KR20230117894A - Small modular reactor having property of controlling internal flow and method of controlling internal flow in small modular reactor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부유동 조절가능한 소형모듈형반응기 및 이를 이용한 소형모듈형반응기의 내부유동 조절방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 내부유동을 조절가능한 소형모듈형반응기는, 하부 반구를 포함하는 원자로 용기; 상기 원자로 용기 내에 위치하는 노심; 상기 원자로 용기 내에 위치하며 상기 노심의 상부에 위치하는 증기발생기; 상기 노심의 하부로부터 상기 하부 반구를 향해 돌출되어 있으며, 돌출길이의 조절이 가능한 유동조절부를 포함하며, 상기 증기발생기에서의 열교환을 통해 냉각된 냉각수는 자연순환을 통해 상기 하부 반구로 내려와 상기 유동조절부를 거친 후 상기 노심으로 공급된다.The present invention relates to a small modular reactor capable of controlling the internal flow and a method for controlling the internal flow of the small modular reactor using the same. A small modular reactor capable of controlling internal flow according to the present invention includes a reactor vessel including a lower hemisphere; a core positioned within the reactor vessel; a steam generator positioned within the reactor vessel and positioned above the core; It protrudes from the lower part of the core toward the lower hemisphere, and includes a flow control unit capable of adjusting the length of the protrusion. Coolant cooled through heat exchange in the steam generator descends to the lower hemisphere through natural circulation to control the flow After passing through the section, it is supplied to the core.
Description
본 발명은 자연순환 방식에서 내부유동을 조절가능한 소형모듈형반응기 및 이를 이용한 소형모듈형반응기의 내부유동 조절방법에 관한 것이다.The present invention relates to a small modular reactor capable of controlling the internal flow in a natural circulation method and a method for controlling the internal flow of the small modular reactor using the same.
SMR(small modular reactor)에서의 냉각수는 강제순환 또는 자연순환의 방식으로 반응기 내부에서 순환한다.Cooling water in a small modular reactor (SMR) circulates inside the reactor in a forced or natural circulation manner.
강제순환 방식에서는 펌프를 이용하여 냉각수를 순환시킨다. 강제순환에서는 노심하부에 플로우 스커트를 설치하여 노심으로 유입되는 냉각수가 수평적으로 고르게 배분되도록 한다.In the forced circulation method, the cooling water is circulated using a pump. In forced circulation, a flow skirt is installed at the bottom of the core to evenly distribute the cooling water flowing into the core.
반면, 자연순환 방식에서는 플로우 스커트를 사용할 수 없어, 냉각수의 내부유동을 조절하기 어렵다. On the other hand, in the natural circulation method, it is difficult to control the internal flow of cooling water because a flow skirt cannot be used.
따라서 본 발명의 목적은 자연순환 방식에서 내부유동을 조절가능한 소형모듈형반응기 및 이를 이용한 소형모듈형반응기의 내부유동 조절방법을 제공하는 것이다.Therefore, an object of the present invention is to provide a small modular reactor capable of controlling the internal flow in a natural circulation method and a method for controlling the internal flow of the small modular reactor using the same.
상기 본 발명의 목적은 내부유동을 조절가능한 소형모듈형반응기에 있어서, 하부 반구를 포함하는 원자로 용기; 상기 원자로 용기 내에 위치하는 노심; 상기 원자로 용기 내에 위치하며 상기 노심의 상부에 위치하는 증기발생기; 상기 노심의 하부로부터 상기 하부 반구를 향해 돌출되어 있으며, 돌출길이의 조절이 가능한 유동조절부를 포함하며, 상기 증기발생기에서의 열교환을 통해 냉각된 냉각수는 자연순환을 통해 상기 하부 반구로 내려와 상기 유동조절부를 거친 후 상기 노심으로 공급되는 것에 의해 달성된다.An object of the present invention is a small modular reactor capable of controlling internal flow, comprising: a reactor vessel including a lower hemisphere; a core positioned within the reactor vessel; a steam generator positioned within the reactor vessel and positioned above the core; It protrudes from the lower part of the core toward the lower hemisphere, and includes a flow control unit capable of adjusting the length of the protrusion. Coolant cooled through heat exchange in the steam generator descends to the lower hemisphere through natural circulation to control the flow It is achieved by being supplied to the core after passing through a section.
상기 유동조절부는, 동심원 형태로 배치된 링형태의 다수의 유동판을 포함하며, 상기 각 유동판은 돌출길이의 조절이 독립적으로 가능할 수 있다.The flow control unit includes a plurality of ring-shaped flow plates arranged in a concentric circle, and each flow plate may independently control the protruding length.
상기 유동조절부는, 상기 유동판의 바깥쪽에 링형태로 고정되어 있는 고정판을 더 포함하며, 상기 고정판의 돌출길이는 상기 유동판의 최대 돌출길이보다 길 수 있다.The flow control unit further includes a fixing plate fixed in a ring shape to an outer side of the fluid plate, and a protruding length of the fixing plate may be longer than a maximum protruding length of the fluid plate.
상기 유동판의 돌출길이는 냉각수가 평평한 유동면을 가지고 상기 노심으로 공급되도록 조절될 수 있다.The protruding length of the flow plate may be adjusted so that coolant is supplied to the core with a flat flow surface.
상기 본 발명의 목적은 소형모듈형반응기의 내부유동을 조절하는 방법에 있어서, 상기 소형모듈형반응기는, 하부 반구를 포함하는 원자로 용기; 상기 원자로 용기 내에 위치하는 노심; 및 상기 원자로 용기 내에 위치하며 상기 노심의 상부에 위치하는 증기발생기를 포함하며, 상기 소형모듈형반응기를 기동하는 단계; 및 상기 소형모듈형반응기를 정상운전하는 단계를 포함하며, 상기 소형모듈형반응기에서의 냉각수는 자연순환하며, 상기 소형모듈형반응기의 기동 및 정상운전에 따라 상기 하부 반구에서 상기 노심으로 공급되는 냉각수의 유동흐름을 조절하는 것에 의해 달성된다.An object of the present invention is a method for controlling the internal flow of a small modular reactor, wherein the small modular reactor includes: a reactor vessel including a lower hemisphere; a core positioned within the reactor vessel; and a steam generator positioned in the reactor vessel and positioned above the core, and starting the small modular reactor; and normally operating the small modular reactor, wherein the cooling water in the small modular reactor is naturally circulated, and the cooling water is supplied from the lower hemisphere to the core according to the startup and normal operation of the small modular reactor. It is achieved by controlling the flow of
상기 소형모듈형반응기는, 상기 노심의 하부로부터 상기 하부 반구를 향해 돌출되어 있으며, 돌출길이의 조절이 가능한 유동조절부를 더 포함하며, 상기 유동흐름의 조절은 상기 유동조절부를 통해 수행될 수 있다.The small modular reactor may further include a flow control unit protruding from the lower portion of the core toward the lower hemisphere and capable of adjusting a protruding length, and the flow control may be performed through the flow control unit.
상기 유동조절부는, 동심원 형태로 배치된 링형태의 다수의 유동판을 포함하며, 상기 각 유동판은 돌출길이의 조절이 독립적으로 가능할 수 있다.The flow control unit includes a plurality of ring-shaped flow plates arranged in a concentric circle, and each flow plate may independently control the protruding length.
상기 각 유동판의 돌출길이의 조절은, (1) 운전단계 및 (2) 상기 노심 상부에서의 유속을 기초로 수행될 수 있다.Adjustment of the protruding length of each fluid plate may be performed based on (1) an operating stage and (2) a flow velocity in the upper portion of the core.
상기 유동조절부는, 상기 기동단계에서보다 상기 정상운전 시에 상기 각 유동판의 돌출길이 간의 편차가 클 수 있다.In the flow control unit, a deviation between the protruding lengths of each of the flow plates may be greater during the normal operation than in the start-up step.
상기 유동조절부는, 상기 정상운전 시에 상기 동심원의 중심부에 가까울수록 상기 유동판의 돌출길이가 길 수 있다.The protruding length of the flow plate may be longer as the flow control part is closer to the center of the concentric circle during the normal operation.
본 발명에 따르면 자연순환 방식에서 내부유동을 조절가능한 소형모듈형반응기 및 이를 이용한 소형모듈형반응기의 내부유동 조절방법이 제공된다.According to the present invention, a small modular reactor capable of controlling the internal flow in a natural circulation method and a method for controlling the internal flow of the small modular reactor using the same are provided.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소형모듈형반응기의 단면도이고,
도 2는 도 1의 A부분의 확대도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소형모듈형 반응기의 유동판을 나타낸 것이고,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 소형모듈형 반응기에서 유동판의 작동을 나타낸 것이고,
도 5 및 도 6은 유동판의 돌출길이 변화에 따른 냉각수의 내부유동을 시뮬레이션한 결과이다.1 is a cross-sectional view of a small modular reactor according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is an enlarged view of part A of Figure 1,
Figure 3 shows a fluid plate of a small modular reactor according to an embodiment of the present invention,
4a and 4b show the operation of a fluid plate in a small modular reactor according to an embodiment of the present invention,
5 and 6 are simulation results of the internal flow of cooling water according to the change in the protruding length of the flow plate.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail with reference to the following 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.Since the accompanying drawings are only examples shown to explain the technical spirit of the present invention in more detail, the spirit of the present invention is not limited to the accompanying drawings. In addition, in the accompanying drawings, sizes and intervals may be exaggerated unlike actual ones in order to explain the relationship between each component.
펌프가 없이 부력 및 중력에 의한 자연순환에 의존하는 SMR에서는 내부 유동의 첫 출발점이자 동력원인 노심(핵연료 다발)에서의 발생열이 냉각수에 원활하게 전달되어 부력을 발생시키고 내부 유로를 통한 상승을 작동하게 함에 있어, 강제순환펌프와 조합을 이루는 플로우 스커트 역할을 할 수 있는 자연순환 조건하의 최적의 유로를 구현할 수 있는 방법이 필요하다. 이때 노심의 핵연료 집합체가 각 구역마다 온도가 다르므로 노심 하부 냉각수의 부력 생성에 미치는 영향이 달라 노심하부에서 노심을 지나 노심 상부로 유로가 형성될 때 최대한 유로평준화를 구현할 필요성이 있다. 본 발명에서는 노심 하부에서 유로의 조절을 통해 노심의 각 부분으로 공급되는 냉각수의 유로를 최적화한다. In SMR, which relies on natural circulation by buoyancy and gravity without a pump, the heat generated in the core (nuclear fuel bundle), which is the first starting point of internal flow and the power source, is smoothly transferred to the cooling water to generate buoyancy and operate ascent through the internal passage. In doing so, there is a need for a method capable of realizing an optimal flow path under natural circulation conditions that can act as a flow skirt in combination with a forced circulation pump. At this time, since the temperature of the nuclear fuel assembly in the core is different for each zone, the effect on the buoyancy generation of the cooling water in the lower part of the core is different. In the present invention, the passage of cooling water supplied to each part of the core is optimized by adjusting the passage in the lower part of the core.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소형모듈형반응기의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소형모듈형 반응기의 유동판을 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a small modular reactor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of part A of FIG. 1, and FIG. 3 is a fluid plate of a small modular reactor according to an embodiment of the present invention. is shown.
소형모듈형반응기(1)는 원자로 용기(10), 노심(20), 증기발생기(30) 및 유동조절부(40)을 포함한다. The small modular reactor 1 includes a reactor vessel 10, a core 20, a steam generator 30 and a flow control unit 40.
도시하지는 않았지만 소형모듈형반응기(1)는 냉각수의 흐름을 조절하기 위한 쉬라우드 및/또는 라이저를 더 포함할 수 있다. 또한 노심(20)의 반응도를 제어하기 위한 제어봉 등을 더 포함할 수 있다.Although not shown, the small modular reactor 1 may further include a shroud and/or a riser for controlling the flow of cooling water. In addition, a control rod for controlling the reactivity of the core 20 may be further included.
도시하지는 않았지만, 유동조절부(40)를 구동시키는 구동부, 구동부를 제어하는 제어부 및 유동조절부(40)를 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다. 이 때 유동조절부(40)는 냉각수 흐름을 방해하지 않도록 마련된다.Although not shown, a driving unit for driving the flow control unit 40, a control unit for controlling the driving unit, and a support unit for supporting the flow control unit 40 may be further included. At this time, the flow control unit 40 is provided so as not to disturb the coolant flow.
용기(10)의 최하부에는 하부 반구(11)가 형성되어 있다. 노심(20)을 거치면서 온도가 상승한 냉각수는 증기발생기(30)의 상부로 이동한다. 이후 냉각수는 증기발생기(30)에서 열교환하여 냉각된 후, 노심(20)의 측면, 하부 반구(11) 및 유동조절부(40)를 순차적으로 거친 후 다시 노심(20으로 공급된다.A lower hemisphere 11 is formed at the bottom of the container 10 . Cooling water whose temperature has risen while passing through the core 20 moves to the top of the steam generator 30 . Thereafter, the cooling water is cooled by heat exchange in the steam generator 30, passes through the side of the core 20, the lower hemisphere 11, and the flow control unit 40 sequentially, and then is supplied to the core 20 again.
유동조절부(40)는 고정판(41)과 유동판(42a, 42b, 42c)를 포함한다.The flow control unit 40 includes a fixed plate 41 and flow plates 42a, 42b and 42c.
고정판(41)과 유동판(42a, 42b, 42c)은 링 형태이며, 유동판(42a, 42b, 42c)은 하부 반구(11)를 향한 돌출길이가 독립적으로 조절된다.The fixed plate 41 and the floating plates 42a, 42b, and 42c are ring-shaped, and the protruding lengths of the floating plates 42a, 42b, and 42c toward the lower hemisphere 11 are independently adjusted.
고정판(41)은 유동판(42a, 42b, 42c)의 최대 돌출길이보다 길게 형성되어 있다.The fixed plate 41 is formed longer than the maximum protruding length of the floating plates 42a, 42b and 42c.
유동판(42a, 42b, 42c)은 도 3과 같이 직경이 서로 다른 링 형태이며, 동심원 형태로 배치되어 있다. 유동판(42a, 42b, 42c)의 높이는 서로 동일하거나 다를 수 있다.The flow plates 42a, 42b, and 42c have ring shapes having different diameters, as shown in FIG. 3, and are arranged in a concentric circle shape. The heights of the flow plates 42a, 42b and 42c may be the same as or different from each other.
소형모듈형반응기(1)는 별도의 제어부 및 센서를 더 포함할 수 있다. 센서를 통해 확인한 유량데이터 및/또는 온도 데이터 등을 기초로 제어부는 각 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이를 조절하여 노심(10)으로 공급되는 냉각수가 평평한 유동면을 갖도록 조절한다.The small modular reactor 1 may further include a separate controller and sensor. Based on the flow rate data and/or temperature data confirmed by the sensor, the control unit adjusts the protrusion length of each flow plate 42a, 42b, 42c so that the coolant supplied to the core 10 has a flat flow surface.
이에 한정되지 않지만 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이는 노심 상부(B 영역)에서 각 부분에서의 유속을 측정하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 중앙쪽(도 4b의 C 영역)의 유속이 빠르다면 중앙쪽의 유동판(42c)의 돌출길이를 증가시키고 외곽(도 4b의 D 영역)의 유동판(42a, 42b)의 돌출길이는 감소시킬 수 있다. 돌출길이가 길어진 중앙쪽 유동판(42c)에 의해 유로가 길어져 중앙 쪽의 유속이 감소한다.Although not limited thereto, the protruding lengths of the flow plates 42a, 42b, and 42c may be adjusted by measuring the flow velocity at each part in the upper part of the core (region B). For example, if the flow velocity in the center (region C in FIG. 4B) is fast, the protrusion length of the fluid plate 42c in the center is increased and the protrusion of the fluid plates 42a and 42b in the outer area (region D in FIG. 4B) is increased. Length can be reduced. The channel is lengthened by the central flow plate 42c with a longer protruding length, and the flow velocity in the center is reduced.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 유동판의 작동을 설명한다.The operation of the fluid plate will be described with reference to FIGS. 4A and 4B.
유동조절부(40)는 유속에 따라 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출높이에 변화를 주어 노심(10)에 공급되는 냉각수가 최대한 평평한 유동면을 이루게 한다.The flow control unit 40 changes the protrusion height of the flow plates 42a, 42b, and 42c according to the flow rate so that the coolant supplied to the core 10 forms a flow surface as flat as possible.
정상운전 상태에서는 유속의 변화가 없으나, 정지 상태에서 정상운전으로 가기 위해서는 과도 상태에 노심(10)의 위치마다 온도가 변하고 그에 따라 냉각수의 온도가 달라지고 유속도 달라져서 노심(10)에 들어오기 전에 그 유동상태가 변화한다. In the normal operation state, there is no change in the flow rate, but in order to go from the stop state to the normal operation, the temperature changes at each location of the core 10 in the transient state, and the temperature of the cooling water and the flow rate change accordingly, before entering the core 10 Its fluid state changes.
통상 정지상태에서 출력운전을 정상상태까지 가기 위해서는 2일 정도의 시간이 걸리는데, 본 발명에서는 유동조절부(40)를 가변하여 정지상태에서 정상상태까지 최적의 유로를 형성한다.Normally, it takes about 2 days to go from a stopped state to a normal output operation, but in the present invention, the flow control unit 40 is varied to form an optimal flow path from the stopped state to the steady state.
기동상태에서는, 도 4a와 같이 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이의 편차가 크지 않고 정상상태에서는 도 4b와 같이 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이의 편차가 클 수 있다. 특히 정상상태에서는 동심원의 중심부로 갈수록 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이가 길어질 수 있다.In the starting state, the deviation of the protruding lengths of the fluid plates 42a, 42b, and 42c is not large as shown in FIG. . Particularly, in a steady state, protruding lengths of the fluid plates 42a, 42b, and 42c may increase toward the center of the concentric circle.
정지상태에서 원자로의 운전을 시작하여 정상상태에 이르기까지는 1시간에 약 3%의 출력 상승을 수행하게 되며 이때 노심(10)의 발생열이 냉각수의 온도 상승 및 부력에 의한 원자로 상층부로의 상승유로를 형성하게 된다. 초기 기동상태에서는 노심의 전반에 걸쳐 고른 온도 분포를 이루게 되어 노심하부로 유입되는 냉각수의 온도와 유속이 하부 구조물의 벽저항에 크게 영향을 받는 최외곽(D 영역)의 유로가 상대적으로 낮을 가능성이 크므로 외곽의 유동판(42a)의 돌출길이는 나머지 유동판(42b, 42c)과 유사하거나 보다 낮도록 한다. 출력이 상승함에 따라 노심(10)의 각 부위의 온도변화가 생기고 그로 인한 유속의 변화에 따라 유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이를 조절한다.From the start of operation of the nuclear reactor in the stationary state to the steady state, the power output is increased by about 3% per hour. At this time, the heat generated in the core 10 increases the temperature of the cooling water and moves the rising passage to the upper part of the reactor due to buoyancy. will form In the initial startup state, even temperature distribution is achieved throughout the core, so there is a possibility that the outermost flow path (region D), where the temperature and flow rate of the coolant flowing into the lower part of the core are greatly affected by the wall resistance of the lower structure, is relatively low. Since it is large, the protruding length of the outer fluid plate 42a is similar to or lower than that of the other fluid plates 42b and 42c. As the output rises, the temperature of each part of the core 10 changes, and the protruding lengths of the fluid plates 42a, 42b, and 42c are adjusted according to the resulting change in flow velocity.
최종적으로 정상상태 출력운전으로 도달하게 되면 유동평준화 조절부의 모양은 고정되며, 통상의 핵연료 주기에서 노심(10)의 중앙부가 가장 높은 온도분포를 보이므로 중앙부에서의 유로저항을 크게 하기 위해 중심부의 유동판(42c)의 돌출길이를 가장 크게 하고, 외곽으로 갈수록 유동판(42b, 42c)의 돌출길이가 순차적으로 낮아지도록 한다.When the steady-state power operation is finally reached, the shape of the flow leveling controller is fixed, and since the central part of the core 10 shows the highest temperature distribution in a normal nuclear fuel cycle, the flow in the central part is increased to increase the flow resistance in the central part. The protruding length of the plate 42c is made the largest, and the protruding lengths of the floating plates 42b and 42c are sequentially lowered toward the outer periphery.
유동판(42a, 42b, 42c)의 돌출길이 분포를 변화시키면 냉각수의 유동형태가 조절되는 것은 시뮬레이션을 통해 확인할 수 있다.It can be confirmed through simulation that the flow pattern of the coolant is adjusted by changing the protruding length distribution of the flow plates 42a, 42b, and 42c.
도 5 및 도 6은 유동판의 돌출길이 변화에 따른 냉각수의 내부유동을 시뮬레이션한 결과이다.5 and 6 are simulation results of the internal flow of cooling water according to the change in the protruding length of the flow plate.
도 5는 기동 시의 내부유동을 모사한 것이고, 도 6은 정상운전 시의 내부유동을 모사한 것이다.5 simulates the internal flow during startup, and FIG. 6 simulates the internal flow during normal operation.
모사 조건은 다음과 같다.The simulation conditions are as follows.
초기 기동(출력상승 구간), 정상상태(100% 출력운전 구간)Initial startup (output rising section), normal state (100% output operation section)
초기기동은 크게 3가지 모양(노심하부)으로 출력상승구간을 다시 3가지 조건으로 나눠서 해석, 그 후 최종 정상상태 100% 출력운전구간 해석The initial start-up is analyzed by dividing the power rising section into 3 conditions in three main shapes (lower core), and then analyzing the final steady state 100% power operation section.
도 5 및 도 6을 보면 초기기동/정상운전 및 유동판의 돌출길이 분포에 따라 내부유동이 상이함을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 5 and 6 , it can be confirmed that the internal flow is different according to the distribution of protruding lengths of the initial start/normal operation and the flow plate.
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 examples for explaining the present invention, but the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to practice the present invention with various modifications therefrom, so the technical protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.
Claims (10)
하부 반구를 포함하는 원자로 용기;
상기 원자로 용기 내에 위치하는 노심;
상기 원자로 용기 내에 위치하며 상기 노심의 상부에 위치하는 증기발생기;
상기 노심의 하부로부터 상기 하부 반구를 향해 돌출되어 있으며, 돌출길이의 조절이 가능한 유동조절부를 포함하며,
상기 증기발생기에서의 열교환을 통해 냉각된 냉각수는 자연순환을 통해 상기 하부 반구로 내려와 상기 유동조절부를 거친 후 상기 노심으로 공급되는 소형모듈형반응기.In a small modular reactor capable of controlling internal flow,
a reactor vessel comprising a lower hemisphere;
a core positioned within the reactor vessel;
a steam generator positioned within the reactor vessel and positioned above the core;
It protrudes from the lower part of the core toward the lower hemisphere and includes a flow control unit capable of adjusting the length of the protrusion,
The cooling water cooled through heat exchange in the steam generator descends to the lower hemisphere through natural circulation and is supplied to the core after passing through the flow control unit.
상기 유동조절부는,
동심원 형태로 배치된 링형태의 다수의 유동판을 포함하며,
상기 각 유동판은 돌출길이의 조절이 독립적으로 가능한 소형모듈형반응기.According to claim 1,
The flow control unit,
It includes a plurality of ring-shaped flow plates arranged in a concentric circle,
Each of the flow plates is a small modular reactor capable of independently adjusting the protrusion length.
상기 유동조절부는,
상기 유동판의 바깥쪽에 링형태로 고정되어 있는 고정판을 더 포함하며,
상기 고정판의 돌출길이는 상기 유동판의 최대 돌출길이보다 긴 소형모듈형반응기.According to claim 1,
The flow control unit,
Further comprising a fixed plate fixed in a ring shape to the outside of the fluid plate,
The protruding length of the fixed plate is a small modular reactor longer than the maximum protruding length of the flow plate.
상기 유동판의 돌출길이는 냉각수가 평평한 유동면을 가지고 상기 노심으로 공급되도록 조절되는 소형모듈형반응기.According to claim 1,
The small modular reactor wherein the protruding length of the flow plate is adjusted so that coolant is supplied to the core with a flat flow surface.
상기 소형모듈형반응기는,
하부 반구를 포함하는 원자로 용기;
상기 원자로 용기 내에 위치하는 노심; 및
상기 원자로 용기 내에 위치하며 상기 노심의 상부에 위치하는 증기발생기를 포함하며,
상기 소형모듈형반응기를 기동하는 단계; 및
상기 소형모듈형반응기를 정상운전하는 단계를 포함하며,
상기 소형모듈형반응기에서의 냉각수는 자연순환하며,
상기 소형모듈형반응기의 기동 및 정상운전에 따라 상기 하부 반구에서 상기 노심으로 공급되는 냉각수의 유동흐름을 조절하는 방법.In the method for controlling the internal flow of a small modular reactor,
The small modular reactor,
a reactor vessel comprising a lower hemisphere;
a core positioned within the reactor vessel; and
A steam generator located in the reactor vessel and located above the core;
Starting the small modular reactor; and
Including the step of operating the small modular reactor normally,
The cooling water in the small modular reactor circulates naturally,
A method for controlling the flow of cooling water supplied from the lower hemisphere to the core according to the startup and normal operation of the small modular reactor.
상기 소형모듈형반응기는,
상기 노심의 하부로부터 상기 하부 반구를 향해 돌출되어 있으며, 돌출길이의 조절이 가능한 유동조절부를 더 포함하며,
상기 유동흐름의 조절은 상기 유동조절부를 통해 수행되는 방법.According to claim 5,
The small modular reactor,
Further comprising a flow control unit protruding from the lower part of the core toward the lower hemisphere and capable of adjusting the length of the protrusion,
The method of controlling the flow is performed through the flow control unit.
상기 유동조절부는,
동심원 형태로 배치된 링형태의 다수의 유동판을 포함하며,
상기 각 유동판은 돌출길이의 조절이 독립적으로 가능한 방법. According to claim 6,
The flow control unit,
It includes a plurality of ring-shaped flow plates arranged in a concentric circle,
A method in which each flow plate can independently adjust the protrusion length.
상기 각 유동판의 돌출길이의 조절은,
(1) 운전단계 및 (2) 상기 노심 상부에서의 유속을 기초로 수행되는 방법.According to claim 7,
Adjustment of the protrusion length of each flow plate,
(1) an operating step and (2) a method performed based on the flow rate at the top of the core.
상기 유동조절부는,
상기 기동단계에서보다 상기 정상운전 시에 상기 각 유동판의 돌출길이 간의 편차가 큰 방법.According to claim 7,
The flow control unit,
A method in which the deviation between the protruding lengths of each fluid plate is larger during the normal operation than in the starting step.
상기 유동조절부는,
상기 정상운전 시에 상기 동심원의 중심부에 가까울수록 상기 유동판의 돌출길이가 긴 방법.
According to claim 9,
The flow control unit,
A method in which the protruding length of the fluid plate is longer as it is closer to the center of the concentric circle during the normal operation.
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|---|---|---|---|
| KR1020220014193A KR102649447B1 (en) | 2022-02-03 | 2022-02-03 | Small modular reactor having property of controlling internal flow and method of controlling internal flow in small modular reactor |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR20230117894A true KR20230117894A (en) | 2023-08-10 |
| KR102649447B1 KR102649447B1 (en) | 2024-03-19 |
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2008008727A (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Hitachi Ltd | Natural circulation type boiling water reactor |
| JP2012251977A (en) * | 2011-06-07 | 2012-12-20 | Toshiba Corp | Reactor internal structure and nuclear reactor |
| CN112185599A (en) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 中国核动力研究设计院 | Nuclear reactor in-pile flow distribution device with cap-shaped drainage and flow guide plate |
-
2022
- 2022-02-03 KR KR1020220014193A patent/KR102649447B1/en active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
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| KR102649447B1 (en) | 2024-03-19 |
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