KR20130047871A - Device for residual heat removal of integrated reactor and its method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자로의 잔열 제거 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사고 발생시 원자로를 냉각시키는 냉각수를 재사용하여 반영구적으로 구동가능한 원자로의 잔열 제거 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a residual heat removal apparatus of a nuclear reactor, and more particularly, to a residual heat removal apparatus of a nuclear reactor which can be driven semi-permanently by reusing cooling water for cooling the reactor in the event of an accident.
일반적으로 원자력발전소는 보통 100개 이상의 개별적 기능을 가진 계통으로 구성되는데, 이들은 크게 원자로(nuclear reactor)를 중심으로 한 핵증기 공급계통(nuclear steam supply system)과 증기를 공급받아 발전기를 돌리는 터빈, 발전기계통 그리고 기타 부수설비로 구분된다. In general, nuclear power plants are usually composed of more than 100 individual functions, which are largely nuclear reactors, such as a nuclear steam supply system and a steam turbine and generator that runs a generator. It is divided into system and other auxiliary equipment.
여기서, 원자로가 가동되어 노심이 가열된 후 각종의 사고로 인해 원자로가 정지되는 경우, 2차 사고의 방지 등을 위해 원자로 내부에 설치된 노심의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각할 필요성이 발생된다.Here, when the reactor is stopped due to various accidents after the reactor is heated and the core is heated, there is a need to cool the residual heat of the core installed inside the reactor and the sensible heat of the reactor coolant system in order to prevent secondary accidents. .
그러나, 사고로 인하여, 이차계통을 이용한 원자로냉각재계통의 냉각이 불가능할 경우, 중력 등의 피동적(passive)인 수단을 이용하는 원자로에서는, 일반적으로 피동잔열제거계통이라고 통칭되는 원자로의 잔열 제거 장치를 통해 노심의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각하게 된다.However, if the reactor coolant system using the secondary system cannot be cooled due to an accident, in a reactor using passive means such as gravity, the core is removed through the residual heat removal device of the reactor, commonly referred to as the passive residual heat removal system. The remaining heat of and cooling the sensible heat of the reactor coolant system.
여기서, 도 1을 참조하면, 피동잔열제거계통은 비상냉각탱크(10), 열교환기(20), 연결배관(30), 밸브(40) 및 보충탱크(70) 등으로 구성된다.Here, referring to FIG. 1, the passive residual heat removal system is composed of an
한편, 원자로 내부에서 발생된 열에 의해 물을 증기로 변환시키는 증기발생기(50)가 응축열교환기라고 통칭되는 열교환기(20)에 배관(32, 34)을 통해 연결된다.On the other hand, the
여기서, 상기 열교환기(20)는 냉각수가 저장된 비상냉각탱크(10) 내부에 배치되어 있고, 증기발생기(50)로부터 발생되어 배관(34)을 통해 유입되는 증기를 냉각시켜 물로 변환시켜며, 증기로부터 변환된 물은 배관(32)을 통해 다시 증기발생기(50)로 유입된다.Here, the
즉, 사고로 인해 원자로가 정지되어 원자로 내부에 설치된 노심(60)의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각해야 하는 경우, 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기 연결밸브(42)가 열리게 된다. That is, when the reactor is stopped due to an accident and needs to cool the residual heat of the
그리고, 증기발생기(50)에서 발생된 증기를 이차계통으로 전달하도록 마련되는 터빈계통 연결밸브(44)와, 증기발생기(50)로 물을 공급하도록 마련되는 급수계통 연결밸브(46)는 닫히게 된다.In addition, the turbine
여기서, 증기발생기(50)로부터 발생되는 증기가 배관(34)을 통해 상기 열교환기(20)로 이송되어 열교환을 통해 냉각되어 물로 변환(응축)되고, 변환(응축)된 물은 중력(밀도차)에 의해 배관(32)을 통해 증기발생기(50)로 유입되며, 이러한 순환 과정을 반복하게 된다.Here, steam generated from the
이에 의해, 상기 피동잔열제거계통은 증기발생기(50)를 통해 노심(60)의 잔열과 원자로냉각재계통의 현열을 제거하여 원자로냉각재계통을 임의의 출력운전 온도로부터 고온정지 상태, 즉 정지냉각계통이 운전을 개시할 수 있는 상태의 온도까지 냉각시키게 되며, 이후, 정지냉각계통은 원자로냉각재계통을 상온까지 냉각시키게 된다. 일반적으로 정지냉각계통은 펌프로 냉각수를 강제 순환시키는 방식을 적용하고 있다.As a result, the passive residual heat removal system removes the residual heat of the
여기서, 종래의 피동잔열제거계통은 비상냉각탱크에 저장된 냉각수가 증발되어 감소되면, 전원공급이 요구되는 펌프 등의 능동형(active)기기를 작동시켜서 감소된 냉각수를 계속 보충해주어야 하므로, 전원공급이나 능동형 기기에 문제가 생기는 경우, 원자로 노심을 포함한 원자로냉각재계통의 잔열 및 현열을 제거할 수 있는 수단이 상실되며, 이에 따라, 노심용융 등을 포함한 중대사고로 사고가 악화될 수 있는 단점이 있었다.Here, in the conventional passive residual heat removal system, when the cooling water stored in the emergency cooling tank is reduced by evaporation, it is necessary to operate active equipment such as a pump requiring power supply to continuously replenish the reduced cooling water. If a problem occurs in the equipment, the means for removing the residual heat and sensible heat of the reactor coolant system including the reactor core is lost, and accordingly, the accident may be worsened by a serious accident including the core melting.
또한, 종래의 피동잔열제거계통은 격납용기의 외부에 설치되어 배관을 통해 증기발생기에 연결되므로 소요되는 배관이 많고 열교환기 및 비상냉각탱크 등의 설비를 구비해야 하므로, 경제적 측면에서 불리한 단점이 있었다.In addition, the conventional passive residual heat removal system is installed on the outside of the containment vessel is connected to the steam generator through the pipes, so many pipes are required and facilities such as heat exchangers and emergency cooling tanks have disadvantages in terms of economics. .
그리고, 잔열 및 현열 제거 수단 상실시 작업자(운전원)가 직접 냉각수를 보충해야 하므로, 작업자(운전원) 조치 오류에 의해 사고가 악화될 가능성이 있었다.In addition, since the operator (the driver) who has lost the residual heat and the sensible heat removal means must replenish the cooling water directly, the accident may be aggravated by the operator (operator) action error.
본 발명에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 다음과 같은 과제해결을 목적으로 한다.Residual heat removal apparatus of the reactor according to the present invention is derived to solve the above-mentioned conventional problems, and aims to solve the following problems.
본 발명은 일 측면으로서, 원자로를 냉각시키는 냉각수의 재사용과 격납용기의 외부 대기를 이용한 냉각에 의해 피동적인 수단을 이용한 냉각계통의 반영구적인 구동이 가능해져 전원공급 및 능동형 기기작동이 필요가 없어 안전성이 향상된 원자로의 잔열 제거 장치의 제공을 목적으로 한다.In one aspect, the present invention enables semi-permanent operation of a cooling system using passive means by reusing coolant to cool a reactor and cooling using an external atmosphere of a containment container, thereby eliminating the need for power supply and active device operation. It is an object of the present invention to provide an improved residual heat removal device of a nuclear reactor.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 전체 계통을 단순화함에 따라 냉각재(증기및 물)의 순환구조가 단순해져 경제성이 향상된 원자로의 잔열 제거 장치의 제공을 목적으로 한다.In addition, an aspect of the present invention is to provide an apparatus for removing residual heat of a nuclear reactor with improved economic efficiency by simplifying a circulation structure of a coolant (steam and water) by simplifying an entire system.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 작업자(운전원)가 냉각수를 별도로 보충하지 않아도 되므로 작업자(운전원) 조치 오류에 의한 사고 악화 가능성을 배제할 수 있는 원자로의 잔열 제거 장치의 제공을 목적으로 한다.In addition, an aspect of the present invention is to provide an apparatus for removing residual heat of a reactor capable of excluding a possibility of worsening an accident due to an error of an operator (operator) because an operator (operator) does not have to replenish cooling water separately.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 원자로와, 상기 원자로를 냉각시키는 증기발생기에 연결되며 상기 증기발생기보다 높은 위치에 배치되고 일반적으로 격납용기 내 재장전수조라고 통칭되는 냉각수저장부와, 상기 증기발생기에 연결되며 상기 냉각수저장부에서 유출되는 냉각수가 상기 증기발생기에서 증기로 변환되어 방출되는 증기방출부와, 내부에 상기 원자로와 상기 냉각수저장부가 배치되고 상기 증기방출부에서 방출되는 증기가 내면에서 열교환된 후 물로 냉각되어 상기 냉각수저장부로 유입되도록 마련되는 제1격납용기 및 상기 제1격납용기를 이격된 상태로 감싸도록 배치되고 일측에 하나 이상의 개구가 형성되며 상기 개구를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 제1격납용기와의 이격된 공간을 통해 흐르며 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련되는 제2격납용기를 포함할 수 있다.Residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention is connected to the reactor and the steam generator for cooling the reactor, the cooling water storage unit is disposed at a higher position than the steam generator and generally referred to as a reload tank in the containment vessel And a steam discharge unit connected to the steam generator and discharged from the cooling water storage unit by converting the cooling water into steam from the steam generator, and the reactor and the cooling water storage unit disposed therein and discharged from the steam discharge unit. After the steam is heat-exchanged on the inner surface, the first containment vessel and the first containment vessel are arranged to surround the first containment vessel and are spaced apart from each other and are cooled with water to be introduced into the cooling water storage unit, and at least one opening is formed at one side thereof. Air flowing into the air flows through the space separated from the first containment vessel and the first It may include a second containment is provided to cool the lead container.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치에서 상기 제1격납용기의 내면에서 증기가 물로 냉각된 후 냉각수저장부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 상기 제1격납용기의 상부는 곡선형상을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.In addition, in the residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention, the upper portion of the first containment vessel has a curved shape so that steam may be easily flowed into the cooling water storage unit after cooling with water in the inner surface of the first containment vessel. It may be formed into a structure containing.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치에서 상기 증기방출부는 상기 냉각수저장부 내부의 냉각수에 잠기는 침지부를 포함하여 상기 냉각수에 증기가 방출될 수 있다.In the apparatus for removing residual heat of a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention, the steam discharge unit may include steam immersed in the cooling water inside the cooling water storage unit so that steam may be discharged to the cooling water.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 상기 제2격납용기 상부에 설치되는 살수탱크부와, 상기 살수탱크부에 연결되고 개구가 형성되는 살수배관을 더 포함하며, 상기 살수탱크부의 물이 상기 살수배관에 형성된 개구를 통해 상기 제1격납용기측으로 배출되어 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련될 수 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention further includes a watering tank portion installed on the second containment vessel, and the watering pipe connected to the watering tank portion and the opening is formed, the watering The water in the tank portion may be discharged to the first containment vessel side through the opening formed in the sprinkling pipe to cool the first containment vessel.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 내부에 물이 저장되고 상기 제1격납용기에 접촉되어 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련되는 냉각탱크부를 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus for removing residual heat of a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention may further include a cooling tank unit in which water is stored and provided in contact with the first containment vessel to cool the first containment vessel.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 원자로 정지에 의해 원자로의 잔열 제거가 필요한 사고 발생을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 감지신호를 입력받아 터빈계통 연결밸브 및 급수계통 연결밸브를 닫는 작동과 상기 냉각수저장부 연결밸브를 여는 작동을 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention, the detection unit for detecting the occurrence of the accident that needs to remove the residual heat of the reactor by the reactor stop, and receives the detection signal of the detection unit turbine system connection valve and water supply system It may further include a control unit for controlling the operation of closing the connection valve and the operation of opening the cooling water storage connection valve.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 주전원의 차단시, 상기 밸브의 개폐를 위한 전원을 공급하는 보조전원부를 더 포함할 수 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention may further include an auxiliary power supply for supplying power for opening and closing the valve when the main power is cut off.
본 발명의 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 다음과 같은 효과 중 적어도 일부를 가진다.Residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention has at least some of the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 원자로를 냉각시키는 냉각수를 재사용하고 외부 대기를 이용해 제1격납용기를 냉각하는 피동적인 수단을 사용하여 반영구적으로 구동가능하므로, 종래의 피동잔열제거계통에서 필요했던 전원공급과 능동형 기기 작동에 의한 비상냉각탱크의 냉각수 보충 없이도, 원자로 노심을 포함한 원자로냉각재계통의 잔열 및 현열을 제거할 수 있는 반영구적 수단을 확보할 수 있어, 노심용융 등을 포함한 중대사고로 사고가 악화될 수 있는 가능성을 배제하는 효과가 있다.Residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention can be driven semi-permanently by using passive means for reusing the cooling water for cooling the reactor and cooling the first containment vessel using an external atmosphere, the conventional passive residual heat removal It is possible to secure semi-permanent means to remove residual heat and sensible heat in the reactor coolant system including the reactor core without replenishing the coolant in the emergency cooling tank by the power supply and active equipment operation required by the system. It has the effect of excluding the possibility of an accident worsening.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 제1격납용기의 상부가 곡선형상을 포함하는 구조로 형성되어 증기가 물로 냉각된 후 냉각수저장부로 용이하게 흘러내려 냉각수의 재순환 효율이 상승되는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention is formed in a structure in which the upper portion of the first containment vessel includes a curved shape so that the steam is cooled with water and then easily flows to the cooling water storage unit to improve the efficiency of recycling the cooling water. There is a synergistic effect.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 침지부를 통해 냉각수저장부에 저장된 냉각수로 증기를 방출하여 냉각수에서 직접 증기를 냉각시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention has an effect of releasing steam to the cooling water stored in the cooling water storage unit through the immersion unit to directly cool the steam in the cooling water.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 제1격납용기 상부에 설치된 살수탱크부를 통해 제1격납용기를 냉각시킬 수 있으며, 이에 의해, 제1격납용기 내부로 많은 에너지가 방출되는 사고초기의 냉각효율이 상승되는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention can cool the first containment vessel through the watering tank unit installed on the first containment vessel, thereby releasing a lot of energy into the first containment vessel. There is an effect that the cooling efficiency of the initial accident is increased.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 제1격납용기에 직접 접촉되는 냉각탱크부를 통해 제1격납용기의 냉각시킬 수 있으며, 이에 의해, 제1격납용기 내부로 많은 에너지가 방출되는 사고초기의 냉각효율이 상승되는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention can cool the first containment vessel through a cooling tank portion directly contacting the first containment vessel, whereby a lot of energy is stored in the first containment vessel. There is an effect that the cooling efficiency of the initial accident is released.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 감지부와 제어부가 설치되어 사고 발생시 각종 밸브를 작동시켜서 원자로의 잔열을 제거하는 과정의 조절이 용이해지는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention has the effect that it is easy to adjust the process of removing the residual heat of the reactor by operating a variety of valves in the event of a detection unit and the controller is installed.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 디젤 발전기와 배터리 등의 보조전원부를 구비하여 주전원이 끊긴 경우에도 밸브의 개폐가 가능한 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of a nuclear reactor according to an embodiment of the present invention includes an auxiliary power supply unit such as a diesel generator and a battery, and thus the valve can be opened and closed even when the main power is cut off.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 전체 계통을 단순화함에 따라 냉각재(증기 및 물)의 순환구조가 단순해져 경제적 비용이 감소하는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention has the effect of reducing the economic cost by simplifying the circulation structure of the coolant (steam and water) as the entire system is simplified.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 작업자(운전원)가 냉각수를 별도로 보충하지 않아도 되므로 작업자(운전원) 조치 오류에 의한 사고 악화 가능성을 배제할 수 있는 효과가 있다.In addition, the residual heat removal apparatus of the nuclear reactor according to an embodiment of the present invention has an effect of eliminating the possibility of accident deterioration due to an operator (operator) action error because the operator (operator) does not need to supplement the cooling water separately.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 종래 기술에 따른 피통잔열제거계통의 작동도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치의 정상운전시의 작동을 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 원자로의 잔열 제거 장치의 각각의 실시예를 도시한 단면도이다.1 is an operation of the residual heat removal system of the prior art.
2 is a view showing the operation in the normal operation of the residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention.
3 to 5 are cross-sectional views showing respective embodiments of the residual heat removal apparatus of the reactor according to the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다", "구비한다", "갖다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an", and "the" include the plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. , Number, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, and the presence or addition of one or more other features or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof It should be understood that it does not exclude.
이하, 도면을 참조하면서 원자로의 잔열 제거 장치(1000)에 관하여 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the residual
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명 중 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 원자로(100)와, 상기 원자로(100)를 냉각시키는 증기발생기(120)에 연결되며, 상기 증기발생기(120)보다 높은 위치에 배치되고 일반적으로 격납용기 내 재장전수조라고 통칭되는 냉각수저장부와 냉각수저장부(200)를 포함할 수 있다.3 to 5, a residual
또한, 본 발명 중 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 상기 증기발생기(120)에 연결되며, 상기 냉각수저장부(200)에서 유출되는 냉각수가 상기 증기발생기(120)에서 증기로 변환되어 방출되는 증기방출부(300)를 포함할 수 있다.In addition, the residual
그리고, 본 발명 중 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 내부에 상기 원자로(100)와 상기 냉각수저장부(200)가 배치되고, 상기 증기방출부(300)에서 방출되는 증기가 내면에서 열교환된 후 물로 냉각되어 상기 냉각수저장부(200)로 유입되도록 마련되는 제1격납용기(400)를 포함할 수 있다.In addition, in the residual
또한, 본 발명 중 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 상기 제1격납용기(400)를 이격된 상태로 감싸도록 배치되고, 일측에 하나 이상의 개구(510)가 형성되며, 상기 개구(510)를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 제1격납용기(400)와의 이격된 공간을 통해 흐르며 상기 제1격납용기(400)를 냉각시키도록 마련되는 제2격납용기(500)를 포함할 수 있다.In addition, the residual
한편, 본 명세서에서는 일체형 원자로에 대해 주로 설명을 하지만, 상기 일체형 원자로에 한정되는 것은 아니며, 본 발명 중 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치는 일체형 원자로에 적용 가능할 뿐만 아니라, 사고시 증기발생기를 이용하여 냉각이 가능한 일반적인 원자로에서도 적용 가능함을 밝혀 둔다.
Meanwhile, in the present specification, an integrated reactor is mainly described, but is not limited to the integrated reactor, and the residual heat removal apparatus of the reactor according to an embodiment of the present invention is not only applicable to an integrated reactor, but also uses a steam generator in an accident. Therefore, it is found that it is applicable to general reactors that can be cooled.
이하, 각 구성별로 상세히 설명한다.
Hereinafter, each configuration will be described in detail.
일반적으로 일체형 원자로는 노심(130), 원자로냉각재펌프, 증기발생기(120) 및 가압기 등의 주요기기가 설치되는 원자로 용기(110)로 구성되며, 원자로냉각재계통을 구성하는 상기 원자로 냉각재펌프, 증기발생기(120) 및 가압기 등의 주요 기기가 노심(130)과 함께 동일한 한 개의 원자로 용기(110) 내에 설치된다.In general, the integral reactor is composed of a
상기 일체형 원자로 내부에는 핵연료집합체와 관련설비로 구성된 노심(130)이 배치되며, 핵분열반응에 따라 상기 노심(130)에서는 고온의 열이 발생된다.A core 130 including a nuclear fuel assembly and related facilities is disposed in the integrated reactor, and high temperature heat is generated in the
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 원자로(100)가 정상운전시에는 원자로냉각재펌프에 의해 원자로냉각재계통의 냉각재가 강제순환되며, 이에 의해 상기 노심(130)에서 생성된 열은 증기발생기(120)를 통해 이차계통으로 전달된다.Here, as shown in FIG. 2, when the
하지만, 전원상실 또는 배관 파단 등의 사고가 발생하고 이차계통을 통해 원자로냉각재계통의 냉각이 불가능해지는 경우, 노심용융 등을 포함한 중대사고로 사고가 악화되지 않고 정상적인 사고 완화 절차에 따라 원자로를 냉각시키기 위해서는 상기 노심(130)의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 제거해야 한다.However, if an accident such as a power loss or piping breakdown occurs and the reactor coolant system is unable to be cooled through the secondary system, the accident does not worsen due to a serious accident including core melting, and the reactor is cooled according to normal accident mitigation procedures. In order to remove the residual heat of the
종래의 경우, 일반적으로 피동잔열제거계통이라고 통칭되는 원자로의 잔열 제거 장치를 통해 노심(130)의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각하게 된다.In the related art, the residual heat of the
하지만, 도 1을 참조하면, 종래의 피동잔열제거계통은 전술한 바와 같이, 격납용기의 외부에 설치되어 배관을 통해 증기발생기(50)에 연결되므로 소요되는 연결배관(30)이 많고, 열교환기(20) 및 비상냉각탱크(10) 등의 설비를 구비해야 하므로 경제적 측면에서 불리하며, 또한, 비상냉각탱크(10)에 저장된 냉각수가 증발되어 감소되면 능동형 기기를 이용해 감소된 냉각수를 계속 보충해주어야 하는 등의 단점을 가지고 있었다.However, referring to Figure 1, the conventional passive residual heat removal system, as described above, is installed on the outside of the containment vessel is connected to the
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 이러한 상기의 문제점을 해결하기 위해 냉각수를 공급하는 냉각수저장부(200)가 제1격납용기(400) 내부에 설치되며, 증기발생기(120)로부터 증발된 냉각수가 제1격납용기(400)와의 열전달을 통해 물로 변환(응축)된 후 냉각수저장부(200)로 다시 유입되고, 제1격납용기(400)로 전달된 열은 외부 대기(환경)로 다시 전달되므로, 별도의 냉각수 보충없이 반영구적으로 원자로(100)의 잔열 제거가 가능해진다.Therefore, the residual
도 3 내지 도 5를 참조하면, 냉각수저장부(200)는 원자로(100) 내부의 증기발생기(120)에 연결되며, 상기 증기발생기(120)보다 높은 위치에 배치되도록 마련될 수 있다.3 to 5, the
여기서, 상기 냉각수저장부(200)는 원자로 정지에 의해 원자로의 잔열 제거가 필요한 각종의 사고 발생시 냉각수저장부 연결밸브(210)가 열려서 상기 증기발생기(120) 내부로 냉각수가 유입되도록 마련된다.Here, the
즉, 원자로가 가동되어 노심(130)이 가열된 후 각종의 사고로 인해 원자로가 정지되는 경우, 2차 사고의 방지 등을 위해 원자로 내부에 설치된 노심(130)의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각할 필요성이 발생된다.That is, if the reactor is stopped due to various accidents after the reactor is operated and the
이 때, 증기발생기(120)에서 발생된 증기를 이차계통으로 전달하도록 마련되는 터빈계통 연결밸브(840)와, 증기발생기(120)로 물을 공급하도록 마련되는 급수계통 연결밸브(850)는 닫히게 되고, 상기 냉각수저장부 연결밸브(210)가 열리게 되어, 상기 냉각수저장부(200)에 저장된 냉각수가 상기 증기발생기(120) 내부로 유입가능해진다.At this time, the turbine
여기서, 상기 냉각수저장부(200)로부터 상기 증기발생기(120) 내부로 유입된 냉각수는 상기 노심(130)의 잔열 또는 원자로냉각재계통의 현열에 의해 증기로 변환(증발)되어 상기 증기발생기(120) 외부로 방출된다.Here, the cooling water introduced into the
한편, 상기 냉각수저장부(200)는 상기 증기발생기(120)보다 높은 위치에 배치되므로, 상기 냉각수저장부(200)와 상기 증기발생기(120) 사이에는 수두차가 발생되며, 상기 수두차로부터 발생되는 중력 작용에 의해 피동적 방법으로 상기 냉각수저장부(200)에 저장된 냉각수가 상기 증기발생기(120) 내부로 유입가능해진다.On the other hand, since the cooling
그리고, 상기 냉각수저장부(200)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1격납용기(400) 내부에 배치된다. In addition, the cooling
여기서, 상기 제1격납용기(400)가 원기둥 및 반구형과 동일 또는 유사한 형상으로 형성되는 경우, 상기 냉각수저장부(200)는 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면을 따라 둘러싸도록 형성될 수 있다.Here, when the
이에 의해, 후술하는 바와 같이, 증기가 상기 제1격납용기(400)와의 열전달에 의해 물로 변환(응축)되는 경우, 상기 물은 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면을 따라 흘러내려 상기 냉각수저장부(200)로 다시 유입가능해진다.As a result, as described later, when steam is converted (condensed) into water by heat transfer with the
여기서, 상기 작동의 반복을 통해 냉각수의 재사용과 외부 대기를 이용한 제1격납용기(400)의 냉각에 의한 원자로의 잔열 제거 장치(1000)의 반영구적 구동이 가능해진다.Here, the repetition of the operation enables semi-permanent operation of the residual
도 3 내지 도 4를 참조하면, 증기방출부(300)는 증기발생기(120)에 연결되며, 냉각수저장부(200)에서 유출되는 냉각수가 상기 증기발생기(120)에서 증기로 변환(증발)되어 상기 증기방출부(300)를 통해 방출되도록 마련될 수 있다.3 to 4, the
즉, 상기 냉각수저장부 연결밸브(210)가 열린 후 상기 냉각수저장부(200)에 저장된 냉각수가 상기 증기발생기(120) 내부로 유입되면, 상기 냉각수는 상기 노심(130) 내부의 잔열 또는 원자로냉각재계통의 현열과 열교환을 통해 증기로 변환(증발)되며, 상기 증기는 증기발생기(120)에 연결된 상기 증기방출부(300)를 통해 유출되도록 마련될 수 있다.That is, when the coolant stored in the
여기서, 상기 증기방출부(300)는 증기방출부 밸브(310)에 연결되며, 상기 원자로(100)가 정상운전시에는 상기 증기방출부 밸브(310)가 닫혀 있지만, 각종의 사고로 인해 냉각수저장부 연결밸브(210)가 열리게 되면, 상기 증기방출부 밸브(310)도 열리게 된다.Here, the
그리고, 상기 증기방출부(300)는 도4에 도시된 바와 같이, 상기 제1격납용기(400) 내부에 배치되며, 상기 증기방출부(300)를 통해 유출되는 증기는 상기 제1격납용기(400) 내부에서 다양한 방향으로 유동하여 상기 제1격납용기(400) 내측 벽면과 열교환을 하게 된다.And, as shown in Figure 4, the
즉, 상기 제1격납용기(400)는 후술하는 바와 같이, 공냉식 또는 수냉식으로 냉각되므로 상기 증기방출부(300)를 통해 유출되는 증기보다 온도가 낮다.That is, since the
여기서, 상기 증기방출부(300)를 통해 유출된 증기가 상기 제1격납용기(400)의 내부에서 유동하여 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면 근처로 이동하게 되면, 증기는 상기 제1격납용기(400)를 통해 열전달이 이루어지고, 이에 의해, 증기는 물로 변환(응축)된 후 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면을 따라 흘러내려 상기 냉각수저장부(200)로 유입될 수 있게 된다(B 경로 참조).Here, when the steam flowing out through the
한편, 상기 증기방출부(300)는 상기 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수에 잠기는 침지부(320)를 포함하여 상기 냉각수에 증기가 방출되도록 마련될 수 있다.Meanwhile, the
즉, 상기 증기방출부(300)를 통해 방출되는 증기는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 증기방출부(300)에 포함된 침지부(320)를 통해 상기 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수로 유입될 수 있다.That is, the steam discharged through the
여기서, 상기 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수로 유입된 증기는 냉각수와 열교환을 하게 되며, 증기가 냉각수로 계속 유입되면 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수의 온도는 상승하게 된다.Here, the steam introduced into the cooling water inside the cooling
이에 따라, 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수는 증발하게 되며, 전술한 바와 같이, 증발된 증기는 제1격납용기(400)와 열교환 후 다시 상기 냉각수저장부(200)로 유입될 수 있게 된다.Accordingly, the cooling water inside the cooling
또한, 상기 증기방출부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1격납용기(400) 내부의 공기 중으로 직접 증기가 유출되는 부분과 상기 침지부(320)가 포함되어 상기 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수로 증기가 유출되는 부분을 모두 포함하도록 마련될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1격납용기(400)는 상기 제1격납용기(400) 내부에 원자로(100)와 냉각수저장부(200)가 배치되고, 증기방출부(300)에서 방출되는 증기가 상기 제1격납용기(400)의 내면에서 열교환된 후 물로 냉각되어 상기 냉각수저장부(200)로 유입되도록 마련될 수 있다.3 to 5, in the
여기서, 상기 제1격납용기(400)는 일측에 하나 이상의 개구(510)가 형성되는 제2격납용기(500)의 내부에 배치되며, 상기 제1격납용기(400)와 상기 제2격납용기(500) 사이에는 이격된 상태로 공간이 마련될 수 있다.Here, the
그리고, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2격납용기(500)의 일측에 형성된 개구(510)를 통해 공기가 유입되고, 상기 개구(510)를 통해 유입된 공기는 상기 제1격납용기(400)와 상기 제2격납용기(500) 사이에 형성된 공간을 통해 상승하며, 상기 제2격납용기(500) 상부에 형성된 출구를 통해 유출되는 자연대류 유동구조를 형성한다(A 경로 참조).3 to 5, air is introduced through the
여기서, 상기 제2격납용기(500)의 일측에 형성된 개구(510)를 통해 유입된 공기가 상기 제1격납용기(400)와 열전달을 통해 열을 교환하게 되며, 이에 의해, 공냉식에 의한 상기 제1격납용기(400)의 냉각, 즉, 상기 개구(510)를 통해 유입된 공기에 의한 상기 제1격납용기(400)의 냉각이 가능해진다.Here, the air introduced through the
한편, 상기 제1격납용기(400)는 상기 제1격납용기(400)의 내면에서 증기가 물로 냉각된 후 냉각수저장부(200)로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 상기 제1격납용기(400)의 상부는 곡선형상을 포함하는 구조로 형성될 수 있다.On the other hand, the
여기서, 곡선형상은 원형형상 또는 타원형상의 전부 또는 일부일 수도 있고, 포물선형상의 일부일 수도 있으며, 또는 각종의 다양한 곡선형상을 포함하는 개념임을 밝혀 둔다.Here, the curved shape may be all or part of a circular shape or an elliptical shape, may be a part of a parabolic shape, or it may be a concept including various various curved shapes.
즉, 전술한 바와 같이, 상기 증기방출부(300)를 통해 유출된 증기는 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면 근처로 이동하여 상기 제1격납용기(400)와 열전달을 통해 물로 변환(응축)된 후 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면을 따라 흘러내려 상기 냉각수저장부(200)로 유입될 수 있도록 마련된다.That is, as described above, the steam flowing out through the
여기서, 상기 증기방출부(300)로부터 방출된 증기가 상기 제1격납용기(400)와 열전달을 통해 열을 교환하여 물로 변환(응축)된 후 부착력 등에 의해 상기 제1격납용기(400)의 표면에 부착될 수 있다.Here, the steam discharged from the
그리고, 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면에 부착된 물은 이 후, 중력의 작용에 의해 상기 제1격납용기(400)의 표면을 따라 흘러내리게 된다. Then, the water attached to the inner wall surface of the
여기서, 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면에는 전술한 바와 같이, 상기 냉각수저장부(200)가 상기 제1격납용기(400)의 내측 벽면을 따라 둘러싸도록 마련될 수 있으므로, 상기 제1격납용기(400) 내측 벽면의 표면을 따라 흘러내린 응축된 물은 상기 냉각수저장부(200)로 유입될 수 있게 된다.Here, as described above, the cooling
한편, 상기 제1격납용기(400)는 상기 증기방출부(300)에서 방출되는 증기를 물로 응축시키기 위해 다양한 방식으로 냉각되도록 마련된다.On the other hand, the
즉, 전술한 바와 같이, 상기 제1격납용기(400)와 상기 제2격납용기(500) 사이에 형성된 공간을 통해 순환하는 공기에 의해 공냉식으로 상기 제1격납용기(400)의 냉각이 가능하다.That is, as described above, the
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2격납용기(500) 상부에 설치되는 살수탱크부(600)와, 상기 살수탱크부(600)에 연결되고 개구(615)가 형성되는 살수배관(610)을 포함하여, 상기 살수탱크부(600)의 물이 상기 살수배관(610)에 형성된 개구(615)를 통해 상기 제1격납용기(400)측으로 배출되어 상기 제1격납용기(400)를 냉각시키도록 마련될 수도 있다.In addition, as shown in Figure 4, the watering
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 살수배관 밸브(620)가 열리게 되면, 상기 살수탱크부(600)에 저장된 물이 상기 살수탱크부(600)에 연결된 상기 살수배관(610)을 통해 흐르게 된다.Here, as shown in FIG. 4, when the sprinkling
상기 살수배관(610)을 통해 흐르는 물은 상기 살수배관(610)에 형성된 개구(615)를 통해 중력작용에 의한 피동적 방법에 따라 상기 제1격납용기(400)측으로 배출되어 상기 제1격납용기(400)를 냉각하게 된다.Water flowing through the sprinkling
한편, 상기 제1격납용기(400)는 제1격납용기(400)에 접촉되는 냉각탱크부(700)를 통해서도 냉각이 가능해진다. On the other hand, the
즉, 도 5를 참조하면, 상기 냉각탱크부(700)는 내부에 물이 저장되며, 상기 제1격납용기(400)에 접촉되어 열전달을 통해 상기 제1격납용기(400)를 냉각시키도록 마련될 수 있다.That is, referring to Figure 5, the
여기서, 도 5에는 상기 냉각탱크부(700)가 상기 제1격납용기(400)의 일측에만 접촉되도록 도시되어 있지만, 이는 하나의 예시일뿐이며, 상기 냉각탱크부(700)는 다양한 형태로 제1격납용기(400)의 외측 벽면과 접촉하도록 마련될 수 있다.Here, although FIG. 5 illustrates that the
또한, 필요한 냉각정도에 따라 하나 이상의 개수로 형성될 수도 있음은 물론이다.In addition, it may be formed of one or more numbers depending on the degree of cooling required.
그리고, 도 5에는 상기 냉각탱크부(700)가 상기 제2격납용기(500)의 외측으로 돌출되도록 도시되어 있지만, 이러한 구조 역시 하나의 예시일 뿐이며, 상기 냉각탱크부(700)가 상기 제2격납용기(500)의 내측에 밀폐되도록 구성될 수도 있다.In addition, although the
한편, 상기 제1격납용기(400)의 냉각방식 즉, 공기에 의한 냉각방식, 살수탱크부(600)에 의한 냉각방식, 냉각탱크부(700)에 의한 냉각방식은 개별적으로 각각 적용될 수도 있지만, 복수의 조합에 의해서도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.On the other hand, the cooling method of the
즉, 상기 제1격납용기(400)의 냉각에는 공냉식만에 의한 냉각방식, 공냉식과 살수탱크부(600)의 조합에 의한 냉각방식, 공냉식과 냉각탱크부(700)의 조합에 의한 방식, 공냉식과 살수탱크부(600) 및 냉각탱크부(700)의 조합에 의한 냉각방식 모두를 고려할 수 있다.That is, the cooling of the
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제2격납용기(500)는 제1격납용기(400)를 이격된 상태로 감싸도록 배치되고, 일측에 하나 이상의 개구(510)가 형성되며, 상기 개구(510)를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 제1격납용기(400)와의 이격된 공간을 통해 흐르며 상기 제1격납용기(400)를 냉각시키도록 마련될 수 있다.3 to 5, the
여기서, 상기 제2격납용기(500)와 상기 제1격납용기(400) 사이에 형성된 공간을 통해 유입된 공기가 상기 제1격납용기(400)를 냉각하는 작동과정은 전술한 바와 같다.Here, the operation of the air introduced through the space formed between the
한편, 상기 제2격납용기(500)에 형성된 개구(510)는 다양한 형상, 크기, 개수로 구성될 수 있으며, 상기 개구(510)가 형성된 위치 또한 필요에 따라 변경가능하다.Meanwhile, the
도 2 내지 도 5를 참조하면, 감지부(810)는 원자로 정지에 의해 원자로의 잔열 제거가 필요한 사고 발생을 감지하도록 마련된다.2 to 5, the
여기서, 상기 감지부(810)는 압력, 수위, 온도, 핵반응도, 방사선량 등 원자로의 사고를 감지할 수 있는 다양한 수단을 의미하며, 각종의 사고 발생시 원자로 노심(130)의 핵반응을 정지하고 노심(130)의 잔열 및 원자로냉각재계통의 현열을 냉각하여 원자로를 안전하게 냉각하기 위해, 원자로에 발생될 수 있는 각종의 사고 발생을 감지하도록 설치된다.Here, the
한편, 제어부(820)는 각종 밸브의 작동을 조절하도록 마련되며, 상기 감지부(810)의 감지신호를 입력받아 터빈계통 연결밸브(840) 및 급수계통 연결밸브(850)를 닫는 작동과 상기 냉각수저장부 연결밸브(210)를 여는 작동을 조절하도록 마련된다.On the other hand, the control unit 820 is provided to control the operation of the various valves, the operation of closing the
즉, 원자로 정지 후, 이차계통을 이용한 원자로냉각재계통의 냉각이 불가능할 경우, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 냉각수저장부 연결밸브(210)가 열리게 된다. That is, after the reactor stops, if the cooling of the reactor coolant system using the secondary system is impossible, as shown in Figures 3 to 5, the cooling water
그리고, 증기발생기(120)에서 발생된 증기를 이차계통으로 전달하도록 마련되는 터빈계통 연결밸브(840)와, 증기발생기(120)로 물을 공급하도록 마련되는 급수계통 연결밸브(850)는 닫히게 된다.In addition, the turbine
여기서, 상기 증기발생기(120)로부터 발생되는 증기가 상기 증기방출부(300)를 통해 방출된 후 상기 제1격납용기(400)와 열교환을 통해 물로 변환(응축)되어 상기 냉각수저장부(200)로 유입되며, 상기 냉각수저장부(200)로 유입된 물은 연결배관(830)을 통해 중력(밀도차)에 의해 증기발생기(120)로 유입되는 순환 과정을 반복하게 되고, 제1격납용기(400)로 전달된 열은 다시 외부 대기로 전달된다.Here, the steam generated from the
이에 의해, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 증기발생기(120)를 통해 노심(130)의 잔열과 원자로냉각재계통의 현열을 제거하여 원자로냉각재계통을 임의의 출력운전 온도로부터 고온정지 상태까지 냉각시켜 정지냉각계통이 운전을 개시할 수 있는 온도까지 냉각시키게 된다.As a result, the residual
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)는 정지냉각계통 운전이 개시된 후 전원상실 또는 기기 고장 등으로 정지냉각계통을 이용한 원자로의 잔열 및 현열의 냉각이 불가능해 지는 경우에도 본 발명의 일실시예에 따른 원자로의 잔열 제거 장치(1000)에 의해 원자로의 잔열 및 현열을 반영구적으로 제거할 수 있어 사고가 악화되는 것을 방지할 수 있도록 마련된다.In addition, the residual
도 2 내지 도 5를 참조하면, 보조전원부(900)는 주전원의 차단시, 상기 밸브의 개폐를 위한 전원을 공급할 수 있도록 마련된다.2 to 5, the
여기서, 상기 원자로의 정상 가동시에는 주전원이 연결되어 있으며, 주전원이 각종 밸브의 개폐가 가능하도록 전원을 공급한다. Here, in normal operation of the reactor, the main power is connected, and the main power supplies power to open and close various valves.
다만, 사고로 인해 상기 주전원의 연결이 끊긴 경우에는 상기 보조전원부(900)에서 각종 밸브의 개폐를 위한 전원을 공급할 수 있다.However, when the main power is disconnected due to an accident, the
여기서, 상기 보조전원부(900)는 디젤 발전기 또는 배터리로 마련될 수 있다.Here, the
이하, 원자로의 잔열 제거 장치(1000)에 대한 실시예의 작용효과를 설명한다.Hereinafter, the effect of the embodiment on the residual
우선, 사고 등이 발생되어 원자로가 정지하였으나, 이차계통을 이용한 원자로냉각재계통의 냉각이 불가능할 경우, 냉각수저장부 연결밸브(210)와 증기방출부(300)가 열리게 되고, 터빈계통 연결밸브(840)와 급수계통 연결밸브(850)는 닫히게 된다.First, when the reactor is stopped due to an accident, but the cooling of the reactor coolant system using the secondary system is impossible, the cooling water
다음, 냉각수저장부(200)에 저장된 냉각수는 연결배관(830)을 통해 증기발생기(120)로 유입되어 열교환을 통해 노심(130)의 잔열과 원자로냉각재계통의 현열을 제거한 후 증기로 증발된다.Next, the coolant stored in the
다음, 상기 증기발생기(120)에서 증발된 증기는 증기방출부(300)를 통해 방출된다. Next, the vapor evaporated in the
여기서, 상기 증기방출부(300)는 제1격납용기(400) 내부의 공기에 노출되어 공기로 직접 증기를 방출하도록 마련될 수도 있고(도 4참조), 또는 냉각수저장부(200) 내부의 냉각수에 잠기는 침지부(320)를 포함하여 냉각수로 증기를 방출하도록 마련될 수도 있으며(도 5참조), 공기로 직접 증기를 방출하는 부분과 침지부(320)에 의해 냉각수로 증기를 방출하는 부분을 모두 포함하도록 마련될 수도 있다(도 3 참조).Here, the
다음, 증기방출부(300)를 통해 방출된 증기는 제1격납용기(400) 근처로 유동하게 되고, 유동된 증기는 상기 제1격납용기(400) 내측 벽면에서 열교환을 하여 물로 응축된 후 상기 제1격납용기(400)의 벽면을 따라 흘러내려서 상기 냉각수저장부(200)로 유입될 수 있게 된다.Next, the steam discharged through the
다음, 상기 냉각수저장부(200)로 유입된 물은 다시 연결배관(830)을 통해 중력(밀도차)에 의해 증기발생기(120)로 유입되고, 상기의 순환 과정을 반복하게 되며, 상기 제1격납용기(400)로 전달된 열은 최종적으로 외부 대기로 방출되므로, 이에 의해, 노심(130)의 잔열과 원자로냉각재계통의 현열을 제거할 수 있게 된다.Next, the water introduced into the cooling
본 발명의 명세서, 본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the present invention, the description of the present invention, the present embodiment, and the drawings attached hereto are only a part of the technical idea included in the present invention, The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes may be made without departing from the scope of the present invention.
100 : 원자로 110 : 원자로 용기
120 : 증기발생기 130 : 노심
200 : 냉각수저장부 210 : 냉각수저장부 연결밸브
300 : 증기방출부 310 : 증기방출부 밸브
320 : 침지부 400 : 제1격납용기
500 : 제2격납용기 510 : 개구
600 : 살수탱크부 610 : 살수배관
620 : 살수배관 밸브 615 : 개구
700 : 냉각탱크부 810 : 감지부
820 : 제어부 830 : 연결배관
840 : 터빈계통 연결밸브 850 : 급수계통 연결밸브
900 : 보조전원부 1000 : 원자로의 잔열 제거 장치100
120: steam generator 130: core
200: Cooling water storage unit 210: Cooling water storage connection valve
300: steam outlet 310: steam outlet valve
320: immersion unit 400: the first containment vessel
500: second containment container 510: opening
600: watering tank 610: watering pipe
620: watering pipe valve 615: opening
700: cooling tank unit 810: detection unit
820: control unit 830: connection piping
840: turbine system connecting valve 850: water supply system connecting valve
900: auxiliary power supply 1000: residual heat removal device of the reactor
Claims (7)
상기 원자로를 냉각시키는 증기발생기에 연결되며, 상기 증기발생기보다 높은 위치에 배치되는 냉각수저장부;
상기 증기발생기에 연결되며, 상기 냉각수저장부에서 유출되는 냉각수가 상기 증기발생기에서 증기로 변환되어 방출되는 증기방출부;
내부에 상기 원자로와 상기 냉각수저장부가 배치되고, 상기 증기방출부에서 방출되는 증기가 내면에서 열교환된 후 물로 냉각되어 상기 냉각수저장부로 유입되도록 마련되는 제1격납용기; 및
상기 제1격납용기를 이격된 상태로 감싸도록 배치되고, 일측에 하나 이상의 개구가 형성되며, 상기 개구를 통해 내부로 유입되는 공기가 상기 제1격납용기와의 이격된 공간을 통해 흐르며 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련되는 제2격납용기;
를 포함하는 원자로의 잔열 제거 장치.nuclear pile;
A cooling water storage unit connected to a steam generator for cooling the reactor and disposed at a position higher than the steam generator;
A steam discharge unit connected to the steam generator and configured to convert the cooling water discharged from the cooling water storage unit into steam in the steam generator;
A first containment vessel disposed inside the reactor and the cooling water storage unit, the first discharge vessel being cooled to water and introduced into the cooling water storage unit after the steam discharged from the steam discharge unit is heat-exchanged at an inner surface thereof; And
Is disposed to surround the first containment container in a spaced apart state, one or more openings are formed on one side, the air flowing into the interior through the opening flows through the space separated from the first containment container and the first A second containment vessel provided to cool the containment vessel;
Residual heat removal apparatus of the reactor comprising a.
상기 제1격납용기의 내면에서 증기가 물로 냉각된 후 냉각수저장부로 용이하게 흘러내릴 수 있도록 상기 제1격납용기의 상부는 곡선형상을 포함하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method of claim 1,
Residual heat removal apparatus of the reactor, characterized in that the upper portion of the first containment vessel is formed in a structure including a curved shape so that the steam on the inner surface of the first containment vessel can be easily flowed to the cooling water storage after cooling with water.
상기 증기방출부는 상기 냉각수저장부 내부의 냉각수에 잠기는 침지부를 포함하여 상기 냉각수에 증기가 방출될 수 있는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method of claim 1,
And the steam discharge unit includes an immersion unit submerged in the cooling water inside the cooling water storage unit so that steam can be discharged to the cooling water.
상기 제2격납용기 상부에 설치되는 살수탱크부와, 상기 살수탱크부에 연결되고 개구가 형성되는 살수배관을 더 포함하며, 상기 살수탱크부의 물이 상기 살수배관에 형성된 개구를 통해 상기 제1격납용기측으로 배출되어 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련되는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method of claim 1,
And a watering tank unit installed on the second containment vessel and a watering pipe connected to the watering tank part and having an opening, wherein the water of the watering tank part is opened through the opening formed in the watering pipe. Residual heat removal apparatus of the reactor, characterized in that discharged to the container side is provided to cool the first containment vessel.
내부에 물이 저장되고 상기 제1격납용기에 접촉되어 상기 제1격납용기를 냉각시키도록 마련되는 냉각탱크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method of claim 1,
Residual heat removal apparatus of the nuclear reactor, characterized in that it further comprises a cooling tank unit is stored in the water and is in contact with the first containment vessel to cool the first containment vessel.
원자로 정지에 의해 원자로의 잔열 제거가 필요한 사고 발생을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 감지신호를 입력받아 터빈계통 연결밸브 및 급수계통 연결밸브를 닫는 작동과 상기 냉각수저장부 연결밸브를 여는 작동을 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
A detector for detecting an accident that needs to remove residual heat from the reactor by stopping the reactor, an operation of closing the turbine system connection valve and the water supply system connection valve by receiving the detection signal of the detection unit, and opening the connection valve of the coolant storage unit. Residual heat removal device of the reactor, characterized in that it further comprises a control unit for adjusting.
주전원의 차단시, 상기 밸브의 개폐를 위한 전원을 공급하는 보조전원부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원자로의 잔열 제거 장치.The method according to any one of claims 1 to 5,
Residual heat removal device of the reactor, characterized in that further comprising a secondary power supply for supplying power for opening and closing the valve, when the main power is cut off.
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