌프(100)는, 상기 1차 유체가 외부 환경으로부터 밀봉(seal)되는 캔드 모터 펌프(canned motor pump) 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 원자로냉각재펌프(100)는 상기 1차 유체 및 2차 유체의 압력경계를 유지하기 위한 별도의 밀봉장치와 관련된 계통을 제거하여, 원자로냉각재펌프(100)의 구조를 보다 단순화하고 원전(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the
이하, 원자로냉각재펌프(100)를 구비하는 원전(10)의 운전에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the nuclear power plant 10 including the
원전(10)의 정상운전 시, 터빈계통(T) 및 급수계통(W)과 연결되는 주증기관과 주급수배관은 도시된 바와 같이 개방된 상태의 격리밸브들(12a,12b)에 의해 개방되어 있으며, 안전을 위해 설치되는 피동잔열제거계통(14)과 같은 안전계통은 격리밸브에 의해 폐쇄되어 동작하지 않는다.During normal operation of the nuclear power plant 10, the main engine and the main water supply pipe connected to the turbine system T and the water supply system W are opened by the
또한, 원전(10)의 정상운전 시, 전력계통(122)에서 전기가 공급됨에 따라 전동기 구동부(120)가 작동하고, 증기발생기(12)에서 생산된 증기의 일부가 증기공급관(136)을 통해 공급되어 터빈 구동부(130)가 작동한다.When the electric power is supplied from the
터빈 구동부(130)로 공급된 증기는, 이후 다시 증기발생기(12)의 출구 측과 연결된 주증기관으로 회수되고 상기 주증기관의 증기와 혼합되어 터빈계통(T)으로 공급된다. 이때, 터빈 구동부(130)로 공급된 증기는 구동터빈(131)을 회전시키고, 구동터빈(131)이 회전함에 따라 주동자석부(133)가 회전하고 주동자석부(133)에 의해 형성되는 자기력에 의해 종동자석부(134)가 회전된다. The steam supplied to the
그리고, 종동자석부(134)가 회전됨에 따라 종동자석부(134)에 연결된 임펠러부(110)의 회전축(110a)이 회전을 일으키고, 전동기 구동부(120)의 동력에 의해 상기 회전축(110a)에 회전력이 더해진다. 이와 같은 과정으로 통하여, 상기 회전축(110a)가 회전되면서 임펠러부(110)가 회전하여 원자로냉각재계통 내부의 1차 유체를 순환시키게 된다. 또한, 일체형원자로의 경우, 증기발생기(12)에서 비교적 높은 과열도의 증기가 생산되므로, 이러한 증기의 일부를 우회시켜 터빈 구동부(130)의 구동력으로 활용한 후 증기를 회수하는 경우에도, 비교적 양질의 증기를 터빈계통(T)으로 공급할 수 있다.The
한편, 원전(10)의 사고 시 원자로냉각재펌프(100)로 전기의 공급이 차단되어 전동기 구동부(120)가 작동하지 못하는 경우에도, 원자로냉각재계통의 현열과 노심(11a)에서 생산되는 잔열에 의해 증기발생기(12)에서 상당 기간 증기가 형성되므로 터빈 구동부(130)로 공급되는 증기의 유량을 충분히 확보하여 원자로냉각재펌프(100)를 동작시킬 수 있다. 특히, 원전(10)의 사고 극 초반에는 정상운전 시와 유사한 조건으로 충분한 증기가 생산되므로, 급격하게 원자로냉각재펌프(100)의 동작이 중단되지 않고 완만하게 그 동작이 감소하는 관성서행(coast down) 능력이 향상된다. 결과적으로, 노심(12a)의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.Even if the supply of electricity to the
또한, 원전(10)의 사고 시, 원전(10)의 정상운전 중에 사용되는 상기 주증기관과 주급수배관은 격리밸브(12a,12b)가 닫히면서 폐쇄되고, 안전을 위해 설치되는 피동잔열제거계통(14)과 같은 계통은, 이와 연결된 격리밸브 등이 개방되어 작동한다. 이러한 경우에도, 증기발생기(12)에서는 상당량의 증기가 상당 기간 형성되므로 일부 증기를 우회시켜 터빈 구동부(130)로 공급함으로써 원자로냉각재펌프(100)를 동작시키고, 원자로냉각재의 순환유량을 증가시킬 수 있다.In the accident of the nuclear power plant 10, the main engine and the main water supply pipe used during normal operation of the nuclear power plant 10 are closed when the
또한, 원전(10)의 사고 시에는 원자로가 정지하고 노심(11a)의 잔열만 형성되므로 정상운전 시보다 증기발생기(12)에서 생산되는 증기가 감소될 수 있다. 하지만, 사고 시에는 원자로에서 발생하는 열(잔열)도 크게 감소하므로, 원자로냉각재펌프(100)를 통해 요구되는 원자로냉각재의 순환유량도 감소한다. 따라서, 사고 시 증기발생기(12)에서 발생되는 증기의 양이 감소하는 경우에도 원자로 노심(11a)을 안전한 상태로 유지하기 위한 충분한 유량을 확보할 수 있다.Further, at the time of the accident of the nuclear power plant 10, the reactor is stopped and only the residual heat of the core 11a is formed, so that the steam produced by the steam generator 12 can be reduced more than during normal operation. However, since the heat (residual heat) generated in the reactor is greatly reduced at the time of the accident, the circulating flow rate of the reactor coolant required through the
이상에서 설명한 본 발명의 구조에 의하면, 각각 전기와 증기를 이용하여 임펠러부(110)를 회전시키는 구동력을 제공하는 전동기 구동부(120)와 터빈 구동부(130)와, 전동기 구동부(120) 및 터빈 구동부(130) 중 적어도 하나에 의해 회전되도록 이루어지는 임펠러부(110)를 구비하여, 고용량의 원자로냉각재펌프가 요구되는 경우에도, 원자로냉각재펌프(100)의 크기를 소형화하는 것이 가능하다. 결과적으로, 원전(10)에서 차지하는 원자로냉각재펌프(100)의 설치공간이 최소화되고, 원자로냉각재펌프(100)의 경량화로 인한 그 지지구조의 설계가 용이해지는 장점이 있다.According to the structure of the present invention described above, the
또한, 전동기 구동부(120)에 의해 증기가 원활하게 형성되지 않는 상태에서도 부분적으로 원자로냉각재펌프(100)의 구동이 가능하므로, 원자로냉각재펌프(100)의 운전이 요구되는 다양한 상황에 적절하게 대처하는 것이 가능하다.Further, since the
또한, 원자로는 사고 발생 초기에 원자로냉각재펌프(100)가 정지하는 도중에도 적정 수준의 원자로냉각재 순환 유량을 유지하여야 노심(11a)의 건전성을 유지할 수 있다. 본 발명에서는, 증기발생기(12)에서 생산되는 증기를 공급받아 동작하는 터빈 구동부(130)에 의해, 사고 발생 시에도 증기발생기(12)에서 상당기간 동안 발생되는 증기를 공급받는 것이 가능하여, 사고 시 원자로냉각재펌프(100)의 관성서행(coast down) 능력을 향상시킬 수 있다. 결과적으로, 사고 시 노심(11a)의 안정성을 유지할 수 있다. 아울러, 종래의 전동기 전용방식의 원자로냉각재펌프에서 관성서행 조건을 만족하기 위해 구비되는 플라이휠과 같은 구조물의 설치를 제외시킬 수 있다.In addition, the reactor can maintain the integrity of the core 11a by maintaining the reactor coolant circulation flow rate at an appropriate level even during the stoppage of the
또한, 원전(10)의 증기발생기(12)를 사고 시 피동잔열제거계통(14)과 같은 잔열제거수단으로 이용하는 경우, 사고 발생 후에도 증기발생기(12)로부터 증기가 형성되고, 이러한 증기를 이용하여 원자로냉각재펌프(100)를 동작시키는 것이 가능하므로, 원자로냉각재계통의 순환 능력을 증가시켜 원전(10)의 안전성을 보다 향상시킬 수 있다.When the steam generator 12 of the nuclear power plant 10 is used as a residual heat eliminating means such as the driven residual heat eliminating system 14 in the event of an accident, steam is generated from the steam generator 12 even after the occurrence of an accident, Since it is possible to operate the
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(200)에 대하여 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a nuclear
도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(200)를 나타낸 개념도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 원자로냉각재펌프(200)의 전동기 구동부(220)와 터빈 구동부(230)가 함께 동작하는 상태를 나타낸 개념도이다.FIG. 3A is a conceptual diagram showing a
도 3a 도 3b를 참조하면, 원자로냉각재펌프(200)는, 임펠러부(210), 전동기 구동부(220), 터빈 구동부(230)를 포함한다. 여기서, 임펠러부(210), 전동기 구동부(220), 터빈 구동부(230)는, 위에서 설명한 원자로냉각재펌프(100)의 임펠러부(110), 전동기 구동부(120), 터빈 구동부(130)와 기능 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.3A and 3B, the
터빈 구동부(230)는, 구동터빈(231)과, 주동자석부(233) 및 종동자석부(234)를 포함할 수 있다.The
주동자석부(233)는, 증기가 공급됨에 따라 임펠러부(210)의 회전축(210a)을 중심으로 회전하는 구동터빈(231)의 회전 시 함께 회전되도록, 구동터빈(231)에 결합된다.The
종동자석부(234)는, 주동자석부(233)와 자력에 의해 커플링되어 주동자석부(233)의 회전 시 함께 회전되도록 형성된다. 여기서, 상기 주동자석부(233) 및 종동자석부(234)는, 위에서 설명한 종동자석부(134)가 주동자석부(133)를 감싸도록 형성되는 것과 달리, 주동자석부(233)가 종동자석부(234)를 감싸도록 형성된다.The
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(300)에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a nuclear
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(300)를 나타낸 개념도이다.4 is a conceptual diagram showing a
도 4를 참조하면, 원자로냉각재펌프(300)는, 임펠러부(310), 전동기 구동부(320), 터빈 구동부(330), 격판부(340a)를 포함한다. 여기서, 임펠러부(310), 전동기 구동부(320), 터빈 구동부(330), 격판부(340a)는, 위에서 설명한 원자로냉각재펌프(100)의 임펠러부(110), 전동기 구동부(120), 터빈 구동부(130), 격판부(140a)와 기능 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.4, the
격판부(340a)는, 원자로냉각재펌프(300)의 외관을 형성하는 케이싱(340)의 내부에 배치되며, 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체와, 증기발생기(12)를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하도록, 터빈 구동부(330)의 주동자석부(333)와 종동자석부(334)를 서로 격리시키도록 형성된다.The
여기서, 전동기 구동부(320) 및 터빈 구동부(330)의 회전축 중 어느 하나는 임펠러부(310)의 회전축(310a)을 공유하도록 형성되고, 나머지 하나는 격판부(340a)에 의해 분리되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 주동자석부(333)와 종동자석부(334)는 서로 마주보게 배치되고, 전동기 구동부(320)의 회전축은 종동자석부(334)와 결합되며 임펠러부(310)의 회전축(310a)을 공유하도록 형성되고, 터빈 구동부(330)의 회전축은 주동자석부(333)와 결합되며 격판부(340a)에 의해 상기 임펠러부(310)의 회전축(310a)과 분리되도록 형성될 수 있다.One of the rotation axes of the
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(400)에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a nuclear
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(400)를 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram showing a
도 5를 참조하면, 원자로냉각재펌프(400)는, 임펠러부(410), 전동기 구동부(420), 터빈 구동부(430), 격판부(440a)를 포함한다. 여기서, 임펠러부(410), 전동기 구동부(420), 터빈 구동부(430), 격판부(440a)는, 위에서 설명한 원자로냉각재펌프(100)의 임펠러부(110), 전동기 구동부(120), 터빈 구동부(130), 격판부(140a)와 기능 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.Referring to FIG. 5, the
격판부(440a)는, 원자로냉각재펌프(400)의 외관을 형성하는 케이싱(440)의 내부에 배치되며, 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체와, 증기발생기(12)를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하도록, 터빈 구동부(430)의 주동자석부(433)와 종동자석부(434)를 서로 격리시키도록 형성될 수 있다.The
여기서, 주동자석부(433)와 종동자석부(434)는 원통형으로 형성되며, 원통형의 주동자석부(433)가 원통형의 종동자석부(434)를 감싸도록 이루어질 수 있다. 또한, 주동자석부(433)에서 종동자석부(434)로 전달되는 자력의 전달 효율을 증가시키도록, 격판부(440a)의 두께(1차 및 2차 계통의 압력경계) 값이 선택적으로 조절될 수 있다.Here, the
이와 같이, 주동자석부(133,233,333,433)와 종동자석부(134,234,334,434)의 형상은, 원자로냉각재펌프의 구성 방식에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있으므로 본 발명에서 특정 형상으로 한정하는 것은 아니다.As described above, the shapes of the
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(500)에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 원자로냉각재펌프(500)를 나타낸 개념도이다.6 is a conceptual view showing a
도 6을 참조하면, 원자로냉각재펌프(500)는, 임펠러부(510), 전동기 구동부(520), 터빈 구동부(530), 격판부(540a)를 포함한다. 여기서, 임펠러부(510), 전동기 구동부(520), 터빈 구동부(530), 격판부(540a)는, 위에서 설명한 원자로냉각재펌프(100)의 임펠러부(110), 전동기 구동부(120), 터빈 구동부(130), 격판부(140a)와 기능 및 효과적인 측면에서 유사한 특징들을 갖는다.Referring to FIG. 6, the
터빈 구동부(530)는, 증기발생기(12)로부터 증기를 공급받도록 형성되며, 공급받은 증기를 이용하여 임펠러부(510)의 회전축(510a)을 중심으로 회전하는 구동터빈(531)을 구비할 수 있다. 여기서, 터빈 구동부(530)는, 도 2a 및 2e에 도시된 터빈 구동부(130)와 달리, 주동자석부(133)와 종동자석부(134)를 구비하지 않도록 형성될 수 있다.The
구동터빈(531)은, 상기 임펠러부(510)의 회전축(510a)과 직접 연결되도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 전동기 구동부(520)의 모터(521)와 터빈 구동부(530)의 구동터빈(531)이, 임펠러부(510)의 회전축(510a)에 직접 결합되어 회전을 일으키도록 형성될 수 있다.The driving
여기서, 원자로냉각재계통(500)은, 격판부(540a)와 밀봉부(550)를 더 포함할 수 있다.Here, the
격판부(540a)는, 원자로냉각재펌프(500)의 외관을 형성하는 케이싱(540)의 내부에 배치되며, 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체와, 증기발생기(12)를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여, 상기 1차 유체를 상기 2차 유체로부터 격리시키도록 형성된다.The
밀봉부(550)는, 임펠러부(510)의 회전축(510a)이 터빈 구동부(530), 예를 들어 구동터빈(531)과 연결되도록, 상기 1차 및 2차 유체의 압력경계를 형성하는 상기 격판부(540a)의 일부를 관통하는 영역에 설치될 수 있다. 상기 밀봉부(550)는, 상기 1차 유체 또는 2차 유체의 누설을 방지하도록 이루어지며, 이에 따라, 원자로냉각재펌프(500)가 구조적으로 완전히 격리된 형태의 압력경계를 형성하지 못하는 단점을 완화할 수 있다.The sealing
예를 들어, 밀봉부(550)는, 상기 1차 유체보다 상대적으로 저압을 형성하는 상기 2차 유체 측에서 상기 1차 유체 측으로 유동을 발생시키도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 고압계통의 냉각수(1차 유체)가 저압계통의 냉각수(2차 유체)로 누설되는 것을 방지할 수 있다.For example, the
다만, 본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정됨은 아니고, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 특허청구범위로부터 파악되는 본 발명의 권리범위와 비교하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자 수준에서 변형, 부가, 삭제, 치환 가능한 발명 등 모든 균등한 수준의 발명에 대하여는 모두 본 발명의 권리 범위에 속함은 자명하다.However, the scope of the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, and all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made to the embodiments. In addition, the present invention can be applied to all equivalents of inventions, such as inventions that can be modified, added, deleted, or replaced at the level of those skilled in the art, It belongs to the scope is self-evident.
10 : 원전 100 : 원자로냉각재펌프
110 : 임펠러부 120 : 전동기 구동부
130 : 터빈 구동부 140 : 케이싱
140a : 격판부10: Nuclear reactor 100: Reactor coolant pump
110: impeller part 120: motor driving part
130: turbine driving part 140: casing
140a:
Claims (16)
회전 가능하게 형성되고, 상기 회전에 의해 상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부;
전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부; 및
증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고,
상기 임펠러부의 회전축은 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성되고,
상기 터빈 구동부는,
상기 증기발생기로부터 공급되는 증기를 이용하여 상기 임펠러부의 회전축을 중심으로 회전하는 구동터빈;
상기 구동터빈의 회전 시 함께 회전되도록 상기 구동터빈에 결합되는 주동자석부; 및
상기 주동자석부의 회전에 의해 상기 임펠러부가 회전을 일으키도록, 상기 주동자석부와 마주보게 배치되며, 상기 임펠러부의 회전축과 연결되고, 상기 주동자석부와 자력에 의해 커플링되어 상기 주동자석부의 회전 시 함께 회전되도록 이루어지는 종동자석부를 포함하고,
상기 원자로냉각재펌프 상에서 흐르는 상기 1차 유체가 외부 환경으로부터 밀봉(seal)되도록, 상기 전동기 구동부 및 상기 종동자석부는 상기 1차 유체의 출입이 불가하도록 상기 주동자석부와 격리 구성되는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.A reactor coolant pump for circulating fluid within a reactor coolant system, the reactor coolant pump comprising:
An impeller portion rotatably formed to circulate the primary fluid flowing through the inside of the reactor coolant system by the rotation;
A motor driving unit configured to provide a driving force for rotating the impeller unit by being rotated by electricity to rotate the impeller unit using electricity; And
And a turbine driving unit for supplying a driving force to rotate the impeller unit by rotating a portion of the steam produced in the steam generator so as to rotate the impeller unit using steam,
Wherein the impeller portion is connected to at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion so as to be rotated by at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion to receive the driving force,
The turbine-
A driving turbine that rotates about a rotational axis of the impeller using steam supplied from the steam generator;
A main shaft portion coupled to the drive turbine to be rotated together when the drive turbine rotates; And
The impeller portion being disposed to face the proximal portion so as to rotate by the rotation of the proximal portion of the proximal portion and to be connected to the rotation axis of the impeller portion and coupled to the proximal portion by a magnetic force, And a driving magnet portion which is made to be movable,
Wherein the motor drive portion and the driven magnet portion are isolated from the main rotor portion so that the primary fluid flowing in the reactor coolant pump is sealed from the external environment so that the primary fluid can not enter and exit the reactor core portion. Pump.
상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부는, 상기 임펠러부의 회전축을 서로 공유하도록, 상기 임펠러부의 회전축에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.The method according to claim 1,
Wherein the motor driving unit and the turbine driving unit are respectively connected to the rotating shaft of the impeller unit so that the rotating shafts of the impeller unit are mutually shared.
상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 상기 1차 유체와, 상기 증기발생기를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여, 상기 주동자석부 및 종동자석부를 서로 격리시키도록 형성되는 격판부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.The method according to claim 1,
Further comprising a diaphragm portion configured to isolate the main magnet portion and the driven magnet portion from each other in order to maintain a pressure boundary between the primary fluid flowing in the reactor coolant system and the secondary fluid flowing through the steam generator, Wherein the reactor coolant pump is a reactor coolant pump.
상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부의 회전축 중 어느 하나는 상기 임펠러부의 회전축을 공유하고, 나머지 하나는 상기 격판부에 의해 분리되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.5. The method of claim 4,
Wherein one of the motor drive unit and the turbine drive unit is formed to share a rotation axis of the impeller unit and the other one of the rotation shafts is separated by the partition plate.
상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 상기 1차 유체와, 상기 증기발생기를 통과하며 흐르는 2차 유체 사이의 압력경계를 유지하기 위하여, 상기 1차 유체를 상기 2차 유체로부터 격리시키도록 형성되는 격판부; 및
상기 임펠러부의 회전축이 상기 터빈 구동부와 연결되도록 상기 격판부의 일부를 관통하는 영역에 설치되어, 상기 1차 유체 또는 상기 2차 유체의 누설을 방지하는 밀봉부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.3. The method of claim 2,
A diaphragm portion configured to isolate the primary fluid from the secondary fluid to maintain a pressure boundary between the primary fluid flowing in the reactor coolant system and the secondary fluid flowing through the steam generator; And
Further comprising a sealing portion installed in an area penetrating a part of the partition portion so that the rotation axis of the impeller portion is connected to the turbine driving portion to prevent leakage of the primary fluid or the secondary fluid.
상기 밀봉부는, 상기 1차 유체보다 상대적으로 저압을 형성하는 상기 2차 유체 측에서 상기 1차 유체 측으로 유동을 발생시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.The method according to claim 6,
Wherein the seal is configured to generate a flow from the secondary fluid side that forms a relatively lower pressure than the primary fluid to the primary fluid side.
상기 전동기 구동부는,
전기 에너지를 회전 운동으로 변환하는 모터; 및
상기 모터에서 발생되는 열을 제거하도록, 상기 모터의 외면을 따라 냉각수를 순환시키도록 형성되는 냉각부를 구비하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.The method according to claim 1,
The motor-
A motor for converting electrical energy into rotational motion; And
And a cooling unit configured to circulate cooling water along an outer surface of the motor to remove heat generated in the motor.
상기 터빈 구동부로 공급되는 증기의 유로를 제공하도록, 상기 증기발생기의 출구 측과 연결되는 주증기관으로부터 분기되어 상기 터빈 구동부와 연결되는 증기공급관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.The method according to claim 1,
Further comprising a steam supply pipe branched from the main steam pipe connected to the outlet side of the steam generator and connected to the turbine drive unit to provide a steam flow path to the turbine driving unit.
상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 상기 주증기관을 연결하는 증기회수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.11. The method of claim 10,
Further comprising a steam recovery pipe connecting the outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes to the main combustion engine so that the steam passing through the turbine drive unit can be recovered and utilized.
상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 터빈계통을 연결하는 증기회수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.11. The method of claim 10,
Further comprising a steam recovery pipe connecting the outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes to the turbine system so that the steam passing through the turbine drive unit can be recovered and utilized.
상기 터빈 구동부를 통과한 증기를 회수하여 이용 가능하도록, 증기가 통과하는 상기 터빈 구동부의 출구 측과 증기가 흐르는 원전의 다른 증기관을 연결하는 증기회수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.11. The method of claim 10,
Further comprising a steam recovery pipe connecting an outlet side of the turbine drive unit through which the steam passes and another steam pipe of a nuclear power plant through which the steam flows so that the steam passing through the turbine drive unit can be recovered and utilized.
상기 증기공급관 및 증기회수관 중 적어도 하나는, 내부를 흐르는 증기의 유량을 조절 가능하도록 형성되는 제어밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 원자로냉각재펌프.14. The method according to any one of claims 10 to 13,
Wherein at least one of the steam supply pipe and the steam recovery pipe includes a control valve configured to adjust a flow rate of steam flowing therein.
상기 원자로용기를 보호하도록, 상기 원자로용기의 외부를 감싸는 격납부; 및
전기와 증기 중 적어도 하나를 이용하여 원자로냉각재계통 내부의 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 원자로냉각재펌프를 포함하고,
상기 원자로냉각재펌프는,
상기 원자로용기 내부에 배치되고, 회전 가능하게 형성되며, 상기 회전에 의해 상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부;
상기 원자로용기 외부에 배치되고, 전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부; 및
상기 원자로용기 외부에 배치되고, 증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고,
상기 임펠러부의 회전축은 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성되고,
상기 터빈 구동부는,
상기 증기발생기로부터 공급되는 증기를 이용하여 상기 임펠러부의 회전축을 중심으로 회전하는 구동터빈;
상기 구동터빈의 회전 시 함께 회전되도록 상기 구동터빈에 결합되는 주동자석부; 및
상기 주동자석부의 회전에 의해 상기 임펠러부가 회전을 일으키도록, 상기 주동자석부와 마주보게 배치되며, 상기 임펠러부의 회전축과 연결되고, 상기 주동자석부와 자력에 의해 커플링되어 상기 주동자석부의 회전 시 함께 회전되도록 이루어지는 종동자석부를 포함하고,
상기 원자로냉각재펌프 상에서 흐르는 상기 1차 유체가 외부 환경으로부터 밀봉(seal)되도록, 상기 전동기 구동부 및 상기 종동자석부는 상기 1차 유체의 출입이 불가하도록 상기 주동자석부와 격리 구성되는 것을 특징으로 하는 원전.In a monolithic reactor in which main equipment provided in a reactor is installed inside a reactor vessel,
A compartment for enclosing the outside of the reactor vessel to protect the reactor vessel; And
And a reactor coolant pump configured to circulate a primary fluid within the reactor coolant system using at least one of electricity and steam,
The reactor coolant pump,
An impeller portion disposed inside the reactor vessel and rotatably formed to circulate a primary fluid flowing through the inside of the reactor coolant system by the rotation;
A motor driving unit disposed outside the reactor vessel and provided with a driving force for rotating the impeller unit by being rotated by electricity to rotate the impeller unit by electricity; And
And a turbine driving unit disposed on the outside of the reactor vessel for supplying a driving force to rotate the impeller unit by rotating a portion of the steam produced by the steam generator so as to rotate the impeller unit using steam,
Wherein the impeller portion is connected to at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion so as to be rotated by at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion to receive the driving force,
The turbine-
A driving turbine that rotates about a rotational axis of the impeller using steam supplied from the steam generator;
A main shaft portion coupled to the drive turbine to be rotated together when the drive turbine rotates; And
The impeller portion being disposed to face the proximal portion so as to rotate by the rotation of the proximal portion of the proximal portion to be connected to the rotation axis of the impeller portion and coupled to the proximal portion by a magnetic force, And a driving magnet portion which is made to be movable,
Wherein the motor drive portion and the driven magnet portion are isolated from the main rotor portion so that the primary fluid flowing on the reactor coolant pump is sealed from the external environment so that the primary fluid can not flow in and out.
상기 원자로용기를 보호하도록, 상기 원자로용기의 외부를 감싸는 격납부; 및
전기와 증기 중 적어도 하나를 이용하여 원자로냉각재계통 내부의 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 원자로냉각재펌프를 포함하고,
상기 원자로냉각재펌프는,
상기 원자로용기 내부에 배치되고, 회전 가능하게 형성되며, 상기 회전에 의해 상기 원자로냉각재계통 내부를 흐르는 1차 유체를 순환시키도록 이루어지는 임펠러부;
상기 원자로용기 외부에 배치되고, 전기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 전기를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 전동기 구동부; 및
상기 원자로용기 외부에 배치되고, 증기를 이용하여 상기 임펠러부를 회전시키도록, 증기발생기에서 생산되는 증기의 일부를 공급받아 회전되는 것에 의해 상기 임펠러부를 회전시키는 구동력을 제공하도록 이루어지는 터빈 구동부를 포함하고,
상기 임펠러부의 회전축은 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나에 의해 회전을 일으키도록, 상기 전동기 구동부 및 터빈 구동부 중 적어도 하나와 연결되어 상기 구동력을 전달받도록 형성되고,
상기 터빈 구동부는,
상기 증기발생기로부터 공급되는 증기를 이용하여 상기 임펠러부의 회전축을 중심으로 회전하는 구동터빈;
상기 구동터빈의 회전 시 함께 회전되도록 상기 구동터빈에 결합되는 주동자석부; 및
상기 주동자석부의 회전에 의해 상기 임펠러부가 회전을 일으키도록, 상기 주동자석부와 마주보게 배치되며, 상기 임펠러부의 회전축과 연결되고, 상기 주동자석부와 자력에 의해 커플링되어 상기 주동자석부의 회전 시 함께 회전되도록 이루어지는 종동자석부를 포함하고,
상기 원자로냉각재펌프 상에서 흐르는 상기 1차 유체가 외부 환경으로부터 밀봉(seal)되도록, 상기 전동기 구동부 및 상기 종동자석부는 상기 1차 유체의 출입이 불가하도록 상기 주동자석부와 격리 구성되는 것을 특징으로 하는 원전.In a separate type reactor in which the main equipment provided in the reactor is installed outside the reactor vessel,
A compartment for enclosing the outside of the reactor vessel to protect the reactor vessel; And
And a reactor coolant pump configured to circulate a primary fluid within the reactor coolant system using at least one of electricity and steam,
The reactor coolant pump,
An impeller portion disposed inside the reactor vessel and rotatably formed to circulate a primary fluid flowing through the inside of the reactor coolant system by the rotation;
A motor driving unit disposed outside the reactor vessel and provided with a driving force for rotating the impeller unit by being rotated by electricity to rotate the impeller unit by electricity; And
And a turbine driving unit disposed on the outside of the reactor vessel for supplying a driving force to rotate the impeller unit by rotating a portion of the steam produced by the steam generator so as to rotate the impeller unit using steam,
Wherein the impeller portion is connected to at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion so as to be rotated by at least one of the motor driving portion and the turbine driving portion to receive the driving force,
The turbine-
A driving turbine that rotates about a rotational axis of the impeller using steam supplied from the steam generator;
A main shaft portion coupled to the drive turbine to be rotated together when the drive turbine rotates; And
The impeller portion being disposed to face the proximal portion so as to rotate by the rotation of the proximal portion of the proximal portion to be connected to the rotation axis of the impeller portion and coupled to the proximal portion by a magnetic force, And a driving magnet portion which is made to be movable,
Wherein the motor drive portion and the driven magnet portion are isolated from the main rotor portion so that the primary fluid flowing on the reactor coolant pump is sealed from the external environment so that the primary fluid can not flow in and out.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150130505A KR101644061B1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150130505A KR101644061B1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101644061B1 true KR101644061B1 (en) | 2016-07-29 |
Family
ID=56617878
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150130505A KR101644061B1 (en) | 2015-09-15 | 2015-09-15 | Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101644061B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109961857A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-02 | 核工业西南物理研究院 | Suitable for shielding the double layer screen layer structure of electrification cooling water pipe |
WO2019135463A1 (en) * | 2018-01-04 | 2019-07-11 | Korea Atomic Energy Research Institute | Safety injection device and nuclear power plant having the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05256983A (en) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Toshiba Corp | Reactor built in type recirculation pump device |
JPH11295470A (en) | 1998-04-14 | 1999-10-29 | Toshiba Corp | Nuclear plant |
KR101364621B1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-21 | 한국원자력연구원 | The reactor coolant pump of an integral reactor using an external circulation loop |
KR101513139B1 (en) | 2013-11-28 | 2015-04-17 | 한국원자력연구원 | Reactor coolant pump and nuclear reactor plant system having the same |
-
2015
- 2015-09-15 KR KR1020150130505A patent/KR101644061B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05256983A (en) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Toshiba Corp | Reactor built in type recirculation pump device |
JPH11295470A (en) | 1998-04-14 | 1999-10-29 | Toshiba Corp | Nuclear plant |
KR101364621B1 (en) * | 2012-08-07 | 2014-02-21 | 한국원자력연구원 | The reactor coolant pump of an integral reactor using an external circulation loop |
KR101513139B1 (en) | 2013-11-28 | 2015-04-17 | 한국원자력연구원 | Reactor coolant pump and nuclear reactor plant system having the same |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109961857A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-02 | 核工业西南物理研究院 | Suitable for shielding the double layer screen layer structure of electrification cooling water pipe |
CN109961857B (en) * | 2017-12-25 | 2024-02-09 | 核工业西南物理研究院 | Double-layer shielding layer structure suitable for shielding electrified cooling water pipe |
WO2019135463A1 (en) * | 2018-01-04 | 2019-07-11 | Korea Atomic Energy Research Institute | Safety injection device and nuclear power plant having the same |
KR20190083563A (en) * | 2018-01-04 | 2019-07-12 | 킹 압둘라 시티 포 어토믹 앤드 리뉴어블 에너지 | Safety injection device and nuclear power plant having the same |
KR102044832B1 (en) * | 2018-01-04 | 2019-11-15 | 한국원자력연구원 | Safety injection device and nuclear power plant having the same |
US11348699B2 (en) | 2018-01-04 | 2022-05-31 | Korea Atomic Energy Research Institute | Cooling water safety injection device powered by steam discharged during an accident and nuclear power plant having the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101513139B1 (en) | Reactor coolant pump and nuclear reactor plant system having the same | |
US9786396B2 (en) | Decay heat conversion to electricity and related methods | |
JP3231317B2 (en) | Core isolation cooling system with dedicated generator | |
US20130044851A1 (en) | Backup nuclear reactor auxiliary power using decay heat | |
US11238998B2 (en) | Cooling facility in a reactor vessel and electric power generation system | |
KR20180137805A (en) | Cooling Facility in a Reactor and Electric Power Generation System | |
KR101973996B1 (en) | External Reactor Vessel Cooling and Electric Power Generation System | |
JP6305936B2 (en) | Underwater power generation module | |
US20110283701A1 (en) | Self Powered Cooling | |
US10227985B2 (en) | Centrifugal cooling pump for a nuclear reactor having a thermal barrier and a vaned wheel flywheel | |
KR101644061B1 (en) | Reactor coolant pump and nuclear power plant having the same | |
US9679667B2 (en) | Submerged electricity production module | |
CN116344077A (en) | Marine nuclear power system directly cooled by S-CO2 and emergency reactor core cooling system thereof | |
CN207393495U (en) | Small nuclear power plant core main pump | |
JP2015505373A (en) | Power generation module | |
JP6305935B2 (en) | Diving energy generation module | |
KR101364621B1 (en) | The reactor coolant pump of an integral reactor using an external circulation loop | |
JP6305937B2 (en) | Submersible or underwater power generation module | |
JP5833033B2 (en) | Facilities that produce energy from gas-cooled fast reactors | |
CN107575394A (en) | Small nuclear power plant core main pump | |
US10388416B2 (en) | Motor-driven centrifugal pump for the primary circuit of small or medium-sized modular nuclear reactors | |
US3666623A (en) | Gas turbine installation for nuclear power plant | |
CN114867931A (en) | Turbine for cold energy power generation and cold energy power generation system provided with same | |
KR102201840B1 (en) | Reactor Coolant System AND NUCLEAR POWER PLANT HAVING THE SAME | |
JP6307443B2 (en) | Submersible power generation module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190626 Year of fee payment: 4 |