KR20220111560A - Steam generation system of nuclear reactor - Google Patents

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Abstract

A steam generation system of a nuclear reactor comprises: a plurality of plate-shell steam generators located outside a nuclear reactor and connected to a hog leg and a cold leg of the nuclear reactor in parallel, wherein a coolant inside the nuclear reactor passes through the hot leg and the cold leg and the plate-shell steam generators heat-exchanges water by using the coolant to generate steam; a plurality of compartments located outside the nuclear reactor and isolating each of the plurality of plate-shell steam generators; and a plurality of air purifying devices connected to the plurality of compartments and configured to purify air inside the plurality of compartments.

Description

원자로의 증기 발생 시스템{STEAM GENERATION SYSTEM OF NUCLEAR REACTOR}STEAM GENERATION SYSTEM OF NUCLEAR REACTOR

본 기재는 원자로의 증기 발생 시스템에 관한 것이다.The present disclosure relates to a steam generating system in a nuclear reactor.

최근, 원자력 발전소의 소형화, 원천적 냉각재 상실 사고 배제, 및 최적 유로 설계 등을 위해 원자로를 노심 및 증기 발생기를 포함하는 일체형 원자로로 구성하거나, 컴팩트한 증기 발생기 등을 도입하고 있다. Recently, a nuclear reactor is configured as an integrated reactor including a core and a steam generator, or a compact steam generator is introduced in order to miniaturize a nuclear power plant, exclude an accident of loss of the original coolant, and design an optimal flow path.

컴팩트한 증기 발생기 중 판쉘형 증기발생기는 기존의 유튜브(U-tube)형 증기 발생기에 대비 작다.Among the compact steam generators, the plate-shell steam generator is smaller than the existing U-tube steam generator.

그러나, 판쉘형 증기 발생기를 일체형 원자로를 구성하고자 원자로의 내부에 설치하면, 원자로의 크기 및 중량이 커져 운반 및 설치가 어려운 문제가 있다.However, when the plate-shell type steam generator is installed inside the nuclear reactor to form an integrated reactor, the size and weight of the reactor increase, so that it is difficult to transport and install.

일 실시예는, 원자로와 연결되어 이용률 및 안정성이 향상된 판쉘형 증기 발생기를 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템을 제공하고자 한다.One embodiment is to provide a steam generating system of a nuclear reactor including a plate-shell type steam generator that is connected to the reactor and improved utilization and stability.

일 측면은 원자로의 외부에 위치하며, 상기 원자로 내부의 냉각재가 통하는 상기 원자로의 핫 레그(hot leg) 및 콜드 레그(cold leg) 각각과 병렬 연결되며, 상기 냉각재를 이용해 물을 열교환하여 증기를 발생하는 복수의 판쉘형 증기 발생기들, 상기 원자로의 외부에 위치하며, 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 각각을 격리하는 복수의 격실들, 및 상기 복수의 격실들과 연결되며, 상기 복수의 격실들 내부의 공기를 정화하는 복수의 공기 정화 장치들을 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템을 제공한다.One side is located outside the nuclear reactor, and is connected in parallel with each of a hot leg and a cold leg of the reactor through which a coolant inside the reactor passes, and heat exchanges water using the coolant to generate steam a plurality of plate-shell-type steam generators, located outside the nuclear reactor, a plurality of compartments for isolating each of the plurality of plate-shell-type steam generators, and connected to the plurality of compartments, inside the plurality of compartments Provided is a steam generating system for a nuclear reactor comprising a plurality of air purification devices for purifying the air of the reactor.

상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 각각은, 상기 냉각재를 이용해 상기 물을 열교환하여 상기 증기를 발생하는 판쉘형 증기 발생기 본체, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 상기 핫 레그 사이를 연결하며, 상기 핫 레그로부터 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로 이동하는 상기 냉각재가 통하는 고온관, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 상기 콜드 레그 사이를 연결하며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로부터 상기 콜드 레그로 이동하는 상기 냉각재가 통하는 저온관, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 연결되며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로 이동하는 상기 물이 통하는 급수관, 및 상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 연결되며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로부터 이동하는 상기 증기가 통하는 증기관을 포함할 수 있다.Each of the plurality of plate-shell steam generators includes a plate-shell steam generator body generating the steam by exchanging the water using the coolant, and connecting the plate-shell steam generator body and the hot leg from the hot leg. A high-temperature tube through which the coolant moves to the plate-shell steam generator body passes, and a low-temperature tube through which the coolant moves from the plate-shell steam generator body to the cold leg, connecting between the plate-shell steam generator body and the cold leg , a water supply pipe connected to the plate-shell-type steam generator body and through which the water moves to the plate-shell-type steam generator body, and connected to the plate-shell-type steam generator body, through which the steam moving from the plate-shell-type steam generator body passes It may include a steam tube.

상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들의 상기 증기관에 장착되어 상기 증기관을 통하는 상기 증기의 방사선량을 감지하며, 상기 복수의 공기 정화 장치들과 연결된 복수의 제1 방사선 감지기들을 더 포함할 수 있다.It is mounted on the steam pipe of the plurality of plate-shell type steam generators to detect the radiation dose of the steam passing through the steam pipe, and may further include a plurality of first radiation detectors connected to the plurality of air purification devices.

상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들의 상기 고온관, 상기 저온관, 상기 급수관, 상기 증기관 각각에 장착된 복수의 밸브들을 더 포함할 수 있다.The plurality of plate-shell steam generators may further include a plurality of valves mounted on each of the high temperature pipe, the low temperature pipe, the water supply pipe, and the steam pipe.

상기 복수의 밸브들과 연결되며, 상기 원자로의 부하추종운전 및 상기 증기관을 통하는 상기 증기의 방사선량에 대응하여 상기 복수의 밸브들을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A control unit connected to the plurality of valves and configured to control the plurality of valves in response to the load following operation of the nuclear reactor and the radiation dose of the steam passing through the steam pipe may be further included.

상기 제어부는 상기 증기의 방사선량에 대응하여 상기 복수의 밸브들을 제어하여 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 중 사용 중이던 일 판쉘형 증기 발생기들의 사용을 배제하고 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 중 대기하고 있던 타 판쉘형 증기 발생기들을 사용하여 연속적인 정상 운전을 수행할 수 있다.The control unit controls the plurality of valves in response to the radiation dose of the steam to exclude the use of one plate-shell-type steam generators that were in use among the plurality of plate-shell-type steam generators, and to wait among the plurality of plate-shell-type steam generators Continuous normal operation can be performed using other existing plate-shell type steam generators.

상기 복수의 격실들 내부에 위치하여 상기 복수의 격실들 내부의 방사선량을 감지하며, 상기 복수의 공기 정화 장치들과 연결된 복수의 제2 방사선 감지기들을 더 포함할 수 있다.The plurality of second radiation detectors may be located inside the plurality of compartments to detect the amount of radiation inside the plurality of compartments, and may further include a plurality of second radiation detectors connected to the plurality of air purification devices.

일 실시예에 따르면, 원자로와 연결되어 이용률 및 안정성이 향상된 판쉘형 증기 발생기를 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템이 제공된다.According to an embodiment, there is provided a steam generating system for a nuclear reactor including a plate-shell type steam generator connected to the nuclear reactor and having improved utilization and stability.

도 1은 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a steam generating system of a nuclear reactor according to an embodiment.
2 is a view showing a steam generating system of a nuclear reactor according to another embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

이하, 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 설명한다.Hereinafter, a steam generating system of a nuclear reactor according to an embodiment will be described with reference to FIG. 1 .

도 1은 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a steam generating system of a nuclear reactor according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은 원자로(10)의 핫 레그(hot leg)(11) 및 콜드 레그(cold leg)(12)와 연결되며, 원자로(10) 내부로터 핫 레그(11)를 통해 이동된 냉각재(CL)를 이용해 물(WT)을 열교환하여 증기(ST)를 발생한다. 원자로 증기 발생 시스템(1000)에서 열교환에 이용된 냉각재(CL)는 콜드 레그(12)를 통해 원자로(10) 내부로 이동된다. 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)과 연결된 원자로(10)는 공지된 다양한 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1 , a steam generating system 1000 of a nuclear reactor according to an embodiment is connected to a hot leg 11 and a cold leg 12 of a nuclear reactor 10, and the nuclear reactor ( 10) Heat exchange with water (WT) using the coolant (CL) moved through the internal rotor hot leg 11 to generate steam (ST). The coolant CL used for heat exchange in the reactor steam generating system 1000 is moved into the reactor 10 through the cold leg 12 . The nuclear reactor 10 connected to the steam generating system 1000 of the nuclear reactor according to an embodiment may have various well-known forms.

일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들, 복수의 격실(200)들, 복수의 공기 정화 장치(300)들, 복수의 제1 방사선 감지기(400)들, 복수의 제2 방사선 감지기(500)들, 복수의 밸브(600)들을 포함한다.The steam generating system 1000 of a nuclear reactor according to an embodiment includes a plurality of plate-shell type steam generators 100, a plurality of compartments 200, a plurality of air purification devices 300, a plurality of first radiation detectors ( 400 , a plurality of second radiation detectors 500 , and a plurality of valves 600 .

복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들은 원자로(10)의 외부에 위치한다. 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들은 원자로(10) 내부의 냉각재(CL)가 통하는 원자로(10)의 핫 레그(11) 및 콜드 레그(12) 각각과 병렬 연결된다. 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들은 원자로(10)로부터 이동된 냉각재(CL)를 이용해 물(WT)을 열교환하여 증기(ST)를 발생한다.A plurality of plate-shell type steam generators 100 are located outside the nuclear reactor (10). The plurality of plate-shell steam generators 100 are connected in parallel to each of the hot leg 11 and the cold leg 12 of the nuclear reactor 10 through which the coolant CL in the nuclear reactor 10 passes. The plurality of plate-shell type steam generators 100 heat-exchange water WT using the coolant CL moved from the nuclear reactor 10 to generate steam ST.

복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들은 원자로(10)의 100% 출력 가동에 필요한 증기 발생기 수가 N개인 경우, 다중성과 가동중정비(On-line maintenance)를 위해 N+2개 이상으로 구성될 수 있다.A plurality of plate-shell-type steam generators 100 may be configured as N + 2 or more for multiplicity and on-line maintenance when the number of steam generators required for 100% output operation of the nuclear reactor 10 is N. have.

복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 각각은 판쉘형 증기 발생기 본체(110), 고온관(120), 저온관(130), 급수관(140), 증기관(150)을 포함한다.Each of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 includes a plate-shell-type steam generator body 110 , a high-temperature pipe 120 , a low-temperature pipe 130 , a water supply pipe 140 , and a steam pipe 150 .

판쉘형 증기 발생기 본체(110)는 원자로(10)의 핫 레그(11)를 통해 이동된 냉각재(CL)를 이용해 물(WT)을 열교환하여 증기(ST)를 발생한다. 판쉘형 증기 발생기 본체(110)는 공지된 다양한 형태의 판쉘형 증기 발생기(plate shell steam generator)를 포함할 수 있다. The plate-shell type steam generator body 110 generates steam ST by heat-exchanging water WT using the coolant CL moved through the hot leg 11 of the nuclear reactor 10 . The plate-shell-type steam generator body 110 may include various types of known plate shell-type steam generators.

일례로, 판쉘형 증기 발생기 본체(110)는 원자로(10)로부터 이동된 냉각재(CL)가 통하는 폐채널(closed channel)을 형성하는 복수의 판(plate)들 및 복수의 판들을 내부에 수납하며 냉각재(CL)와 열교환되는 물(WT)이 통하는 쉘(shell)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.As an example, the plate-shell type steam generator body 110 accommodates a plurality of plates and a plurality of plates forming a closed channel through which the coolant CL moved from the nuclear reactor 10 passes therein. It may include a shell through which water WT heat-exchanged with the coolant CL passes, but is not limited thereto.

고온관(120)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)와 원자로(10)의 냉각재(CL)의 출구측인 핫 레그(11) 사이를 연결한다. 고온관(120)은 원자로(10)의 핫 레그(11)로부터 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로 이동하는 냉각재(CL)의 통로이다. 원자로(10) 내부의 노심을 냉각한 고온의 냉각재(CL)는 원자로(10)의 핫 레그(11)로부터 고온관(120)을 통해 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로 이동된다.The high-temperature tube 120 connects between the plate-shell steam generator body 110 and the hot leg 11 that is the outlet side of the coolant CL of the nuclear reactor 10 . The high-temperature tube 120 is a passage for the coolant CL moving from the hot leg 11 of the nuclear reactor 10 to the plate-shell type steam generator body 110 . The high-temperature coolant CL cooling the core inside the nuclear reactor 10 is moved from the hot leg 11 of the nuclear reactor 10 to the plate-shell steam generator body 110 through the high-temperature tube 120 .

저온관(130)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)와 원자로(10)의 냉각재(CL)의 입구측인 콜드 레그(12) 사이를 연결한다. 저온관(130)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로부터 콜드 레그(12)로 이동하는 냉각재(CL)가 통하는 통로이다. 판쉘형 증기 발생기 본체(110)에 물(WT)과 열교환된 저온의 냉각재(CL)는 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로부터 저온관(130)을 통해 원자로(10)의 콜드 레그(12)로 이동된다.The low-temperature tube 130 connects between the plate-shell steam generator body 110 and the cold leg 12 that is the inlet side of the coolant CL of the nuclear reactor 10 . The low-temperature tube 130 is a passage through which the coolant CL moves from the plate-shell steam generator body 110 to the cold leg 12 . The low-temperature coolant CL heat-exchanged with water WT in the plate-shell steam generator body 110 is transferred from the plate-shell steam generator body 110 to the cold leg 12 of the nuclear reactor 10 through the low-temperature tube 130 . is moved

급수관(140)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)와 연결된다. 급수관(140)은 물 탱크 등의 물 저장 수단 및 펌프 등의 물 공급 수단 등과 판쉘형 증기 발생기 본체(110) 사이를 연결한다. 급수관(140)은 물 저장 수단으로부터 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로 이동하는 물(WT)의 통로이다. 급수관(140)을 통해 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로 이동된 물(WT)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)에서 냉각재(CL)에 의해 열교환되어 증기(ST)로 발생된다.The water supply pipe 140 is connected to the plate-shell type steam generator body 110 . The water supply pipe 140 connects between a water storage means such as a water tank, a water supply means such as a pump, and the like, and the plate-shell type steam generator body 110 . The water supply pipe 140 is a passage of water WT from the water storage means to the plate-shell type steam generator body 110 . The water WT moved to the plate-shell steam generator body 110 through the water supply pipe 140 is heat-exchanged by the coolant CL in the plate-shell steam generator body 110 to generate steam ST.

증기관(150)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)와 연결된다. 증기관(150)은 터빈 등의 발전 수단과 판쉘형 증기 발생기 본체(110) 사이를 연결한다. 증기관(150)은 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로부터 발전 수단으로 이동하는 증기(ST)의 통로이다. 증기관(150)을 통해 판쉘형 증기 발생기 본체(110)로부터 터빈 등의 발전 수단으로 증기(ST)가 이동된다.The steam pipe 150 is connected to the plate-shell type steam generator body 110 . The steam pipe 150 connects the power generation means such as a turbine and the plate-shell type steam generator body 110 . The steam pipe 150 is a passage of steam ST moving from the plate-shell type steam generator body 110 to the power generation means. The steam ST is moved from the plate-shell type steam generator body 110 to a power generation means such as a turbine through the steam pipe 150 .

복수의 격실(200)들은 원자로(10)의 외부에 위치한다. 복수의 격실(200)들은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 각각을 내부에 수납하여 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 각각을 격리한다. 복수의 격실(200)들 각각의 내부에는 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 각각의 판쉘형 증기 발생기 본체(110)가 격리된다. 복수의 격실(200)들 각각은 공지된 다양한 방사선 차폐 구조를 가질 수 있다.The plurality of compartments 200 are located outside the nuclear reactor 10 . The plurality of compartments 200 isolates each of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 by accommodating each of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 therein. Inside each of the plurality of compartments 200, the plate-shell-type steam generator body 110 of each of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 is isolated. Each of the plurality of compartments 200 may have various known radiation shielding structures.

복수의 공기 정화 장치(300)들은 복수의 격실(200)들과 연결된다. 복수의 공기 정화 장치(300)들은 복수의 격실(200)들 내부의 공기를 정화한다. 복수의 공기 정화 장치(300)들은 복수의 격실(200)들의 공기를 순환시키는 펌프 등의 공기 순환 수단 및 복수의 필터 등의 공기 정화 수단을 포함하나, 이에 한정되지 않고 공지된 다양한 구성들을 포함할 수 있다. 복수의 공기 정화 장치(300)들 각각은 공지된 다양한 HVAC(heating, ventilation, air conditioning) 시스템을 포함할 수 있다. 복수의 공기 정화 장치(300)들은 복수의 제1 방사선 감지기(400)들 및 복수의 제2 방사선 감지기(500)들과 연결된다. 복수의 공기 정화 장치(300)들은 복수의 제1 방사선 감지기(400)들 또는 복수의 제2 방사선 감지기(500)들로부터 신호를 전달 받아 복수의 격실(200)들 내부의 공기를 정화한다. The plurality of air purification devices 300 are connected to the plurality of compartments 200 . The plurality of air purification devices 300 purify the air inside the plurality of compartments 200 . The plurality of air purification devices 300 include an air circulation means such as a pump for circulating the air of the plurality of compartments 200 and an air purification means such as a plurality of filters, but are not limited thereto, and may include various known configurations. can Each of the plurality of air purifying apparatuses 300 may include various known HVAC (heating, ventilation, air conditioning) systems. The plurality of air purification devices 300 are connected to a plurality of first radiation detectors 400 and a plurality of second radiation detectors 500 . The plurality of air purification devices 300 receive signals from the plurality of first radiation detectors 400 or the plurality of second radiation detectors 500 to purify the air inside the plurality of compartments 200 .

복수의 제1 방사선 감지기(400)들은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 증기관(150)에 장착된다. 복수의 제1 방사선 감지기(400)들은 증기관(150)을 통하는 증기(ST)의 방사선량을 감지한다. 복수의 제1 방사선 감지기(400)들은 복수의 공기 정화 장치(300)들과 연결된다. 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 일 판쉘형 증기 발생기(100)의 증기관(150)을 통하는 증기(ST)의 방사선량이 설정값을 초과할 경우, 일 판쉘형 증기 발생기(100)의 증기관(150)에 장착된 제1 방사선 감지기(400)는 일 판쉘형 증기 발생기(100)가 위치하는 일 격실(200)에 연결된 일 공기 정화 장치(300)로 방사선량 초과 신호를 전달하며, 방사선량 초과 신호를 전달받은 일 공기 정화 장치(300)는 일 판쉘형 증기 발생기(100)가 위치하는 일 격실(200) 내부의 공기를 정화한다.The plurality of first radiation detectors 400 are mounted on the steam tube 150 of the plurality of plate-shell type steam generators 100 . The plurality of first radiation detectors 400 detect the radiation dose of the steam ST passing through the steam tube 150 . The plurality of first radiation detectors 400 are connected to the plurality of air purification devices 300 . When the radiation dose of the steam (ST) passing through the steam pipe 150 of the one plate-shell-type steam generator 100 of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 exceeds the set value, the steam pipe of the one plate-shell-type steam generator 100 The first radiation detector 400 mounted on 150 transmits a radiation dose excess signal to one air purification device 300 connected to one compartment 200 in which one plate-shell type steam generator 100 is located, and the radiation dose One air purifying device 300 that has received the excess signal purifies the air inside one compartment 200 in which one plate-shell type steam generator 100 is located.

복수의 제2 방사선 감지기(500)들은 복수의 격실(200)들 내부에 위치하여 복수의 격실(200)들 내부의 방사선량을 감지한다. 복수의 제2 방사선 감지기(500)들은 복수의 공기 정화 장치(300)들과 연결된다. 복수의 격실(200)들 중 일 격실(200) 내부의 방사선량이 설정값을 초과할 경우, 일 격실(200) 내부에 위치하는 제2 방사선 감지기(500)는 일 격실(200)에 연결된 일 공기 정화 장치(300)로 방사선량 초과 신호를 전달하며, 방사선량 초과 신호를 전달받은 일 공기 정화 장치(300)는 일 격실(200) 내부의 공기를 정화한다.A plurality of second radiation detectors 500 are located inside the plurality of compartments 200 to detect the radiation dose inside the plurality of compartments (200). The plurality of second radiation detectors 500 are connected to the plurality of air purification devices 300 . Among the plurality of compartments 200 , when the amount of radiation inside the compartment 200 exceeds the set value, the second radiation detector 500 located inside the compartment 200 is one air connected to the compartment 200 . The radiation dose excess signal is transmitted to the purification device 300 , and one air purification device 300 that has received the radiation dose excess signal purifies the air inside the compartment 200 .

복수의 밸브(600)들은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 고온관(120), 저온관(130), 급수관(140), 증기관(150) 각각에 장착된다. 복수의 밸브(600)들은 각 배관을 통하는 유체의 유량을 조절하는 유량 조절 밸브 및 각 배관을 통하는 유체의 흐름을 오픈(open) 및 클로즈(close)하는 격리 밸브를 포함할 수 있다.The plurality of valves 600 are mounted on each of the high temperature pipe 120 , the low temperature pipe 130 , the water supply pipe 140 , and the steam pipe 150 of the plurality of plate-shell type steam generators 100 . The plurality of valves 600 may include a flow control valve for controlling the flow rate of the fluid through each pipe and an isolation valve for opening and closing the flow of the fluid through each pipe.

이상과 같이, 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들이 원자로(10)의 외부에 위치함으로써, 증기 발생기가 원자로 내부에 위치하는 일체형 원자로 대비 원자로(10)의 크기 및 중량이 커지지 않기 때문에, 원자로(10) 및 증기 발생 시스템(1000)의 운반 및 설치가 용이하다.As described above, in the steam generating system 1000 of the nuclear reactor according to an embodiment, the plurality of plate-shell type steam generators 100 are located outside the nuclear reactor 10, so that the steam generator is located inside the nuclear reactor compared to the integrated reactor. Since the size and weight of the nuclear reactor 10 is not increased, the transport and installation of the nuclear reactor 10 and the steam generating system 1000 are easy.

또한, 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들이 원자로(10)의 외부에 위치하는 복수의 격실(200)들 내부에 격리되고, 복수의 격실(200)들이 복수의 공기 정화 장치(300)들에 의해 공기 정화됨으로써, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들에 의한 작업자의 방사선 피폭이 방지된다.In addition, in the steam generating system 1000 of the nuclear reactor according to an embodiment, the plurality of plate-shell type steam generators 100 are isolated inside the plurality of compartments 200 located outside the nuclear reactor 10, and the plurality of compartments (200) By air purification by the plurality of air purification devices 300, the radiation exposure of the operator by the plurality of plate-shell-type steam generators 100 is prevented.

또한, 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 증기관(150)에 장착된 복수의 제1 방사선 감지기(400)들 및 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 배관들에 장착된 복수의 밸브(600)들을 포함함으로써, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 일 판쉘형 증기 발생기(100)를 통하는 냉각재(CL)에 누설이 발생된 경우, 복수의 밸브(600)들을 이용해 일 판쉘형 증기 발생기(100)의 사용을 배제하고 대기하고 있던 타 판쉘형 증기 발생기(100)를 사용하여 연속적인 정상 운전이 가능하다. 또한, 일 실시예에 따른 원자로 증기 발생 시스템(1000)은 사용이 배제된 일 판쉘형 증기 발생기(100)를 새로운 판쉘형 증기 발생기(100)로 교체하여 가동 중 수리가 가능하다.In addition, the steam generating system 1000 of the nuclear reactor according to an embodiment includes a plurality of first radiation detectors 400 and a plurality of plate-shell type steam generators mounted on the steam tube 150 of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 . By including a plurality of valves 600 mounted on the pipes of 100, when leakage occurs in the coolant CL through one of the plurality of plate-shell-type steam generators 100 among the plate-shell-type steam generators 100 , using a plurality of valves 600 to exclude the use of one plate-shell-type steam generator 100, continuous normal operation is possible using the other plate-shell-type steam generator 100 that was waiting. In addition, the reactor steam generating system 1000 according to an embodiment can be repaired during operation by replacing the one plate-shell-type steam generator 100 that is excluded from use with a new plate-shell-type steam generator 100 .

또한, 일 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1000)은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들이 복수의 격실(200)들 내부에 격리되고, 복수의 격실(200)들이 복수의 공기 정화 장치(300)에 의해 공기 정화됨으로써, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 누설이 발생된 일 판쉘형 증기 발생기(100)에 의해 일 격실(200) 내부가 방사성 물질에 의해 오염되더라도, 공기 정화 장치(300)에 의해 일 격실(200) 내부의 공기가 정화되기 때문에, 증기 발생 시스템(1000)의 건전성을 유지한다.In addition, in the steam generating system 1000 of the nuclear reactor according to an embodiment, a plurality of plate-shell-type steam generators 100 are isolated in a plurality of compartments 200 , and a plurality of compartments 200 are a plurality of air purification devices. By purifying the air by 300, even if the inside of the compartment 200 is contaminated by radioactive materials by one of the plurality of plate-shell-type steam generators 100, the leakage occurs, the air is purified Since the air inside the compartment 200 is purged by the device 300 , the integrity of the steam generating system 1000 is maintained.

즉, 원자로(10)와 연결되어 이용률 및 안정성이 향상된 판쉘형 증기 발생기(100)를 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템(1000)이 제공된다That is, there is provided a steam generating system 1000 of a nuclear reactor including a plate-shell type steam generator 100 that is connected to the nuclear reactor 10 and has improved utilization and stability.

이하, 도 2를 참조하여 다른 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 설명한다.Hereinafter, a steam generating system of a nuclear reactor according to another embodiment will be described with reference to FIG. 2 .

이하에서는 상술한 일 실시예에 따른 원자로 증기 발생 시스템(1000)과 다른 부분에 대해서 설명한다.Hereinafter, parts different from the reactor steam generating system 1000 according to the above-described embodiment will be described.

도 2은 다른 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a steam generating system of a nuclear reactor according to another embodiment.

도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 원자로의 증기 발생 시스템(1002)은 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들, 복수의 격실(200)들, 복수의 공기 정화 장치(300)들, 복수의 제1 방사선 감지기(400)들, 복수의 제2 방사선 감지기(500)들, 복수의 밸브(600)들, 제어부(700)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , a steam generating system 1002 of a nuclear reactor according to another embodiment includes a plurality of plate-shell type steam generators 100 , a plurality of compartments 200 , a plurality of air purification devices 300 , and a plurality of of the first radiation detectors 400 , a plurality of second radiation detectors 500 , a plurality of valves 600 , and a control unit 700 .

제어부(700)는 복수의 밸브(600)들, 복수의 제1 방사선 감지기(400)들, 복수의 제2 방사선 감지기(500)들, 복수의 공기 정화 장치(300)들과 연결된다. 제어부(700)는 원자로(10)의 부하추종운전, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 증기관(150)을 통하는 증기(ST)의 방사선량, 복수의 격실(200)들 내부 공기의 방사선량에 대응하여 복수의 밸브(600)들을 제어한다.The controller 700 is connected to a plurality of valves 600 , a plurality of first radiation detectors 400 , a plurality of second radiation detectors 500 , and a plurality of air purification devices 300 . The control unit 700 is a load-following operation of the nuclear reactor 10, the radiation dose of the steam ST through the steam pipe 150 of the plurality of plate-shell type steam generators 100, the radiation dose of the air inside the plurality of compartments 200 A plurality of valves 600 are controlled in response.

제어부(700)는 증기관(150)을 통하는 증기(ST)의 방사선량에 대응하여 복수의 밸브(600)들을 제어하여 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 사용 중이던 일 판쉘형 증기 발생기(100)들의 사용을 배제하고 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 대기하고 있던 타 판쉘형 증기 발생기(100)들을 사용하여 연속적인 정상 운전을 수행한다.The control unit 700 controls a plurality of valves 600 in response to the radiation dose of the steam ST passing through the steam tube 150 to control one plate-shell-type steam generator 100 that was in use among the plurality of plate-shell-type steam generators 100 . ) and perform continuous normal operation using other plate-shell-type steam generators 100 that were waiting among the plurality of plate-shell-type steam generators 100 .

일례로, 제어부(700)는 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 일 판쉘형 증기 발생기(100)를 통하는 냉각재(CL)에 누설이 발생되어 일 판쉘형 증기 발생기(100)의 증기관(150)에 장착된 제1 방사선 감지기(400)로부터 방사선량 초과 신호를 전달받을 경우, 복수의 밸브(600)들을 제어하여 일 판쉘형 증기 발생기(100)의 사용을 배제하고 대기하고 있던 타 판쉘형 증기 발생기(100)를 사용하여 연속적인 정상 운전을 수행함으로써, 원자로의 증기 발생 시스템(1002)의 이용률 및 안정성을 향상한다.For example, the control unit 700 causes a leak in the coolant (CL) passing through the one-plate-shell-type steam generator 100 among the plurality of plate-shell-type steam generators 100, so that the steam tube 150 of the one-plate-shell-type steam generator 100 occurs. ), when receiving a signal exceeding the radiation dose from the first radiation detector 400 mounted on, control the plurality of valves 600 to exclude the use of one plate-shell-type steam generator 100 and wait for another plate-shell-type steam By using the generator 100 to perform continuous normal operation, the utilization and stability of the steam generating system 1002 of the nuclear reactor is improved.

또한, 제어부(700)는 일 판쉘형 증기 발생기(100)가 위치하는 일 격실(200) 내부에 설치된 제2 방사선 감지기(500)로부터 방사선량 초과 신호를 전달받을 경우, 공기 정화 장치(300)를 운전(제어)하여 운전원이 해당 일 격실(200)에 접근하여 정비를 허용할 수 있도록 거주성을 보증할 수 있다.In addition, when the control unit 700 receives the radiation dose excess signal from the second radiation detector 500 installed inside the compartment 200 in which the one plate-shell type steam generator 100 is located, the air purification device 300 is operated. By driving (controlling), the habitability can be guaranteed so that the operator can access the compartment 200 and allow maintenance.

다른 예로, 제어부(700)는 제어부(700)에 포함된 분석부에서 요구되는 발전소 출력을 내기 위해(부하추종을 포함), 터빈에 전달하기 위한 증기 용량을 결정하고, 해당 증기 용량 생산을 위해 필요한 판쉘형 증기 발생기(100)들의 개수 및 증기 유량을 결정한다. 한편, 제어부(700)는 1차측 출력 변경을 위한 원자로(10)의 노심에 삽입된 제어봉 조절 필요 위치를 결정할 수 있다. 제어부(700)는 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 현재 상태 건전성을 감시하여, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들의 가동 대상을 선정하고, 복수의 판쉘형 증기 발생기(100)들 중 가동 대상으로 선정된 판쉘형 증기 발생기(100)의 전단 및 후단에 설치된 유량 조절 밸브를 통하여 유량을 조절함으로써 요구된 발전소 출력을 발생시킨다. 이때, 1차측 출력 변경을 위해 원자로(10)의 노심에 삽입된 제어봉이 인출 또는 삽입될 수 있다.As another example, the control unit 700 determines the steam capacity to be transmitted to the turbine in order to output the power plant output required by the analysis unit included in the control unit 700 (including load tracking), and necessary for the production of the corresponding steam capacity. Determine the number and steam flow rate of the plate-shell type steam generators (100). Meanwhile, the control unit 700 may determine a position at which the control rod inserted into the core of the nuclear reactor 10 for changing the primary-side output needs to be adjusted. The control unit 700 monitors the health of the current state of the plurality of plate-shell-type steam generators 100, selects an operation target of the plurality of plate-shell-type steam generators 100, and operates among the plurality of plate-shell-type steam generators 100 The required power plant output is generated by controlling the flow rate through the flow control valve installed at the front and rear ends of the plate-shell type steam generator 100 selected as the target. In this case, the control rod inserted into the core of the nuclear reactor 10 may be withdrawn or inserted in order to change the primary-side output.

즉, 원자로(10)와 연결되어 이용률 및 안정성이 향상된 판쉘형 증기 발생기(100)를 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템(1002)이 제공된다.That is, a steam generating system 1002 of a nuclear reactor is provided, which is connected to the nuclear reactor 10 and includes a plate-shell type steam generator 100 having improved utilization and stability.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the

판쉘형 증기 발생기(100), 격실(200), 공기 정화 장치(300), 제1 방사선 감지기(400), 제2 방사선 감지기(500), 밸브(600)Plate-shell steam generator 100 , compartment 200 , air purifier 300 , first radiation detector 400 , second radiation detector 500 , valve 600 .

Claims (7)

원자로의 외부에 위치하며, 상기 원자로 내부의 냉각재가 통하는 상기 원자로의 핫 레그(hot leg) 및 콜드 레그(cold leg) 각각과 병렬 연결되며, 상기 냉각재를 이용해 물을 열교환하여 증기를 발생하는 복수의 판쉘형 증기 발생기들;
상기 원자로의 외부에 위치하며, 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 각각을 격리하는 복수의 격실들; 및
상기 복수의 격실들과 연결되며, 상기 복수의 격실들 내부의 공기를 정화하는 복수의 공기 정화 장치들
을 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.It is located outside the nuclear reactor, is connected in parallel with each of a hot leg and a cold leg of the nuclear reactor through which the coolant inside the reactor passes, and heat exchanges water using the coolant to generate steam. plate-shell steam generators;
a plurality of compartments located outside the nuclear reactor and isolating each of the plurality of plate-shell type steam generators; and
A plurality of air purifying devices connected to the plurality of compartments and purifying the air inside the plurality of compartments
A steam generating system of a nuclear reactor comprising a. 제1항에서,
상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 각각은,
상기 냉각재를 이용해 상기 물을 열교환하여 상기 증기를 발생하는 판쉘형 증기 발생기 본체;
상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 상기 핫 레그 사이를 연결하며, 상기 핫 레그로부터 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로 이동하는 상기 냉각재가 통하는 고온관;
상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 상기 콜드 레그 사이를 연결하며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로부터 상기 콜드 레그로 이동하는 상기 냉각재가 통하는 저온관;
상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 연결되며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로 이동하는 상기 물이 통하는 급수관; 및
상기 판쉘형 증기 발생기 본체와 연결되며, 상기 판쉘형 증기 발생기 본체로부터 이동하는 상기 증기가 통하는 증기관
을 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 1,
Each of the plurality of plate-shell type steam generators,
a plate-shell type steam generator body generating the steam by heat-exchanging the water using the coolant;
a high-temperature tube connecting the plate-shell steam generator body and the hot leg through which the coolant moving from the hot leg to the plate-shell steam generator body passes;
a low-temperature tube connecting the plate-shell steam generator body and the cold leg through which the coolant moving from the plate-shell steam generator body to the cold leg passes;
a water supply pipe connected to the plate-shell-type steam generator body and through which the water moves to the plate-shell-type steam generator body; and
A steam pipe connected to the plate-shell-type steam generator body and through which the steam moving from the plate-shell-type steam generator body passes
A steam generating system of a nuclear reactor comprising a. 제2항에서,
상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들의 상기 증기관에 장착되어 상기 증기관을 통하는 상기 증기의 방사선량을 감지하며, 상기 복수의 공기 정화 장치들과 연결된 복수의 제1 방사선 감지기들을 더 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 2,
The steam generating system of a nuclear reactor further comprising a plurality of first radiation detectors mounted on the steam pipe of the plurality of plate-shell type steam generators to sense the radiation dose of the steam passing through the steam pipe, and connected to the plurality of air purification devices. . 제2항에서,
상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들의 상기 고온관, 상기 저온관, 상기 급수관, 상기 증기관 각각에 장착된 복수의 밸브들을 더 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 2,
The steam generating system of a nuclear reactor further comprising a plurality of valves mounted on each of the high temperature pipe, the low temperature pipe, the water supply pipe, and the steam pipe of the plurality of plate-shell type steam generators. 제4항에서,
상기 복수의 밸브들과 연결되며, 상기 원자로의 부하추종운전 및 상기 증기관을 통하는 상기 증기의 방사선량에 대응하여 상기 복수의 밸브들을 제어하는 제어부를 더 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 4,
The steam generating system of a nuclear reactor further comprising a control unit connected to the plurality of valves and controlling the plurality of valves in response to the load following operation of the nuclear reactor and the radiation dose of the steam passing through the steam tube. 제5항에서,
상기 제어부는 상기 증기의 방사선량에 대응하여 상기 복수의 밸브들을 제어하여 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 중 사용 중이던 일 판쉘형 증기 발생기들의 사용을 배제하고 상기 복수의 판쉘형 증기 발생기들 중 대기하고 있던 타 판쉘형 증기 발생기들을 사용하여 연속적인 정상 운전을 수행하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 5,
The control unit controls the plurality of valves in response to the radiation dose of the steam to exclude the use of one plate-shell-type steam generators that were in use among the plurality of plate-shell-type steam generators, and to wait among the plurality of plate-shell-type steam generators A steam generating system of a nuclear reactor that performs continuous normal operation using existing other plate-shell type steam generators. 제1항에서,
상기 복수의 격실들 내부에 위치하여 상기 복수의 격실들 내부의 방사선량을 감지하며, 상기 복수의 공기 정화 장치들과 연결된 복수의 제2 방사선 감지기들을 더 포함하는 원자로의 증기 발생 시스템.In claim 1,
The steam generating system of a nuclear reactor further comprising a plurality of second radiation detectors located inside the plurality of compartments to sense the amount of radiation inside the plurality of compartments, and connected to the plurality of air purification devices.
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