KR101873495B1 - Mitigation system for loss of coolant in spent fuel pool improved in safety property - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템에 관한 것으로, 사용후연료와 냉각수를 수용하는 사용후연료저장조와; 사용후연료가 이동하기 위한 공간을 제공하며 냉각수가 수용되어 있는 연료이송수로(fuel transfer canal)와; 상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 냉각수가 통과하며 양 단을 가지는 냉각수 유로와; 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상기 냉각수 유로의 일단을 피동적으로 개방시키는 제1개폐장치와; 상기 연료이송수로의 냉각수 수위에 따라 냉각수 유로의 타단을 피동적으로 개방시키는 제2개폐장치를 포함한다.The present invention relates to a cooling water loss mitigation system of a spent fuel storage tank with improved safety, comprising: a spent fuel storage tank for storing spent fuel and cooling water; A fuel transfer canal in which the spent fuel provides space for movement and in which cooling water is accommodated; A cooling water flow path connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to the cooling water passage and having both ends; A first opening / closing device for passively opening one end of the cooling water flow path according to a cooling water level of the spent fuel storage tank; And a second opening / closing device for passively opening the other end of the cooling water flow path in accordance with the cooling water level of the fuel transfer path.

Description

안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템{Mitigation system for loss of coolant in spent fuel pool improved in safety property}[0001] The present invention relates to a cooling water loss mitigation system for a spent fuel storage tank,

본 발명은 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water loss mitigation system of a spent fuel storage tank with improved safety.

원자력 발전에 사용이 완료된 핵연료(사용후연료)는 최종적인 처분 전에 사용후연료저장조(SFP, spent-fuel pool)에 보관한다. 사용후연료저장조는 통상 스테인레스강 덧판이 씌워진 콘크리트 벽으로 둘러싸여 있으며, 냉각수를 수용하고 있다.Nuclear fuel (spent fuel) that has been used for nuclear power generation should be stored in spent fuel pool (SFP) before final disposal. The spent fuel storage tank is surrounded by a concrete wall covered with a stainless steel sump and houses cooling water.

사용후연료는 저장대에 적치되어 냉각수 내에 잠겨 있으며, 사용후연료에서 발생하는 붕괴열은 저장조에 연결된 냉각계통에 의해 냉각된다. The spent fuel is immersed in the reservoir and immersed in the coolant, and the decay heat from the spent fuel is cooled by the cooling system connected to the reservoir.

사용후연료저장조의 냉각수가 상실되거나 냉각계통의 고장으로 인해 냉각수가 증발하는 사고 발생시 지속적으로 냉각수를 보충하지 않으면 사용후연료에서 발생하는 붕괴열에 의해 냉각수의 증발이 일어나고 냉각수 수위가 낮아진다. 이에 의해 사용후연료가 공기 중에 노출될 수 있다.If the cooling water in the spent fuel storage tank is lost or the cooling water is evaporated due to the failure of the cooling system, if the cooling water is not continuously replenished, the cooling water is evaporated by the decay heat generated from the spent fuel and the cooling water level is lowered. Whereby the spent fuel can be exposed to the air.

한국 특허등록 제10-1229953호(2013년 02월 06일 공고)Korean Patent Registration No. 10-1229953 (Notice of February 06, 2013)

따라서 본 발명의 목적은 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템을 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide a cooling water loss mitigation system of a spent fuel storage tank with improved safety.

상기 본 발명의 목적은 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템에 있어서, 사용후연료와 냉각수를 수용하는 사용후연료저장조와; 사용후연료가 이동하기 위한 공간을 제공하며 냉각수가 수용되어 있는 연료이송수로(fuel transfer canal)와; 상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 냉각수가 통과하며 양 단을 가지는 냉각수 유로와; 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상기 냉각수 유로의 일단을 피동적으로 개방시키는 제1개폐장치와; 상기 연료이송수로의 냉각수 수위에 따라 냉각수 유로의 타단을 피동적으로 개방시키는 제2개폐장치를 포함하는 것에 의해 달성된다.It is an object of the present invention to provide a cooling water loss mitigation system for a spent fuel storage tank with improved safety, comprising: a spent fuel storage vessel for containing used fuel and cooling water; A fuel transfer canal in which the spent fuel provides space for movement and in which cooling water is accommodated; A cooling water flow path connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to the cooling water passage and having both ends; A first opening / closing device for passively opening one end of the cooling water flow path according to a cooling water level of the spent fuel storage tank; And a second opening / closing device for passively opening the other end of the cooling water flow path in accordance with the level of the cooling water in the fuel transfer path.

상기 제1개폐장치는, 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제1부유체를 포함하며, 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위가 낮아져 상기 제1부유체가 하부로 이동하면 상기 냉각수 유로의 일측을 개방시킬 수 있다.The first opening and closing device includes a first sub-fluid that moves up and down according to the level of the cooling water in the after-use fuel storage tank. When the first floating means moves downward due to a lowered coolant level of the spent fuel storage tank, As shown in Fig.

상기 제2개폐장치는, 상기 연료이송수로의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제2부유체를 포함하며, 상기 연료이송수로의 냉각수 수위가 낮아져 상기 제2부유체가 하부로 이동하면 상기 냉각수 유로의 타측을 폐쇄시킬 수 있다.The second opening and closing device includes a second float that moves up and down in accordance with the level of the cooling water in the fuel transfer passage. When the water level of the cooling water in the fuel transfer passage is lowered and the second floating body moves downward, Lt; / RTI >

상기 제1개폐장치는, 상기 냉각수 유로의 일측을 막고 있는 제1커버와; 상기 제1커버가 상기 냉각수 유로를 막도록 상기 제1커버를 상기 냉각수 유로 방향으로 가압하는 개방억제부를 포함하며, 상기 개방억제부는 상기 제1부유체와 연결되어, 상기 제1부유체가 하부로 이동하면 가압위치에서 벗어날 수 있다.The first opening and closing device includes: a first cover that covers one side of the cooling water flow path; And an opening restraining portion for urging the first cover toward the cooling water flow passage so that the first cover covers the cooling water flow passage, the opening restraining portion being connected to the first float, The lower surface can be released from the pressing position.

상기 제1개폐장치는, 상기 사용후연료저장조의 내측 벽에 고정되어 있으며 상기 제1커버의 일측과 연결되어 있는 제1회전고정부를 더 포함하며, 상기 개방억제부는 상기 제1커버의 타측을 가압하고 있을 수 있다.The first opening and closing device further includes a first rotation fixing part fixed to an inner wall of the spent fuel storage tank and connected to one side of the first cover, It may be pressurized.

상기 제2개폐장치는, 상기 냉각수 유로의 타측에 대응하는 제2커버와; 상기 제2커버와 연결되어 있으며 상기 제2부유체의 상하운동에 의해 회전운동을 하는 연결부를 포함하며, 상기 연결부는 상기 제2부유체가 하강하면 회전운동하여 상기 제2커버를 상기 냉각수 유로의 타측에 밀착시킬 수 있다.The second opening and closing apparatus includes a second cover corresponding to the other side of the cooling water flow path; And a connecting part connected to the second cover and rotating by the up / down movement of the second float, wherein the connecting part is rotated when the second floating body descends to move the second cover to the other side As shown in Fig.

상기 냉각수 유로는, 사용후연료의 저장 높이보다 높게 마련되어 있을 수 있다.The cooling water flow path may be provided higher than a storage height of the spent fuel.

상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 사용후연료가 통과하는 위어게이트(weir gate)를 더 포함할 수 있다.And a weir gate connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to pass through spent fuel.

상기 본 발명의 목적은 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 시스템에 있어서, 사용후연료와 냉각수를 수용하는 사용후연료저장조와; 상기 사용후연료저장조와 수평방향으로 인접 배치되어 있는 냉각수저장조와; 상기 사용후연료저장조와 상기 냉각수저장조를 연결하는 냉각수 유로와; 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위가 일정 수준 이하이면 상기 냉각수 유로의 일측을 개방하는 제1개폐장치와; 상기 냉각수저장조의 냉각수 수위가 일정수준 이하이면 상기 냉각수 유로의 타측을 폐쇄하는 제2개폐장치를 포함하는 것에 의해 달성된다.It is an object of the present invention to provide a cooling water loss system of a spent fuel storage tank with improved safety, comprising: a spent fuel storage tank for storing spent fuel and cooling water; A cooling water storage tank disposed horizontally adjacent to the spent fuel storage tank; A cooling water flow path connecting the spent fuel storage tank and the cooling water storage tank; A first opening / closing device for opening one side of the cooling water flow path when the level of the cooling water in the spent fuel storage tank is below a predetermined level; And a second opening / closing device that closes the other side of the cooling water flow path when the level of the cooling water in the cooling water storage tank is below a certain level.

상기 제1개폐장치는 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제1부유체를 포함하며, 상기 제2개폐장치는 상기 냉각수 저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제2부유체를 포함하며, 상기 냉각수 유로의 개폐는 상기 제1부유체 및 상기 제2부유체의 상하이동에 의해 피동적으로 수행될 수 있다.The first opening and closing device includes a first sub-fluid that moves up and down according to the level of the cooling water in the after-use fuel storage tank, and the second opening and closing device includes a second sub-fluid that moves up and down according to the level of the cooling water in the cooling water storage tank And the opening and closing of the cooling water passage may be performed passively by the up-and-down movement of the first sub-fluid and the second sub-fluid.

상기 냉각수저장조는 사용후연료가 이동하기 위한 공간을 제공하며 냉각수가 수용되어 있는 연료이송수로(fuel transfer canal)를 포함할 수 있다.The cooling water reservoir may include a fuel transfer canal in which the spent fuel provides space for movement and cooling water is received.

상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 사용후연료가 통과하는 위어게이트(weir gate)를 더 포함할 수 있다.And a weir gate connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to pass through spent fuel.

상기 냉각수 유로는, 사용후연료의 저장 높이보다 높게 마련되어 있을 수 있다.The cooling water flow path may be provided higher than a storage height of the spent fuel.

본 발명에 따르면 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템이 제공된다.According to the present invention, a cooling water loss mitigation system of a spent fuel storage tank with improved safety is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템의 평면도이고,
도 2는 도 1의 A부분의 확대도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 사용후연료와 제2냉각수 유로의 위치를 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제1개폐장치를 나타낸 것이고,
도 5는 도 4의 V-V'를 따른 단면도이고,
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제1개폐장치의 작동을 나타낸 것이고,
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제2개폐장치의 작동을 나타낸 것이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 안전성 향상을 설명하기 위한 도면이다.1 is a plan view of a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is an enlarged view of a portion A in Fig. 1,
FIG. 3 is a view showing the positions of the spent fuel and the second cooling water flow path in the cooling water loss mitigation system according to the embodiment of the present invention,
4 is a view illustrating a first opening / closing device in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view taken along line V-V 'of FIG. 4,
6 and 7 illustrate operation of the first opening and closing device in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention,
8 and 9 illustrate operation of the second opening and closing device in the cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention,
10 is a diagram for explaining safety improvement in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the technical concept of the present invention, are incorporated in and constitute a part of the specification, and are not intended to limit the scope of the present invention. Also, the attached drawings may be exaggerated in size and spacing in order to explain the relationship among the respective components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템의 평면도이다.1 is a plan view of a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention.

사용후연료저장조(10)와 인접하여 연료이송수로(20)가 위치한다. 연료이송수로(20)는 사용후연료를 이송할 때 사용되는 통로로서 사용후연료저장조(10)의 운용을 위해 필요한 설비이다.The fuel transfer passage 20 is located adjacent to the spent fuel storage tank 10. The fuel transfer passage 20 is a passage used for transferring the spent fuel, and is a facility necessary for operation of the spent fuel storage tank 10.

연료이송수로(20)는 사용후연료저장조(10)의 수평방향에 배치되어 있다. 즉, 연료이송수로(20)는 사용후연료저장조(10)보다 높지 않게 배치되어 있거나, 연료이송수로(20)의 냉각수는 사용후연료저장조(10)보다 높게 위치하지 않는 것이다.The fuel transfer passage 20 is disposed in the horizontal direction of the spent fuel storage tank 10. That is, the fuel transfer passage 20 is not disposed higher than the post-use fuel storage tank 10, or the cooling water of the fuel transfer passage 20 is not located higher than the post-use fuel storage vessel 10.

사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20) 사이에는 사용후연료의 이송을 위한 위어 게이트(weir gate, 50)가 형성되어 있다. 도시하지는 않았지만 위어 게이트(50)를 개폐하기 위한 장치가 마련되어 있다.A weir gate (50) is formed between the spent fuel storage tank (10) and the fuel transfer passage (20) for transferring spent fuel. Although not shown, a device for opening and closing the weir gate 50 is provided.

도 2와 같이 사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20) 사이에는 냉각수가 서로 연통되어 있는 제1냉각수 유로(30)와 제2냉각수 유로(11)가 마련되어 있다. 제1냉각수 유로(30)는 사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20) 사이에 형성되어 있고 제2냉각수 유로(11)는 사용후연료저장조(10)의 벽에 형성되어 있다. As shown in FIG. 2, a first cooling water passage 30 and a second cooling water passage 11 are provided between the spent fuel storage tank 10 and the fuel transfer passage 20, in which cooling water is communicated with each other. The first cooling water flow path 30 is formed between the spent fuel storage tank 10 and the fuel transfer path 20 and the second cooling water flow path 11 is formed on the wall of the spent fuel storage tank 10.

본 실시예에서, 제2냉각수 유로(11)는 제1냉각수 유로(30)에 비해 좁게 마련되어 있으나, 다른 실시예에서는 제2냉각수 유로(11)와 제1냉각수 유로(30)가 같은 단면적으로 만들어지거나 제2냉각수 유로(11)가 제1냉각수 유로(30)보다 크게 만들어 질수도 있다. 또한, 연료이송수로(20) 측에도 냉각수 유로(30)와는 구별되는 별도의 냉각수 유로가 마련될 수도 있다.In this embodiment, the second cooling water flow path 11 is narrower than the first cooling water flow path 30, but in other embodiments, the second cooling water flow path 11 and the first cooling water flow path 30 have the same cross- Or the second cooling water flow path 11 may be made larger than the first cooling water flow path 30. Further, a separate cooling water flow path, which is different from the cooling water flow path 30, may be provided on the side of the fuel transfer path 20 as well.

도 3과 같이 냉각수 유로(11, 30)는 사용후연료(SP)보다 높게 형성되어 있다. 다른 실시예에서 냉각수 유로(11, 30)는 사용후연료가 적재되어 있는 저장대보다 높게 위치한다. 이에 의해 사용후연료저장조(10)의 냉각수가 사용후연료보다 낮아지기 전에 연료이송수로(20)의 냉각수를 사용후연료저장조(10)에 공급하게 된다.As shown in Fig. 3, the cooling water flow passages 11 and 30 are formed higher than the used fuel SP. In another embodiment, the coolant flow passages 11 and 30 are positioned higher than the storage vessel on which the spent fuel is loaded. Thus, the cooling water of the fuel transfer passage 20 is supplied to the spent fuel storage tank 10 before the cooling water of the spent fuel storage tank 10 becomes lower than the used fuel.

이상 설명한 구성에서 제2냉각수 유로(11) 중 사용후연료저장조(10) 측은 제1개폐장치(40)에 의해 평상시에는 폐쇄된 상태이며, 사용후연료저장조(10)의 냉각수가 상실되어 수위가 낮아지면 피동적으로 개방되어 연료이송수로(20)의 냉각수가 사용후연료저장조(10)로 공급되도록 한다. 즉, 제1개폐장치(40)의 작동에 의해 사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20) 사이의 연통이 결정되는 것이다. 한편, 제2냉각수 유로(11) 중 연료이송수로(20) 측은 제2개폐장치(60)에 의해 평상시에는 개방된 상태이며, 연료이송수로(20)의 냉각수 수위가 낮아지면 피동적으로 폐쇄된다.In the above-described configuration, the side of the spent fuel storage tank 10 of the second cooling water flow path 11 is normally closed by the first opening and closing device 40, and the cooling water of the spent fuel storage tank 10 is lost, So that the cooling water of the fuel transfer passage 20 is supplied to the spent fuel storage tank 10. That is, the communication between the spent fuel storage tank 10 and the fuel feed water passage 20 is determined by the operation of the first opening and closing device 40. On the other hand, the fuel transfer passage 20 side of the second cooling water passage 11 is normally opened by the second opening / closing device 60. When the cooling water level of the fuel transfer passage 20 is lowered, do.

제1개폐장치(40)를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.The first opening / closing device 40 will be described with reference to Figs. 4 and 5. Fig.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제1개폐장치를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 V-V'를 따른 단면도이다.FIG. 4 illustrates a first opening and closing device in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a sectional view taken along line V-V 'of FIG.

제1개폐장치(40)는 제1부유체(41), 연결봉(42), 고정부(43), 개방억제부(44), 제1회전고정부(45) 및 제1커버(46)를 포함한다. 제1개폐장치(40)는 사용후연료저장조(10)의 내벽에 설치되어 있다.The first opening and closing device 40 includes a first float 41, a connecting rod 42, a fixing portion 43, an opening restraining portion 44, a first rotation fixing portion 45 and a first cover 46 . The first opening and closing device 40 is installed on the inner wall of the spent fuel storage tank 10.

제1커버(46)는 제2냉각수 유로(11)에 대응하여 위치하며 제2냉각수 유로(11)보다 크게 마련되어 있다. 제1커버(46)는 사용후연료저장조(10)의 내벽에 고정되어 있는 제1회전고정부(45)에 일측이 고정되어 있으며, 개방억제부(44)에 의해 제2냉각수 유로(11)를 향해 가압되어 제2냉각수 유로(11) 주변의 내벽에 밀착되어 있다.The first cover (46) is located corresponding to the second cooling water flow path (11) and is provided larger than the second cooling water flow path (11). The first cover 46 is fixed at one side to the first rotation fixing part 45 fixed to the inner wall of the spent fuel storage tank 10 and the second cooling water flow path 11 is closed by the opening limiting part 44, And is in close contact with the inner wall around the second cooling water flow passage 11. [

제1커버(46)가 내벽에 밀착된 상태에서 사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20) 간의 냉각수는 연통되어 있지 않다. 제1커버(46)와 내벽과의 밀착을 위해 제1커버(46) 및/또는 내벽에는 고무부재 등이 추가 설치되어 있을 수 있다.The cooling water between the spent fuel storage tank 10 and the fuel feed water passage 20 is not communicated with the first cover 46 in close contact with the inner wall. A rubber member may be additionally provided on the first cover 46 and / or the inner wall to closely contact the first cover 46 and the inner wall.

제1부유체(41)는 속이 비거나 낮은 밀도를 가지는 물질로 이루어져 냉각수에 떠 있으며 냉각수 수위에 따라 상승 또는 하강한다.The first fluid 41 is made of a material having a hollow or low density and floats in the cooling water and is raised or lowered according to the level of the cooling water.

개방억제부(44)는 제1부유체(41)와 연결봉(42)을 통해 연결되어 있으며, 제1부유체(41)의 상하운동에 따라 개방억제부(44)도 상하운동하게 된다. 도시하지는 않았지만, 개방억제부(44)와 제1커버(46)에는 개방억제부(44)가 제1커버(46)를 가압하면서 상하운동이 가능하도록 하는 구성이 설치되어 있을 수 있으며, 예를 들어, 제1커버(46) 외면에는 레일이 개방억제부(44) 내면에는 레일에 의해 가이드되는 바퀴가 설치되어 있을 수 있다.The opening suppression unit 44 is connected to the first subfluid 41 through the connection rod 42 and the opening suppression unit 44 also moves upward and downward as the first subfluid 41 moves up and down. Although not shown, the opening restraining portion 44 and the first cover 46 may be provided with a configuration in which the opening restraining portion 44 can move up and down while pressing the first cover 46. For example, For example, the outer surface of the first cover 46 may be provided with a wheel guided by a rail on the inner surface of the opening suppressing portion 44.

고정부(43)는 연결봉(42)이 안정적으로 상하운동할 수 있도록 가이드 한다. 고정부(43)는 연결봉(42)을 감싸면서 내벽에 고정되어 있으며, 복수로 마련되어 서로 다른 높이에 위치할 수 있다.The fixing portion 43 guides the connecting rod 42 so that the connecting rod 42 can move up and down stably. The fixing portion 43 is fixed to the inner wall while covering the connecting rod 42, and may be provided at a plurality of positions and at different heights.

이상 설명한 제1개폐장치(40)는 사용후연료저장조(10)의 수위가 낮아지면 피동적으로 제1커버(46)를 오픈하여 연료이송수로(20)의 냉각수가 사용후연료저장조(10)로 공급되도록 하는데, 이를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.When the water level of the spent fuel storage tank 10 is lowered, the first opening and closing device 40 described above opens the first cover 46 passively and the cooling water of the fuel transfer water passage 20 flows into the spent fuel storage tank 10, Which will be described with reference to Figs. 6 and 7. Fig.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제1개폐장치의 작동을 나타낸 것이다.6 and 7 illustrate operation of the first opening and closing device in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention.

전원상실 등의 문제로 사용후연료저장조(10)에 냉각수가 공급되지 않으면, 증발된 냉각수가 보충되지 않아 사용후연료저장조(10)의 냉각수 수위가 낮아진다.If the cooling water is not supplied to the spent fuel storage tank 10 due to the power loss or the like, evaporated cooling water is not replenished and the level of the cooling water in the spent fuel storage tank 10 is lowered.

냉각수 수위가 낮아지면 제1부유체(41)가 하강하게 되면서 연결봉(42)으로 연결되어 있는 개방억제부(44)도 도 6과 같이 하강하게 된다. 개방억제부(44)가 추가도 더 하강하여 제1커버(46)를 벗어나게 되면 개방억제가 해소된다. 연료이송수로(20)의 냉각수가 제2냉각수 유로(11)보다 높은 수위에 있다면 연료이송수로(20)의 냉각수에 의한 압력에 의해 제1커버(46)는 제1회전고정부(45)를 중심으로 회전하여 도 7과 같이 제2냉각수 유로(11)를 개방시킨다. 이 상태에서 사용후연료저장조(10)와 연료이송수로(20)가 연통되면서 연료이송수로(20)의 냉각수가 사용후연료저장조(10)로 공급된다.When the water level of the cooling water is lowered, the first fluid 41 is lowered, and the opening suppressing portion 44 connected to the connecting rod 42 also descends as shown in FIG. When the opening restraining portion 44 is further lowered to move out of the first cover 46, the opening restraint is relieved. When the cooling water in the fuel feed passage 20 is at a higher level than the second cooling water flow passage 11, the first cover 46 is rotated by the pressure of the cooling water in the fuel feed passage 20, So as to open the second cooling water flow path 11 as shown in Fig. In this state, the spent fuel storage tank 10 and the fuel transfer water passage 20 communicate with each other, and the cooling water of the fuel transfer water passage 20 is supplied to the spent fuel storage tank 10.

이상 설명한 제2냉각수 유로(11)의 개방은 사용후연료저장조(10)의 수위가 낮아지면 피동적으로 이루어진다. 연료이송수로(20)에서 공급된 냉각수는 냉각수 상실을 완화시켜주어 대처할 수 있는 시간을 크게 증가시킨다. 이에 의해 원자력 발전소의 안전성이 향상된다.The opening of the second cooling water flow path 11 described above is performed passively when the level of the spent fuel storage tank 10 becomes low. The cooling water supplied from the fuel feed water passage 20 greatly alleviates the loss of the cooling water and greatly increases the time for coping. This improves the safety of the nuclear power plant.

본 발명에서는 제2개폐장치(60)에 의해 안전성이 더욱 향상되는데, 도 8 및 도 9를 참조하여 제2개폐장치(60)에 대해 설명한다.In the present invention, safety is further improved by the second opening and closing apparatus 60. The second opening and closing apparatus 60 will be described with reference to Figs. 8 and 9. Fig.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각수상실 완화 시스템에서 제2개폐장치의 작동을 나타낸 것이다.8 and 9 illustrate operation of the second opening and closing device in a cooling water loss mitigation system according to an embodiment of the present invention.

제2개폐장치(60)는 제2냉각수 유로(11)의 타측, 즉 연료이송수로(20) 측에서 제2냉각수 유로(11)를 차단 또는 개방한다.The second opening and closing device 60 blocks or opens the second cooling water flow path 11 on the other side of the second cooling water flow path 11, that is, on the side of the fuel feed water passage 20.

제2개폐장치(60)는 제2부유체(61), 연결부(62, 63), 제2커버(66) 및 제2회전고정부(65)를 포함한다.The second opening and closing device 60 includes a second float 61, connecting portions 62 and 63, a second cover 66 and a second rotation fixing portion 65.

제2커버(66)는 제1커버(46)와 같이, 제2냉각수 유로(11)에 대응하며 제2부유체(61)의 상하이동에 따라 제2냉각수 유로(11)를 차단 또는 개방한다.The second cover 66 corresponds to the second cooling water flow path 11 like the first cover 46 and blocks or opens the second cooling water flow path 11 in accordance with the upward and downward movement of the second float 61 .

제2커버(66)는 고정되어 있는 제2회전고정부(65)에 연결되어 있는 연결부(62, 63)를 통해 제2회전고정부(65)에 대해 회전한다. 이 회전을 통해 제2커버(66)는 제2냉각수 유로(11)에 접근하거나 이격된다.The second cover 66 rotates with respect to the second rotation fixing portion 65 through the connection portions 62 and 63 connected to the second rotation fixing portion 65 that is fixed. Through this rotation, the second cover (66) approaches or is spaced from the second cooling water flow passage (11).

도 8과 같이 연료이송수로(20)의 냉각수 수위가 일정 수준이상인 경우 제2부유체(61)의 높이가 상승하고 이에 의해 제2커버(66)는 제2냉각수 유로(11)와 이격되어, 제2냉각수 유로(11)를 개방시킨다.8, when the level of the cooling water in the fuel feed passage 20 is equal to or higher than a certain level, the height of the second fluid 61 rises and the second cover 66 is separated from the second cooling water flow path 11 , The second cooling water flow path (11) is opened.

도 9와 같이 연료이송수로(20)의 냉각수 수위가 일정 수준 이하로 내려가면, 제2부유체(61)의 높이가 최대한으로 낮아지고 제2커버(66)는 제2냉각수 유로(11)와 밀착되어 제2냉각수 유로(11)를 폐쇄한다. 도시하지는 않았지만, 제2폐쇄장치(60)는 도 9와 같이 제2냉각수 유로(11)가 폐쇄된 상태에서 사용후연료저장조(10) 측으로부터의 가압에 대해 폐쇄상태를 유지하기 위한 추가 구성을 포함한다. 즉, 제2커버(66)가 제2냉각수 유로(11)에 밀착된 상태에서 제2커버(66)의 회전을 억제할 수 있는 구성을 포함하는 것으로, 이는 제2회전지지체(65)의 설치되는 잠금장치 등으로 구현할 수 있다.9, when the water level of the cooling water in the fuel feed passage 20 falls below a predetermined level, the height of the second fluid 61 is reduced to the maximum, and the second cover 66 is moved to the second cooling water channel 11, So that the second cooling water flow path 11 is closed. Although not shown, the second closing device 60 has an additional configuration for maintaining the closed state against the pressurization from the after-use fuel storage tank 10 side in the state where the second cooling water flow path 11 is closed as shown in Fig. 9 . That is, the second cover 66 includes a structure capable of restraining rotation of the second cover 66 in a state in which the second cover 66 is in tight contact with the second cooling water flow passage 11, Or a locking device that can be implemented.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전성 향상을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining safety improvement according to an embodiment of the present invention.

사용후연료저장조(10)의 냉각수 수위가 연료이송수로(20)의 냉각수 수위보다 높은 경우, 즉, 연료이송수로(20)로부터 사용후연료저장조(10)로의 냉각수 공급이 불가한 경우가 발생한다. 이 경우 제1커버(46)가 제2냉각수 유로(11)를 개방시키면 사용후연료저장조(10)의 냉각수가 연료이송수로(20)로 유출되어 사용후연료저장조(10)의 냉각수가 줄어들 수 있다.The case where the cooling water level in the spent fuel storage tank 10 is higher than the cooling water level in the fuel transfer passage 20, Occurs. In this case, when the first cover 46 opens the second cooling water passage 11, the cooling water in the spent fuel storage tank 10 flows out to the fuel transfer passage 20 and the cooling water in the used fuel storage tank 10 is reduced .

본 발명에 따르면, 연료이송수로(20)의 수위가 일정 수준보다 낮은 경우 제2개폐장치(60)가 제2냉각수 유로(11)를 타측에서 폐쇄하고 있기 때문에, 사용후연료저장조(10)의 냉각수 수위가 연료이송수로(20)의 냉각수 수위보다 높은 경우에는 제2냉각수 유로(11)를 통한 냉각수 이동이 방지된다.According to the present invention, since the second opening / closing device 60 closes the second cooling water flow passage 11 from the other side when the water level of the fuel transfer passage 20 is lower than a certain level, The flow of the cooling water through the second cooling water passage 11 is prevented when the cooling water level of the second cooling water passage 11 is higher than the cooling water level of the fuel transfer passage 20. [

한편, 이상 설명한 제2개폐장치(60)의 작동 역시 연료이송수로(20)의 수위에 따라 피동적으로 이루어지기 때문에 원자력 발전소의 안정성은 더욱 향상된다.On the other hand, since the operation of the second opening and closing apparatus 60 described above is also performed passively according to the level of the fuel transfer passage 20, the stability of the nuclear power plant is further improved.

전술한 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 예시로서, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형하여 본 발명을 실시하는 것이 가능할 것이므로, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described embodiments are illustrative of the present invention, and the present invention is not limited thereto. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims (13)

안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템에 있어서,
사용후연료와 냉각수를 수용하는 사용후연료저장조와;
사용후연료가 이동하기 위한 공간을 제공하며 냉각수가 수용되어 있는 연료이송수로(fuel transfer canal)와;
상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 냉각수가 통과하며 양 단을 가지는 냉각수 유로와;
상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상기 냉각수 유로의 일단을 피동적으로 개방시키는 제1개폐장치와;
상기 연료이송수로의 냉각수 수위에 따라 냉각수 유로의 타단을 피동적으로 개방시키는 제2개폐장치를 포함하며,
상기 제2개폐장치는 상기 연료이송수로의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제2부유체를 포함하며,
상기 연료이송수로의 냉각수 수위가 낮아져 상기 제2부유체가 하부로 이동하면 상기 냉각수 유로의 타측을 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.A cooling water loss mitigation system of a spent fuel storage tank with improved safety,
A spent fuel storage tank for storing used fuel and cooling water;
A fuel transfer canal in which the spent fuel provides space for movement and in which cooling water is accommodated;
A cooling water flow path connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to the cooling water passage and having both ends;
A first opening / closing device for passively opening one end of the cooling water flow path according to a cooling water level of the spent fuel storage tank;
And a second opening / closing device for passively opening the other end of the cooling water flow path in accordance with the cooling water level of the fuel transfer path,
Wherein the second opening and closing device includes a second float that moves up and down in accordance with the level of the cooling water in the fuel transfer passage,
And closes the other side of the cooling water flow path when the water level of the cooling water in the fuel transfer path is lowered and the second floating body moves downward. 제1항에서,
상기 제1개폐장치는,
상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제1부유체를 포함하며,
상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위가 낮아져 상기 제1부유체가 하부로 이동하면 상기 냉각수 유로의 일측을 개방시키는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 1,
The first opening /
And a first sub-fluid moving up and down according to the level of the cooling water in the spent fuel storage tank,
Wherein the cooling water is supplied to the spent fuel storage tank, and when the water level of the cooling water in the spent fuel storage tank is lowered and the first floating body moves downward, one side of the cooling water flow path is opened. 삭제delete 제2항에서,
상기 제1개폐장치는,
상기 냉각수 유로의 일측을 막고 있는 제1커버와;
상기 제1커버가 상기 냉각수 유로를 막도록 상기 제1커버를 상기 냉각수 유로 방향으로 가압하는 개방억제부를 포함하며,
상기 개방억제부는 상기 제1부유체와 연결되어, 상기 제1부유체가 하부로 이동하면 가압위치에서 벗어나는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.3. The method of claim 2,
The first opening /
A first cover covering one side of the cooling water flow path;
And an opening restraining portion for urging the first cover toward the cooling water flow passage so that the first cover covers the cooling water flow passage,
Wherein the opening suppression portion is connected to the first sub-fluid and is displaced from a pressure position when the first floating body moves downward. 제4항에서,
상기 제1개폐장치는,
상기 사용후연료저장조의 내측 벽에 고정되어 있으며 상기 제1커버의 일측과 연결되어 있는 제1회전고정부를 더 포함하며,
상기 개방억제부는 상기 제1커버의 타측을 가압하고 있는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.5. The method of claim 4,
The first opening /
Further comprising a first rotation fixing part fixed to an inner wall of the spent fuel storage tank and connected to one side of the first cover,
Wherein the opening suppressing portion presses the other side of the first cover. The cooling water loss mitigation system of the spent fuel storage tank with improved safety. 제1항에서,
상기 제2개폐장치는,
상기 냉각수 유로의 타측에 대응하는 제2커버와;
상기 제2커버와 연결되어 있으며 상기 제2부유체의 상하운동에 의해 회전운동을 하는 연결부를 포함하며,
상기 연결부는 상기 제2부유체가 하강하면 회전운동하여 상기 제2커버를 상기 냉각수 유로의 타측에 밀착시키는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 1,
Wherein the second opening /
A second cover corresponding to the other side of the cooling water flow path;
And a connecting part connected to the second cover and rotating by the up-and-down movement of the second float,
Wherein the connection part is rotated when the second floating body descends to closely contact the second cover with the other side of the cooling water flow path. 제1항에서,
상기 냉각수 유로는,
사용후연료의 저장 높이보다 높게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 1,
The cooling water passage
Fuel ratio of the spent fuel is higher than a storage height of the spent fuel. 제1항에서,
상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 사용후연료가 통과하는 위어게이트(weir gate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 1,
Further comprising a weir gate which connects the spent fuel storage tank and the fuel transfer passage and through which the spent fuel passes, and a weir gate. 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 시스템에 있어서,
사용후연료와 냉각수를 수용하는 사용후연료저장조와;
상기 사용후연료저장조와 수평방향으로 인접 배치되어 있는 냉각수저장조와;
상기 사용후연료저장조와 상기 냉각수저장조를 연결하는 냉각수 유로와;
상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위가 일정 수준 이하이면 상기 냉각수 유로의 일측을 개방하는 제1개폐장치와;
상기 냉각수저장조의 냉각수 수위가 일정수준 이하이면 상기 냉각수 유로의 타측을 폐쇄하는 제2개폐장치를 포함하며,
상기 제1개폐장치는 상기 사용후연료저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제1부유체를 포함하며,
상기 제2개폐장치는 상기 냉각수 저장조의 냉각수 수위에 따라 상하이동하는 제2부유체를 포함하며,
상기 냉각수 유로의 개폐는 상기 제1부유체 및 상기 제2부유체의 상하이동에 의해 피동적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.In a cooling water loss system of a spent fuel storage tank with improved safety,
A spent fuel storage tank for storing used fuel and cooling water;
A cooling water storage tank disposed horizontally adjacent to the spent fuel storage tank;
A cooling water flow path connecting the spent fuel storage tank and the cooling water storage tank;
A first opening / closing device for opening one side of the cooling water flow path when the level of the cooling water in the spent fuel storage tank is below a predetermined level;
And a second opening and closing device that closes the other side of the cooling water flow path when the level of the cooling water in the cooling water storage tank is below a predetermined level,
Wherein the first opening and closing device includes a first sub-fluid that moves up and down according to the level of the cooling water in the spent fuel storage tank,
Wherein the second opening and closing device includes a second float that moves up and down in accordance with the level of the cooling water in the cooling water storage tank,
Wherein the opening and closing of the cooling water passage is performed passively by the up-and-down movement of the first and second float fluids. 삭제delete 제9항에서,
상기 냉각수저장조는 사용후연료가 이동하기 위한 공간을 제공하며 냉각수가 수용되어 있는 연료이송수로(fuel transfer canal)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 9,
Wherein the cooling water reservoir includes a fuel transfer canal which provides a space for the spent fuel to move and in which cooling water is accommodated. 제11항에서,
상기 사용후연료저장조와 상기 연료이송수로를 연결하며 사용후연료가 통과하는 위어게이트(weir gate)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.12. The method of claim 11,
Further comprising a weir gate connecting the spent fuel storage tank and the fuel transfer path to pass through spent fuel, and a safety gate. 제9항에서,
상기 냉각수 유로는,
사용후연료의 저장 높이보다 높게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 안전성이 향상된 사용후연료저장조의 냉각수상실 완화 시스템.The method of claim 9,
The cooling water passage
Wherein the storage height of the spent fuel is higher than the storage height of the spent fuel.
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