KR20230151756A - Nuclear power plant with passive supply of coolant water - Google Patents

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KR20230151756A
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Abstract

본 발명은 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소에 있어서, 소형 모듈형 원자로; 상기 소형 모듈형 원자로를 수용하며 냉각수 수용공간이 형성되어 있는 수용조; 및 상기 수용조의 외부에 위치하며 냉각수를 수용하는 냉각수 저장조; 및 상기 수용조 내에 위치하며, 사고 발생에 의해 적어도 일부가 변형되어 상기 냉각수 저장조의 냉각수를 상기 냉각수 수용공간으로 공급하는 공급유닛;을 포함하는 원자력발전소에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear power plant that passively supplies cooling water, including a small modular reactor; a storage tank that accommodates the small modular nuclear reactor and has a cooling water storage space; and a cooling water storage tank located outside the storage tank and containing cooling water. and a supply unit located in the receiving tank, at least partially deformed due to an accident, and supplying the cooling water from the cooling water storage tank to the cooling water receiving space.

Description

피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소{Nuclear power plant with passive supply of coolant water}Nuclear power plant with passive supply of coolant water}

본 발명은 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소에 관한 것이다. The present invention relates to a nuclear power plant that passively supplies cooling water.

소형 모듈형 원자로(SMR)는 다수의 일체형 원자로 모듈로 구성되며, 각 원자로 모듈은 하나의 냉각수조에 침수된 상태로 운영되며, 이때 원자로 수조는 기존 사용원전의 사용후핵연료 냉각수조와 별도로 존재하며 1차계통 최종열제거원(Ultimate Heat Sink, UHS)으로 사용된다.A small modular reactor (SMR) is composed of multiple integrated reactor modules, and each reactor module is operated submerged in a single cooling water tank. In this case, the reactor water tank is separate from the spent nuclear fuel cooling water tank of the existing nuclear power plant and is used as a primary It is used as the ultimate heat sink (UHS) in the system.

여기서, 1차 계통 최종열제거원은 원자로 사고 시, 1개월 이상 원자로를 냉각시켜 주게 된다.Here, the primary system final heat removal source cools the reactor for more than one month in the event of a reactor accident.

하지만, 일반적인 냉각수조는 냉각수가 항상 채워져 있어야 했기 때문에, 정비 및 유지 보수가 불편한다. 구체적으로, 정비를 위해서는 소형 모듈형 원자로(SMR)를 별도의 장소로 이송해야 하는 불편함이 발생하였다. 또한, 장시간의 사고로 인하여 냉각수조 내 냉각수가 모두 증발하는 사고가 발생할 경우, 이에 대한 충분한 대비가 어렵다는 문제점이 있었다. However, since a typical cooling water tank must always be filled with cooling water, maintenance and maintenance are inconvenient. Specifically, the inconvenience of having to transport a small modular nuclear reactor (SMR) to a separate location for maintenance occurred. In addition, if an accident occurs in which all the coolant in the cooling water tank evaporates due to a long-term accident, there is a problem that it is difficult to prepare sufficiently.

한국 특허등록 제10-1677978호(2016년 11월 15일 등록)Korean Patent Registration No. 10-1677978 (registered on November 15, 2016)

본 발명의 목적은 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소를 제공하는 것이다. The purpose of the present invention is to provide a nuclear power plant that passively supplies cooling water.

본 발명은 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소에 있어서, 소형 모듈형 원자로; 상기 소형 모듈형 원자로를 수용하며 냉각수 수용공간이 형성되어 있는 수용조; 및 상기 수용조의 외부에 위치하며 냉각수를 수용하는 냉각수 저장조; 및 상기 수용조 내에 위치하며, 사고 발생에 의해 적어도 일부가 변형되어 상기 냉각수 저장조의 냉각수를 상기 냉각수 수용공간으로 공급하는 공급유닛;을 포함하는 원자력발전소에 관한 것이다.The present invention relates to a nuclear power plant that passively supplies cooling water, including a small modular reactor; a storage tank that accommodates the small modular nuclear reactor and has a cooling water storage space; and a cooling water storage tank located outside the storage tank and containing cooling water. and a supply unit located in the receiving tank, at least partially deformed due to an accident, and supplying the cooling water from the cooling water storage tank to the cooling water receiving space.

상기 소형 모듈형 원자로의 표면의 접촉상태는 상기 냉각수의 공급에 의해 공기접촉에서 냉각수접촉으로 전환될 수 있다.The contact state of the surface of the small modular nuclear reactor can be changed from air contact to coolant contact by supplying the coolant.

상기 사고는 지진 또는 상기 소형모듈형 원자로의 온도 상승에 의한 것일 수 있다.The accident may be caused by an earthquake or an increase in temperature of the small modular nuclear reactor.

상기 소형모듈형 원자로는, 원자로 본체; 및 상기 원자로 본체와 결합되어 있으며, 상기 원자로 본체의 온도 상승에 의해 부피가 증가하는 열팽창 변형부;를 포함할 수 있다.The small modular nuclear reactor includes a nuclear reactor main body; and a thermal expansion deformation part that is coupled to the reactor main body and whose volume increases as the temperature of the reactor main body increases.

상기 열팽창 변형부는, 부피 증가에 의해 상기 공급유닛을 향해 연장되며, 상기 원자로 본체의 2배 내지 10배의 열팽창계수를 갖을 수 있다.The thermal expansion deformation portion extends toward the supply unit by increasing its volume, and may have a thermal expansion coefficient that is 2 to 10 times that of the reactor main body.

상기 공급유닛은, 상기 열팽창 변형부의 하부에 위치하며, 상기 부피가 증가한 상기 열팽창 변형부와 접촉되어 변형될 수 있다.The supply unit is located below the thermal expansion and deformation portion, and may be deformed by contacting the thermal expansion and deformation portion with an increased volume.

상기 공급유닛은, 상기 냉각수가 수용되어있는 유로 공간이 형성되어 있고, 상기 유로 공간의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 본체; 및 상기 유로 공간과 상기 냉각수 수용공간을 분리하는 제1변형체;를 포함하며, 상기 제1변형체는, 부피가 증가한 상기 열팽창 변형부에 의해 변형되어 상기 유로공간과 상기 냉각수 수용공간을 연결할 수 있다.The supply unit includes a main body in which a flow path space containing the coolant is formed and surrounding at least a portion of the flow path space; and a first deformable body that separates the flow path space from the coolant accommodating space, wherein the first deformable body is deformed by the thermal expansion deformation part with an increased volume to connect the flow path space and the coolant accommodating space.

제1변형체는, 부피가 증가한 상기 열팽창 변형부와 접촉하는 커버; 및 상기 유로 공간 내에 위치하며, 상기 커버를 상기 열팽창 변형부를 향해 가압하고 있는 변형 가능한 가압수단을 포함할 수 있다.The first deformable body includes a cover in contact with the thermal expansion deformable part whose volume has increased; and a deformable pressing means located within the flow path space that presses the cover toward the thermal expansion deformation portion.

상기 공급유닛은, 상기 냉각수가 수용되어있는 유로 공간이 형성되어 있고, 상기 유로 공간의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 본체; 및 상기 본체와 연결되어 있는 제2변형체;를 포함하며, 상기 제2변형체는, 일정수준 이상의 진동발생에 의해 변형되어 상기 유로 공간과 상기 냉각수 수용공간을 연결할 수 있다.The supply unit includes a main body in which a flow path space containing the coolant is formed and surrounding at least a portion of the flow path space; and a second deformable body connected to the main body, wherein the second deformable body is deformed by the occurrence of vibration above a certain level and can connect the flow path space and the coolant receiving space.

상기 냉각수 수용공간 내의 냉각수를 외부로 배출시키는 배수장치; 및 상기 냉각수 수용공간 내의 냉각수 수위가 일정수준 이상이면, 상기 냉각수 수용공간에 붕소를 공급하는 붕소공급장치;를 더 포함할 수 있다.a drainage device that discharges the coolant in the coolant receiving space to the outside; and a boron supply device that supplies boron to the coolant accommodating space when the coolant level in the coolant accommodating space is above a certain level.

본 발명에 따르면 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소가 제공된다. According to the present invention, a nuclear power plant that passively supplies cooling water is provided.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 단면도를 나타낸 것이고,
도 2는 도 1의 “A”를 확대하여 나타낸 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 작동을 나타낸 순서도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 작동을 나타낸 것이고,
도 5는 도 4의 “B”를 확대하여 나타낸 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 다른 작동을 나타낸 순서도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 다른 작동을 나타낸 것이고,
도 8은 도 7의 “C”를 확대하여 나타낸 것이다.Figure 1 shows a cross-sectional view of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view of “A” in Figure 1;
Figure 3 is a flowchart showing the operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 shows the operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention,
Figure 5 is an enlarged view of “B” in Figure 4;
Figure 6 is a flowchart showing other operations of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention,
Figure 7 shows another operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention,
Figure 8 is an enlarged view of “C” in Figure 7.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 사상이 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다. 또한 첨부된 도면은 각 구성요소 간의 관계를 설명하기 위해 크기와 간격 등이 실제와 달리 과장되어 있을 수 있다. The attached drawings are only an example to explain the technical idea of the present invention in more detail, so the idea of the present invention is not limited to the attached drawings. Additionally, in the attached drawings, the size and spacing may be exaggerated compared to the actual size in order to explain the relationship between each component.

도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소에 관하여 설명한다.A nuclear power plant that passively supplies cooling water according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 단면도를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 “A”를 확대하여 나타낸 것이다. Figure 1 shows a cross-sectional view of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 shows an enlarged view of “A” in Figure 1.

피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소(10)는 소형 모듈형 원자로(100), 지지유닛(200), 공급유닛(300), 수용조(400), 냉각수 저장조(500) 및 냉각수 공급배관(600)을 포함한다. The nuclear power plant 10 that passively supplies cooling water includes a small modular reactor 100, a support unit 200, a supply unit 300, a receiving tank 400, a cooling water storage tank 500, and a cooling water supply pipe 600. Includes.

소형 모듈형 원자로(100)는 원자로 본체(110) 및 열팽창 변형부(120)을 포함한다.The small modular nuclear reactor 100 includes a reactor main body 110 and a thermal expansion deformation unit 120.

평상시의 소형 모듈형 원자로(100) 표면의 접촉상태는 공기접촉이나, 사고 발생에 의해 냉각수 저장조(500)로부터의 냉각수 공급이 이루어지면 냉각수 접촉으로 전환된다. 여기서 사고는 지진 또는 소형 모듈형 원자로(100)의 온도 상승에 의한 것이다. Normally, the contact state of the surface of the small modular nuclear reactor 100 is air contact, but when an accident occurs and cooling water is supplied from the cooling water storage tank 500, it is converted to coolant contact. Here, the accident is caused by an earthquake or an increase in temperature of the small modular nuclear reactor 100.

열팽창 변형부(120)는 원자로 본체(110)와 결합되어 있으며, 원자로 본체(110)의 온도가 상승하면, 원자로 본체(110)로부터 열이 전도되어 부피가 증가한다. The thermal expansion deformation unit 120 is coupled to the reactor main body 110, and when the temperature of the reactor main body 110 increases, heat is conducted from the reactor main body 110 and its volume increases.

열팽창 변형부(112)는 부피 증가에 의해 공급유닛(130)을 향해 길이방향으로 연장될 수 있다. The thermal expansion deformation portion 112 may extend longitudinally toward the supply unit 130 by increasing its volume.

열팽창 변형부(120)는 원자로 본체(110)의 1배 내지 20배, 바람직하게는 1배 내지 15배 또는 2배 내기 15배, 보다 바람직하게는 2배 내지 10배의 열팽창계수를 가질 수 있다. 여기서 본체는 원자로 등을 둘러싼 “용기”를 말한다.The thermal expansion deformation portion 120 may have a thermal expansion coefficient of 1 to 20 times that of the reactor main body 110, preferably 1 to 15 times or 2 to 15 times, more preferably 2 to 10 times. . Here, the main body refers to the “container” surrounding the nuclear reactor, etc.

열팽창 변형부(120)는 용접 또는 열접합(납땜)을 통해 원자로 본체(110)와 결합된다. The thermal expansion deformation portion 120 is coupled to the reactor main body 110 through welding or thermal bonding (brazing).

지지유닛(200)은 수용조(400) 내에서 소형 모듈형 원자로(100)를 지지하고 고정시킨다. 도 1에서는 격자 형태의 지지유닛(200)이 개별 소형 모듈형 원자로(100)를 지지 및 고정하고 있는 것으로 도시되어 있으나, 이제 한정되지 않으며, 지지유닛(120)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.The support unit 200 supports and secures the small modular reactor 100 within the receiving tank 400. In Figure 1, the grid-shaped support unit 200 is shown as supporting and fixing the individual small modular nuclear reactor 100, but this is not limited, and the shape of the support unit 120 can be modified in various ways. .

공급 유닛(300)은 수용조(400) 내 위치하며, 사고 발생에 의해 일부가 변형되어 냉각수 저장조(700)의 냉각수를 냉각수 공급배관(800)을 통해 냉각수 수용공간으로 공급하게 된다. The supply unit 300 is located in the receiving tank 400, and is partially deformed due to an accident, so that the coolant in the coolant storage tank 700 is supplied to the coolant receiving space through the coolant supply pipe 800.

도 2를 참조하면, 공급 유닛(300)은 본체(310), 제1변형체(320) 및 제2변형체(330)를 포함한다.Referring to FIG. 2 , the supply unit 300 includes a main body 310, a first deformable body 320, and a second deformable body 330.

공급 유닛(300)은 냉각수가 수용되어 있는 유로 공간과 수용조(400) 내 냉각수 수용공간을 분리하게 된다. The supply unit 300 separates the flow path space in which the cooling water is accommodated from the cooling water accommodating space in the receiving tank 400.

본체(310)는 유로 공간의 일부를 둘러싸고 있으며, 제2변형체(330)와 연결되어 있고, 일부분이 제1변형체(320)와 접하고 있다. 본 실시예에서 본체(310)는 상부의 일부분이 함몰되어 있는 원기둥 형태로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 본체(310)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.The main body 310 surrounds a portion of the flow path space, is connected to the second deformable body 330, and a portion is in contact with the first deformable body 320. In this embodiment, the main body 310 is shown in the form of a cylinder with a portion of the upper part being recessed, but the shape is not limited to this, and the shape of the main body 310 may be modified in various ways.

제1변형체(320)는 커버(321) 및 가압수단(322)을 포함한다.The first deformed body 320 includes a cover 321 and a pressing means 322.

커버(321)는 유로 공간 내에 위치하며, 유로 공간 내 냉각수가 냉각수 수용공간으로 빠져나가지 않도록 일부가 본체(310)와 접하고 있다. 본 실시예에서 커버(321)의 형태는 길이가 수평방향으로 연장된 사각형으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 커버(321)의 형태는 다양하게 변형될 수 있다.The cover 321 is located in the flow path space, and a portion of the cover 321 is in contact with the main body 310 to prevent the coolant in the flow path space from escaping into the coolant receiving space. In this embodiment, the shape of the cover 321 is shown as a rectangle whose length extends in the horizontal direction, but the shape is not limited thereto, and the shape of the cover 321 may be modified in various ways.

가압수단(322)은 유로 공간(B) 내에 위치하며, 커버(321)를 열팽창 변형부(120)를 향해 가압할 수 있는 변형 가능한 구성으로 이루어져 있다. 본 실시예에서 가압수단(412)은 스프링으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 부유체와 같이 커버(321)를 열팽창 변형부(120)를 향해 가압할 수 있는 구성이면 가능하다. The pressing means 322 is located within the flow path space B and has a deformable configuration capable of pressing the cover 321 toward the thermal expansion deformation portion 120. In this embodiment, the pressing means 412 is shown as a spring, but it is not limited to this, and any structure that can pressurize the cover 321 toward the thermal expansion deformation portion 120, like a floating body, is possible.

제2변형체는(330)는 냉각수가 수용되어있는 유로 공간에 형성되어 있으며, 유로 공간의 일부를 둘러싸고 있고, 일정수준 이상의 진동 발생에 의해 변형된다. 다른 실시예에서 제2변형체(330)는 일정 수준 이상의 진동 발생에 의해 개방 및 폐쇄 가능한 도어일 수도 있다.The second deformable body 330 is formed in the flow path space where the coolant is accommodated, surrounds a portion of the flow path space, and is deformed by the occurrence of vibration above a certain level. In another embodiment, the second deformable body 330 may be a door that can be opened and closed by generating vibration above a certain level.

수용조(400)는 소형 모듈형 원자로(100)를 수용하며 냉각수 수용공간이 형성되어 있으며, 대략 정육면체로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The accommodation tank 400 accommodates the small modular nuclear reactor 100 and has a cooling water accommodation space. The storage tank 400 may be approximately cubic, but is not limited thereto.

도 1을 참조하면, 수용조(400)는 배수장치(410) 및 붕소공급장치(420)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the receiving tank 400 includes a drainage device 410 and a boron supply device 420.

배수장치(410)는 냉각수 수용공간으로부터 냉각수를 제거해야 할 상황이 발생한 경우, 냉각수 수용공간으로부터 냉각수를 외부로 배출시킨다. 본 실시예에서는 배수장치(410)가 수용조(400) 내부에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서 배수장치(410)는 수용조(400) 외부에 설치되어 있거나, 냉각수 수용공간 내 설치되어 있을 수 있다. When a situation occurs in which the coolant needs to be removed from the coolant receiving space, the drain device 410 discharges the coolant from the coolant receiving space to the outside. In this embodiment, the drainage device 410 is shown as being installed inside the receiving tank 400, but it is not limited to this. In another embodiment, the drainage device 410 may be installed outside the receiving tank 400 or may be installed within the cooling water receiving space.

붕소공급장치(420)는 냉각수 수용공간 내의 냉각수 수위가 일정수준 이상이 되면 냉각수 수용공간에 붕소를 공급한다. 본 실시예에서는 붕소공급장치(420)가 수용조(400) 내부에 설치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다른 실시예에서 붕소공급장치(420)는 수용조(400) 외부에 설치되어 있거나, 냉각수 수용공간 내 설치되어 있을 수 있다. The boron supply device 420 supplies boron to the coolant accommodating space when the coolant level in the coolant accommodating space is above a certain level. In this embodiment, the boron supply device 420 is shown as being installed inside the receiving tank 400, but it is not limited to this. In another embodiment, the boron supply device 420 may be installed outside the receiving tank 400 or within the cooling water receiving space.

냉각수 저장조(500)는 수용조(400)의 외부에 위치하고 냉각수를 수용하고 있으며, 냉각수 공급배관(600)을 통해 수용조(400) 내로 냉각수를 공급한다. The cooling water storage tank 500 is located outside the receiving tank 400, accommodates cooling water, and supplies the cooling water into the receiving tank 400 through the cooling water supply pipe 600.

도시되어 있지는 않지만, 냉각수 상실과 같은 사고 발생 시 냉각수 저장조(500) 내로 추가적인 냉각수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치가 더 설치되어 있을 수도 있다.Although not shown, a cooling water supply device that can supply additional cooling water into the cooling water reservoir 500 in the event of an accident such as loss of cooling water may be installed.

냉각수 공급배관(600)은 냉각수 저장조(500)로부터 공급유닛(300)의 유로 공간으로 냉각수를 공급한다.The cooling water supply pipe 600 supplies cooling water from the cooling water reservoir 500 to the flow path space of the supply unit 300.

도시되어 있지는 않지만, 냉각수 저장조(500)로부터 공급유닛(300)의 유로 공간으로 공급되는 냉각수량을 조절할 수 있는 냉각수 공급배관밸브가 더 설치되어 있을 수도 있다. Although not shown, a cooling water supply piping valve that can adjust the amount of cooling water supplied from the cooling water storage tank 500 to the passage space of the supply unit 300 may be further installed.

도 3 및 도 5를 통해 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 작동에 관하여 설명한다.The operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention will be described through FIGS. 3 and 5.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 작동을 나타낸 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 작동을 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 “B”를 확대하여 나타낸 것이다. Figure 3 is a flowchart showing the operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, Figure 4 shows the operation of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, and Figure 5 is an enlargement of "B" in Figure 4. It is shown as follows.

사고 발생에 의해 소형 모듈형 원자로(100)의 원자로 본체(110)의 온도가 올라가게 된다. (S10)When an accident occurs, the temperature of the reactor main body 110 of the small modular nuclear reactor 100 increases. (S10)

도 4의 (b)를 참조하면, 소형 모듈형 원자로(100)의 원자로 본체(110)의 온도가 올라가면, 원자로 본체(110)와 결합되어 있는 열팽창 변형부(120)에 원자로 본체(110)로부터 열이 전도되어 열팽창 변형부(120)의 부피가 증가하며, 공급유닛(400)을 향해 길이 방향으로 연장된다. (S20)Referring to (b) of FIG. 4, when the temperature of the reactor body 110 of the small modular nuclear reactor 100 increases, heat is transferred from the reactor body 110 to the thermal expansion deformation part 120 coupled to the reactor body 110. As heat is conducted, the volume of the thermal expansion deformation portion 120 increases and extends in the longitudinal direction toward the supply unit 400. (S20)

이후, 도 5에 도시되어 있듯이, 열팽창 변형부(120)의 부피 증가에 따라 공급유닛(300)의 제1변형체(320)를 하부방향으로 가압하게 된다. 이러한 열팽창 변형부(120)의 가압에 의해 가압수단(322)의 변형이 일어나고, 제1변형체(320)의 커버(321)가 하부로 이동하게 된다. Thereafter, as shown in FIG. 5, the first deformable body 320 of the supply unit 300 is pressed downward as the volume of the thermal expansion deformable portion 120 increases. Due to the pressure of the thermal expansion deformable portion 120, the pressing means 322 is deformed, and the cover 321 of the first deformable body 320 moves downward.

제1변형체(320)의 커버(321)가 하부로 이동하게 되면, 유로 공간과 냉각수 수용공간을 연결하는 제1연결유로(P1)가 형성되며, 유로 공간으로부터 제1연결유로(P1)를 따라 냉각수 수용공간으로 냉각수가 유입된다. (S30)When the cover 321 of the first deformable body 320 moves downward, a first connection passage (P1) connecting the passage space and the coolant receiving space is formed, and along the first connection passage (P1) from the passage space Coolant flows into the coolant receiving space. (S30)

도 4의 (c)를 참조하면, 제1연결유로(P1)의 형성에 의해 유로 공간 내 냉각수가 제1연결유로(P1)를 통해 냉각수 수용공간(A)으로 유입됨에 따라 수용조(400)는 냉각수로 채워지게 된다. (S40) 이러한 냉각수 공급에 의해 소형 모듈형 원자로(100)의 표면의 접촉상태가 공기접촉에서 냉각수접촉으로 전환된다.Referring to (c) of FIG. 4, the formation of the first connection passage (P1) causes the coolant in the passage space to flow into the coolant receiving space (A) through the first connection passage (P1), thereby forming the receiving tank 400. is filled with coolant. (S40) By supplying this cooling water, the contact state of the surface of the small modular reactor 100 is converted from air contact to coolant contact.

수용조(400)에 공급된 냉각수는, 냉각수 저장조(500)를 통해 공급유닛(300)의 유로 공간에 공급된 냉각수이며, 유로 공간에서 제1연결유로(P1)를 통해 냉각수 수용공간으로의 유입에 의해 공급된 것이다.. The coolant supplied to the receiving tank 400 is coolant supplied to the flow path space of the supply unit 300 through the coolant storage tank 500, and flows into the coolant receiving space from the flow path space through the first connection flow path (P1). It is supplied by..

추가적으로, 붕소 주입이 필요할 경우 수용조(400) 내 붕소공급장치(420)를 통해 냉각수 수용공간 내에 붕소를 공급한다. 붕소 공급은 냉각수 수용공간 내의 냉각수 수위가 일정수준 이상이 되면 붕소공급장치(420)를 통해 피동적으로 이루어진다.Additionally, when boron injection is necessary, boron is supplied into the cooling water receiving space through the boron supply device 420 in the receiving tank 400. Boron is supplied passively through the boron supply device 420 when the coolant level in the coolant receiving space exceeds a certain level.

도 6 및 도 8을 통해 본 발명의 일실시예에 따른 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소의 다른 작동에 관하여 설명한다.6 and 8, another operation of a nuclear power plant that passively supplies cooling water according to an embodiment of the present invention will be described.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 다른 작동을 나타낸 순서도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 원자력발전소의 다른 작동을 나타낸 것이고, 도 8은 도 7의“C”를 확대하여 나타낸 것이다. FIG. 6 is a flowchart showing other operations of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 shows other operations of a nuclear power plant according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is “C” in FIG. 7. It is shown enlarged.

도 7의 (b)를 참조하면, 지진과 같은 일정수준 이상의 진동이 발생(S10′)하게 되면, 공급유닛(300)의 제2변형체(330)의 변형이 발생된다. (S20′) 여기서 제2변형체(330)의 변형은 일부가 파괴되거나 깨지는 것을 의미한다. Referring to (b) of FIG. 7, when vibration above a certain level, such as an earthquake, occurs (S10'), the second deformable body 330 of the supply unit 300 is deformed. (S20′) Here, deformation of the second deformable body 330 means that part of it is destroyed or broken.

도 8에 도시되어 있듯이, 제2변형체(330)의 변형으로 인해 유로 공간과 냉각수 수용공간을 연결하는 제2연결유로(P2)가 형성되며, 유로 공간으로부터 제2연결유로(P2)를 따라 냉각수 수용공간으로 냉각수가 유입된다. (S30′)As shown in FIG. 8, a second connection passage (P2) connecting the passage space and the coolant receiving space is formed due to deformation of the second deformable body 330, and the coolant flows from the passage space along the second connection passage (P2). Cooling water flows into the receiving space. (S30′)

도 7의 (c)를 참조하면, 제1연결유로(P1)의 형성에 의해 유로 공간 내 냉각수가 제2연결유로(P2)를 통해 냉각수 수용공간으로 이동하게 되며, 수용조(400)는 냉각수로 채워지게 된다. (S40′) 이러한 냉각수 공급에 의해 소형 모듈형 원자로(100)의 표면의 접촉상태가 공기접촉에서 냉각수접촉으로 전환된다.Referring to (c) of FIG. 7, by forming the first connection passage (P1), the coolant in the passage space moves to the coolant receiving space through the second connection passage (P2), and the receiving tank 400 contains the coolant. It is filled with (S40′) By supplying this cooling water, the contact state of the surface of the small modular reactor 100 is converted from air contact to coolant contact.

수용조(400)에 공급된 냉각수는, 냉각수 저장조(500)를 통해 공급유닛(300)의 유로 공간에 공급된 냉각수이며, 유로 공간에서 제2연결유로(P2)를 통해 냉각수 수용공간으로의 유입에 의해 공급된 것이다. The coolant supplied to the receiving tank 400 is coolant supplied to the flow path space of the supply unit 300 through the coolant storage tank 500, and flows into the coolant receiving space from the flow path space through the second connection flow path (P2). It was supplied by .

결과적으로, 본 발명에 따른 피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소는 상시 냉각수가 채워져 있어야 하는 기존 원자력발전소에 비해, 소형 모듈형 원자로의 정비 용이성이 증가하고, 피동적인 냉각수 공급으로 인한 부식 방지에 따른 건전성 유지가 용이해지며, 추가적인 냉각수 주입 및 붕소주입을 통한 원자력발전소의 안전성을 높일 수 있게 된다.As a result, compared to existing nuclear power plants that must be filled with cooling water at all times, the nuclear power plant that passively supplies cooling water according to the present invention increases the ease of maintenance of small modular reactors and improves soundness by preventing corrosion due to passive supply of cooling water. Maintenance becomes easier, and the safety of the nuclear power plant can be improved through additional coolant injection and boron injection.

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, and the present invention is not limited thereto. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will be able to implement the present invention by making various modifications thereto, so the scope of technical protection of the present invention should be determined by the appended claims.

Claims (10)

피동적으로 냉각수를 공급하는 원자력발전소에 있어서,
소형 모듈형 원자로;
상기 소형 모듈형 원자로를 수용하며 냉각수 수용공간이 형성되어 있는 수용조; 및
상기 수용조의 외부에 위치하며 냉각수를 수용하는 냉각수 저장조; 및
상기 수용조 내에 위치하며, 사고 발생에 의해 적어도 일부가 변형되어 상기 냉각수 저장조의 냉각수를 상기 냉각수 수용공간으로 공급하는 공급유닛;을 포함하는 원자력발전소.In a nuclear power plant that passively supplies cooling water,
small modular reactors;
a storage tank that accommodates the small modular nuclear reactor and has a cooling water storage space; and
a cooling water storage tank located outside the storage tank and containing cooling water; and
A nuclear power plant comprising a supply unit located in the receiving tank, at least partially deformed due to an accident, and supplying the cooling water from the cooling water storage tank to the cooling water receiving space. 제1항에서,
상기 소형 모듈형 원자로의 표면의 접촉상태는 상기 냉각수의 공급에 의해 공기접촉에서 냉각수접촉으로 전환되는 원자력발전소.In paragraph 1:
A nuclear power plant in which the contact state of the surface of the small modular nuclear reactor is changed from air contact to coolant contact by supply of the coolant. 제1항에서,
상기 사고는 지진 또는 상기 소형모듈형 원자로의 온도 상승에 의한 것인 원자력발전소.In paragraph 1:
A nuclear power plant where the accident was caused by an earthquake or an increase in temperature of the small modular nuclear reactor. 제1항에서,
상기 소형모듈형 원자로는,
원자로 본체; 및
상기 원자로 본체와 결합되어 있으며, 상기 원자로 본체의 온도 상승에 의해 부피가 증가하는 열팽창 변형부;를 포함하는 원자력발전소.In paragraph 1:
The small modular reactor,
Reactor body; and
A nuclear power plant comprising a thermal expansion deformation part that is coupled to the reactor main body and whose volume increases as the temperature of the reactor main body increases. 제4항에서,
상기 열팽창 변형부는,
부피 증가에 의해 상기 공급유닛을 향해 연장되며,
상기 원자로 본체의 2배 내지 10배의 열팽창계수를 갖는 원자력발전소.In paragraph 4,
The thermal expansion deformation part,
Extends toward the supply unit by increasing the volume,
A nuclear power plant having a thermal expansion coefficient of 2 to 10 times that of the reactor main body. 제4항에서,
상기 공급유닛은,
상기 열팽창 변형부의 하부에 위치하며,
상기 부피가 증가한 상기 열팽창 변형부와 접촉되어 변형되는 원자력발전소.In paragraph 4,
The supply unit is,
Located at the bottom of the thermal expansion deformation section,
A nuclear power plant that is deformed by contact with the thermal expansion deformation part whose volume has increased. 제1항에서,
상기 공급유닛은,
상기 냉각수가 수용되어있는 유로 공간이 형성되어 있고,
상기 유로 공간의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 본체; 및
상기 유로 공간과 상기 냉각수 수용공간을 분리하는 제1변형체;를 포함하며,
상기 제1변형체는,
부피가 증가한 상기 열팽창 변형부에 의해 변형되어 상기 유로공간과 상기 냉각수 수용공간을 연결하는 원자력발전소.In paragraph 1:
The supply unit is,
A flow path space in which the coolant is accommodated is formed,
a body surrounding at least a portion of the flow path space; and
It includes a first deformable body that separates the flow path space and the coolant receiving space,
The first variant is,
A nuclear power plant that is transformed by the thermal expansion deformation part with an increased volume and connects the flow path space and the coolant receiving space. 제7항에서,
제1변형체는,
부피가 증가한 상기 열팽창 변형부와 접촉하는 커버; 및
상기 유로 공간 내에 위치하며, 상기 커버를 상기 열팽창 변형부를 향해 가압하고 있는 변형 가능한 가압수단을 포함하는 원자력발전소.In paragraph 7:
The first variant is,
a cover in contact with the thermal expansion deformation portion whose volume has increased; and
A nuclear power plant comprising a deformable pressurizing means located within the flow path space and pressurizing the cover toward the thermal expansion deformation portion. 제1항에서,
상기 공급유닛은,
상기 냉각수가 수용되어있는 유로 공간이 형성되어 있고,
상기 유로 공간의 적어도 일부를 둘러싸고 있는 본체; 및
상기 본체와 연결되어 있는 제2변형체;를 포함하며,
상기 제2변형체는,
일정수준 이상의 진동발생에 의해 변형되어 상기 유로 공간과 상기 냉각수 수용공간을 연결하는 원자력발전소.In paragraph 1:
The supply unit is,
A flow path space in which the coolant is accommodated is formed,
a body surrounding at least a portion of the flow path space; and
It includes a second deformed body connected to the main body,
The second variant is,
A nuclear power plant that is deformed by vibration above a certain level and connects the flow path space and the coolant receiving space. 제1항에서,
상기 냉각수 수용공간 내의 냉각수를 외부로 배출시키는 배수장치; 및
상기 냉각수 수용공간 내의 냉각수 수위가 일정수준 이상이면, 상기 냉각수 수용공간에 붕소를 공급하는 붕소공급장치;를 더 포함하는 원자력발전소.In paragraph 1:
a drainage device that discharges the coolant in the coolant receiving space to the outside; and
A nuclear power plant further comprising a boron supply device that supplies boron to the cooling water accommodation space when the coolant level in the cooling water accommodation space is above a certain level.
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