KR20180048434A - 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 - Google Patents
피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180048434A KR20180048434A KR1020170171458A KR20170171458A KR20180048434A KR 20180048434 A KR20180048434 A KR 20180048434A KR 1020170171458 A KR1020170171458 A KR 1020170171458A KR 20170171458 A KR20170171458 A KR 20170171458A KR 20180048434 A KR20180048434 A KR 20180048434A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cooling water
- water storage
- heat exchanger
- heat
- emergency cooling
- Prior art date
Links
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 116
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 43
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000005678 Seebeck effect Effects 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 2
- 206010065042 Immune reconstitution inflammatory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005680 Thomson effect Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/18—Emergency cooling arrangements; Removing shut-down heat
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
- G21C15/28—Selection of specific coolants ; Additions to the reactor coolants, e.g. against moderator corrosion
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D7/00—Arrangements for direct production of electric energy from fusion or fission reactions
- G21D7/04—Arrangements for direct production of electric energy from fusion or fission reactions using thermoelectric elements or thermoionic converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Structure Of Emergency Protection For Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
본 발명은, 격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부; 상기 비상냉각수저장부의 외벽에 장착되고, 상기 외벽과 상기 비상냉각수저장부의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및 상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 피동안전계통을 개시한다.
Description
본 발명은 열전소자를 이용하여 전기를 생산하도록 구성되는 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전에 관한 것이다.
원자로는 안전계통의 구성방식에 따라 펌프와 같은 능동력을 사용하는 능동형원자로와 중력 또는 가스압력 등의 피동력을 사용하는 피동형원자로로 나뉜다. 한편으로, 주요기기의 설치위치에 따라 주요기기(증기발생기, 가압기, 펌프 임펠러 등)가 원자로 외부에 설치되는 분리형원자로(예, 국내 가압경수로)와 주요기기가 원자로용기 내부에 설치되는 일체형원자로(예, SMART 원자로)로 나뉜다.
또한, 일반적으로 원자로용기(또는 분리형원자로의 원자로냉각재계통) 외부를 보호하는 격납구조물은 강화콘크리트를 이용하여 제작 건설하는 경우 격납건물(또는 원자로건물)이라 지칭하며, 철재를 이용하여 제작 건설하는 경우 격납용기(소형인 경우 안전보호용기)라 지칭한다.
피동형 원전은 운전원조치나 비상교류전원 등 외부전력의 도움이 없이, 사고 발생 후 최소 72시간 이상 동안, 비상 축전지와 피동안전계통 등을 이용하여 원전을 안전정지 상태로 유지하도록 설계된다. 또한, 피동형 원전에서는 사고 시 원전이 안전정지 상태를 유지하는지를 각종 계측기기를 통해 감시하며, 이들 신호는 주제어실 및 원격정지반 등에 모아지므로, 비상 축전지는 이들 계측기기와 주제어실 및 원격정지반 등에 최소 72시간 이상 소요 전력을 공급해야 한다. 이에 따라 피동형 원전에서는 대용량의 비상 축전지가 필요하게 된다.
원전산업분야에서 피동격납부냉각계통(또는 격납부냉각계통)은 일체형원자로를 포함하여 다양한 원자로에서 냉각재상실사고나 증기관파단사고 등의 발생으로 냉각수 또는 증기가 방출되어 격납부 내부의 압력이 상승하는 경우에, 증기를 응축시키고 내부 대기를 냉각시켜 압력을 낮추어, 격납부의 건전성을 유지시키는 계통으로 많이 이용되고 있다. 피동격납부냉각계통과 유사한 목적으로 사용되는 방식으로는 격납부로 방출된 증기를 감압탱크로 유도하여 응축시키는 감압탱크(suppression tank)를 이용하는 방식(상용 BWR, CAREM : 아르헨티나, IRIS : 미국 웨스팅하우스사 등), 철재격납용기를 적용하고 외벽을 냉각(스프레이, 공기)시키는 방식(AP1000 : 미국 웨스팅하우스) 그리고 열교환기를 이용하는 방식(SWR1000 : 프랑스 프라마톰 ANP, AHWR : 인도, SBWR : 미국 GE) 등이 이용되고 있다. 본 발명과 관련된 피동격납부냉각계통 열교환기는 쉘 앤 튜브(shell and tube)형 열교환기 또는 응축기(SBWR : 미국 GE사 등)가 주로 적용되고 있으며, 자연순환에 의존한다.
한편, 원전산업분야에서 잔열제거계통(보조급수계통 또는 피동잔열제거계통)은 일체형원자로를 포함하여 다양한 원전에서 사고가 발생하는 경우 원자로냉각재계통의 열(원자로냉각재계통의 현열 및 노심의 잔열)을 제거하는 계통으로 채용되고 있다.
잔열제거계통 중에서 일반적으로 증기와 물의 밀도 차이에 의한 자연순환을 이용하는 피동잔열제거계통의 유체 순환 방식으로는 원자로냉각재계통의 일차냉각수를 직접 순환시켜 원자로를 냉각하는 방식(AP1000: 미국 웨스팅하우스)과 증기발생기를 이용하여 이차냉각수를 순환시켜 간접적으로 원자로를 냉각하는 방식(SMART 원자로: 국내) 두 가지가 주로 사용되고 있으며, 일차냉각수를 탱크에 주입하여 직접 응축시키는 방식(CAREM: 아르헨티나)도 일부 이용되고 있다.
또한, 피동잔열제거계통의 열교환기(응축열교환기)의 외부를 냉각하는 방식으로는 대부분의 원자로에서 적용하고 있는 수랭식(water-cooled, 미국 AP1000)과, 일부 공랭식(air-cooled, 러시아 WWER1000)과 수-공랭식 병용 방식(IMR : 일본)이 이용되고 있다. 피동잔열제거계통의 열교환기는 원자로로부터 전달받은 열을 비상냉각탱크 등을 통해 외부(최종 열침원)로 전달하는 기능을 수행하며, 열교환기 방식으로 열전달 효율이 뛰어난 증기 응축현상을 이용한 응축열교환기가 많이 채용되고 있다.
다른 한편으로, 열전소자 또는 열전발전에 관련된 열전현상에는 제벡 효과 (Seebeck effect, 1822), 펠티에 효과 (Peltier effect, 1834), 톰슨 효과 (Thomson effect, 1854) 등이 있다. 제벡 효과는 2종의 금속 또는 반도체를 연결하여 폐회로를 구성하고 두 접점 사이에 온도차를 주면 기전력이 발생하여 전류가 흐르는 현상을 말한다. 이 전류를 열전류라 하고, 금속선간에 생기는 기전력을 열기전력이라 한다. 열전류의 크기는 짝을 이룬 금속의 종류 및 두 접점의 온도차에 따라 다르며, 이 외에도 금속선의 전기저항도 여기에 관여한다. 펠티에 효과는 제벡 효과와 반대로 전류를 흘리면 두 면에서 발열과 흡열의 상반된 현상이 나타나 온도차가 발생하는 현상이다. 톰슨 효과는 제벡 효과와 펠티에 효과가 상호 연관성을 갖는 현상이다.
열전발전장치는 열에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 에너지변환 장치로써 열원이 존재하는 경우 다른 기계적 구동요소 없이 전력을 발생시켜 사용할 수 있다. 열전발전은 서로 다른 두 금속을 연결하고 양단간의 온도차에 의해 기전력이 발생되는 제벡 효과를 이용한 것으로 도 A에 나타나듯이 열전모듈의 흡/발열 현상에 의하여 전류가 흐르게 된다.
열전발전장치는 열에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 에너지변환 장치로써 열원이 존재하는 경우 다른 기계적 구동요소 없이 전력을 발생시켜 사용할 수 있다. 열전발전은 서로 다른 두 금속을 연결하고 양단간의 온도차에 의해 기전력이 발생되는 제벡 효과를 이용한 것으로 도 6a에 나타나듯이 열전모듈의 흡/발열 현상에 의하여 전류가 흐르게 된다.
이러한 열전발전 기술은 실온 부근의 열도 전기로 바꿀 수 있어 저품위의 폐열도 전기로 재사용할 수 있는 실용적인 기술이며, 해수온도차 발전, 태양열 이용 발전 등에 적용되어 점차 활용범위가 넓어지고 있다.
따라서, 피동안전계통에 열전소자를 함께 적용하여 열전발전을 통해 전력을 생산할 수 있는 구성이 고려될 수 있다.
본 발명의 일 목적은, 피동안전계통의 열침원 기능을 수행하는 비상냉각탱크에 열전소자를 적용하여 온도차에 의한 열전발전을 통해 전력을 생산하는 발전계통을 제공하여, 사고 시 요구되는 축전지의 용량을 경감시키고 원전의 안전성을 증진시키는 데 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 피동안전계통은, 격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부; 상기 비상냉각수저장부의 외벽에 장착되고, 상기 외벽과 상기 비상냉각수저장부의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및 상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함한다.
상기 피동안전계통은, 상기 비상냉각수저장부는, 상기 격납부 내부의 압력 상승을 억제하고 열을 제거하도록 이루어지는 피동격납부냉각계통 및 원자로냉각재계통의 현열 및 노심의 잔열을 제거하도록 이루어지는 피동잔열제거계통 중 적어도 하나와 연결되도록 구성될 수 있다.
상기 피동안전계통은, 상기 열전소자에 장착되어 상기 비상냉각수저장부 외부 공기와의 접촉면적을 증가시키도록 형성되는 냉각 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 비상냉각수저장부는 단면이 원형으로 이루어지는 원통형으로 형성되고, 상기 열전소자는 곡면으로 이루어지는 상기 비상냉각수저장부의 외벽에 벤딩된 형태로 장착될 수 있다.
상기 피동안전계통은, 상기 열전소자에서 생산되는 전기의 적어도 일부는 상기 축전지에 저장되거나, 사고 시 동작이 요구되는 안전기기로 공급되도록 구성될 수 있다.
상기 피동안전계통은, 상기 비상냉각수저장부 내부를 저압으로 유지시켜 상대적으로 낮은 온도에서 저장된 냉각수의 기화가 일어나도록, 상기 비상냉각수저장부에서 외부와 연통하는 개방부를 통하여 상기 비상냉각수저장부 내부의 증기를 외부로 배출시키도록 구성되는 증기방출 팬과 모터를 더 포함하고, 상기 안전기기 중의 하나는 상기 증기방출 팬과 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 피동안전계통은, 상기 비상냉각수저장부와 연결되고, 상기 비상냉각수저장부로부터 열을 전달받아 제거하도록 이루어지는 열교환기; 및 상기 열교환기와 인접하게 배치되고, 상기 열교환기 주변의 공기를 순환시켜 상기 열교환기를 냉각시키도록 이루어지는 열교환기 냉각 팬과 모터를 더 포함하고, 상기 안전기기 중의 하나는 상기 냉각 팬과 모터를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 피동안전계통은, 상기 열전소자와 열교환하는 공기의 유량을 증가시키도록, 상기 비상냉각수저장부를 감싸도록 형성되며 내부와 외부의 밀도차에 의해 굴뚝효과(stack effect)를 증가시키도록 이루어지는 덕트부를 더 포함할 수 있다.
아울러 본 발명은 격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부; 상기 비상냉각수저장부의 외벽에 설치되는 제1 열교환기; 상기 제1 열교환기와 연결되어 열교환되도록 이루어지는 제2 열교환기; 상기 제2 열교환기의 외벽에 장착되고, 상기 외벽과 상기 제2 열교환기의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및 상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 피동안전계통을 개시한다.
상기 피동안전계통은 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기 사이에 자연순환에 의해 유동이 순환될 수 있다.
상기 피동안전계통은 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기 사이에 설치되는 펌프에 의해 유동이 순환될 수 있다.
아울러 본 발명은 사고 시 원전을 안전한 상태로 유도하도록 구성되는 피동안전계통을 포함하는 원전에 있어서, 상기 피동안전계통은, 격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부; 상기 비상냉각수저장부의 외벽에 장착되고, 상기 외벽과 상기 비상냉각수저장부의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및 상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전을 개시한다.
본 발명에 의하면, 격납부 외부에 배치되며 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부와, 비상냉각수저장부의 외벽에 장착되어 비상냉각수저장부의 외벽과 비상냉각수저장부의 외부 대기 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자를 포함한다. 이에 따라, 사고 시 열전발전에 의해 생산되는 전기는 축전지의 충전, 피동안전계통을 구성하는 각종 안전기기의 구동, 사고 모니터링을 위한 각종 계측기, 원전의 주제어실 또는 원격정지제어반의 운용을 위한 전원 등 다양한 형태로 활용될 수 있다.
또한, 원전의 사고 시 전력을 온도차에 의한 자연적인 원리로 동작하는 열전소자를 이용하여 생산할 수 있고, 열전발전에 의해 생산된 전력을 축전지 충전용으로 전환하여 축전지의 용량을 줄일 수 있다.
아울러, 열전발전에 의해 생산되는 전원을 이용하여 피동안전계통의 소형화, 또는 융통성 있는 피동안전계통의 구성할 수 있다. 또한, 열전소자를 통한 열전발전의 작동과정에서 비상냉각수저장부로 전달된 잔열을 제거함으로써 비상냉각수저장부의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 피동안전계통의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 피동안전계통의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 6a는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 장착된 열전소자를 나타낸 개념도이다.
도 6b는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 장착된 열전소자를 평면상으로 바라본 개념도이다.
도 6c는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 덕트부가 설치된 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 6d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피동안전계통의 개념도이다.
도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 개념도이다.
도 7a는 도 1에 도시된 피동안전계통을 구비하는 원전의 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 피동안전계통을 구비하는 원전의 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 피동안전계통의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 피동안전계통의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 6a는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 장착된 열전소자를 나타낸 개념도이다.
도 6b는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 장착된 열전소자를 평면상으로 바라본 개념도이다.
도 6c는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부에 덕트부가 설치된 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 6d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피동안전계통의 개념도이다.
도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통의 개념도이다.
도 7a는 도 1에 도시된 피동안전계통을 구비하는 원전의 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 피동안전계통을 구비하는 원전의 사고 시를 나타낸 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피동안전계통(100)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이고, 도 6a는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부(110)에 장착된 열전소자(120)를 나타낸 개념도이며, 도 6b는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부(110)에 장착된 열전소자(120)를 평면상으로 바라본 개념도이고, 도 6c는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부(110)에 덕트부(160)가 설치된 일 예를 나타낸 개념도이며, 도 7a는 도 1에 도시된 피동안전계통(100)을 구비하는 원전(10)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이고, 도 7b는 도 7a에 도시된 피동안전계통(100)을 구비하는 원전(10)의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도시된 도면들을 참조하면, 피동안전계통(100)은 비상냉각수저장부(110), 열전소자(120) 및 축전지(130)를 포함한다.
비상냉각수저장부(110)는 격납부(11) 외부에 배치되며, 원전(10)의 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장 가능하도록 형성된다. 예를 들어, 비상냉각수저장부(110)는 격납부(11) 내부의 압력 상승을 억제하고 열을 제거하도록 이루어지는 피동격납부냉각계통과, 원자로냉각재계통(12)의 현열 및 노심(12a)의 잔열을 제거하도록 이루어지는 피동잔열제거계통 중 적어도 하나와 연결되도록 구성될 수 있다. 비상냉각수저장부(110)의 내부에는 상기 피동잔열제거계통을 구성하는 피동잔열제거계통 열교환기(101)가 설치될 수 있다. 피동잔열제거계통 열교환기(101)와 연결되는 연결유로 상에는 원전(10)의 정상운전 시 폐쇄되며, 사고 시 개방되도록 이루어지는 격리밸브(101a)와 체크밸브(101b)가 설치될 수 있다.
한편, 원자로용기(12, 분리형원자로의 경우 원자로냉각재계통) 외부를 보호하는 격납구조물은 강화콘크리트를 이용하여 제작 건설하는 경우 격납건물(또는 원자로건물)이라 지칭하며, 철재를 이용하여 제작 건설하는 경우 격납용기(소형인 경우 안전보호용기)라 지칭한다. 본 발명에서는 특별한 언급이 없는 한 격납건물, 원자로건물, 격납용기, 안전보호용기 등을 통칭하여 격납부(11)라 지칭한다. 또한, 비상냉각수저장부(110)는 도 6b에 도시된 바와 같이 단면이 원형으로 이루어지는 원통형으로 형성될 수 있다.
열전소자(120)는 상기 비상냉각수저장부(110)의 외벽에 장착되며, 상기 외벽과 비상냉각수저장부(110)의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어진다. 상기 외벽은 비상냉각수저장부(110) 내부에 수용되는 상대적으로 고온인 유체(H)에 의해 높은 온도를 나타낸다. 또한, 상기 열전소자(120)는 하나 이상의 복수로 구성될 수 있다. 한편, 피동안전계통(100)은 도 6a의 (b)에 도시된 바와 같이 열전소자(120)에 장착되어 비상냉각수저장부(110) 외부 공기와의 접촉면적을 증가시키도록 형성되는 냉각 핀(120a)을 더 포함할 수 있다. 또한, 열전소자(120)는 도 6b에 도시된 바와 같이 곡면으로 이루어지는 비상냉각수저장부(110)의 외벽(110b)에 벤딩된 형태로 장착될 수도 있다.
또한, 상기 열전소자(120)에서 생산되는 전기의 적어도 일부는 축전지(130)에 저장되거나, 원전(10)의 사고 시 동작이 요구되는 각종 안전기기(F)들로 공급되거나, 피동안전계통(100) 또는 원전(10)을 구성하는 내외부 전력계통(140)으로 공급되도록 이우어질 수 있다. 상기 각종 안전기기(F)들은 원전(10) 안전계통의 펌프 또는 계측기 또는 밸브 또는 원전(10) 주제어실의 기기가 될 수 있으며, 두 개 이상의 조합된 형태로 구성될 수 있다.
한편, 상기 열전소자(120)에서 생산된 전기(E)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 열전소자(120)와 인접하게 배치되어 열전소자(120)를 냉각시키도록 이루어지는 열전소자 냉각 팬과 모터(121)로 공급되도록 구성될 수 있다.
축전지(130)는 원전 정상운전 시에는 내외부 전력계통(140)으로부터 충전되다가 사고 시 상기 열전소자(120)와 연결되어 열전소자(120)에서 생산되는 전기(E) 중에 각종 안전기기(F)들로 공급하고 남은 잔여 전기(E)를 저장하도록 구성된다. 열전소자(120)에서 생산된 전기(E)는 충전기(131,battery charger)를 통하거나 또는 구성에 따라 직접 축전지(130,battery)로 전송될 수 있다.
한편, 피동안전계통(100)은 덕트부(160)를 더 포함할 수 있다.
덕트부(160)는 도 6c에 도시된 바와 같이 열전소자(120)와 열교환하는 공기의 유량을 증가시키도록, 비상냉각수저장부(110)를 감싸도록 형성되며 내부와 외부의 밀도차에 의해 굴뚝효과(stack effect)를 증가시키도록 이루어질 수 있다. 상기 굴뚝효과는, 굴뚝 내부의 온도가 외부의 온도보다 높아 밀도가 낮을 때 굴뚝 내의 공기가 부력을 받아 빠르게 상승하는 효과를 의미한다. 또한, 덕트부(160)의 입구측에는 상기 덕트부(160)를 흐르는 공기의 유량을 증가시키도록 구성되는 순환 팬과 모터(123)가 설치될 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해 사고 시 내외부전력계통(140)으로부터 전력 공급이 중단되는 경우에도 전력을 생산 공급함으로써, 소요되는 축전지(130)의 용량을 감소시키거나, 각종 안전기기(F)들로 공급하여 안전기기(F)를 소형화하거나 등으로 원전의 경제성 및 안전성을 향상에 기여할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 따른 피동안전계통(100) 및 이를 구비하는 원전(10)에 대하여 설명한다. 이하 설명에서는 앞서 설명한 피동안전계통(100)과 원전(10)의 구성요소들과 동일·유사한 부분들에 대하여 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통(100)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이고, 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통(100)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이다.
도 2를 참조하면, 피동안전계통(100)은, 비상냉각수저장부(110), 열전소자(120) 및 축전지(130)를 포함하되, 도 1을 참조하여 설명한 열전소자 냉각 팬과 모터(121) 즉, 열전소자(120)와 인접하게 배치되어 열전소자(120)를 냉각시키도록 이루어지는 열전소자 냉각 팬과 모터(121)를 포함하지 않는 형태로 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 피동안전계통은(100)은 피동격납부냉각계통을 구성하는 피동격납부냉각계통 열교환기(102)가 격납부(11) 내부에 배치되고, 상기 피동격납부냉각계통 열교환기(102)는 상기 비상냉각수저장부(110)와 연결 구성될 수 있다. 피동격납부냉각계통 열교환기(102)와 연결되는 연결유로 상에는 원전(10)의 정상운전 시 폐쇄되며, 사고 시 개방되도록 이루어지는 격리밸브(102a, 102b)와 체크밸브(102c)가 설치될 수 있다.
다음으로, 도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통(100)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 피동안전계통(100)의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 피동안전계통(100)은 증기방출 팬과 모터(141)를 더 포함할 수 있다.
증기방출 팬과 모터(141)는 비상냉각수저장부(110)에서 외부와 연통하는 개방부(110a)와 인접하게 배치되며, 비상냉각수저장부(110) 내부를 저압으로 유지시켜 상대적으로 낮은 온도에서 저장된 냉각수의 기화가 일어나도록, 비상냉각수저장부(110) 내부의 증기를 외부로 배출시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 비상냉각수저장부(110)에 저장된 냉각수의 비등점을 낮추어 줌으로써, 피동잔열제거계통 및 피동격납부냉각계통의 성능을 보다 향상시킬 수 있다.
다음, 도 5a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 피동안전계통(100)의 원전 정상운전 시를 나타낸 개념도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 피동안전계통(100)의 원전 사고 시를 나타낸 개념도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 피동안전계통(100)은 열교환기(150) 및 열교환기 냉각 팬과 모터(142)를 더 포함할 수 있다.
열교환기(150)는 비상냉각수저장부(110)와 연결되고, 비상냉각수저장부(110)로부터 열을 전달받아 제거하도록 이루어질 수 있다. 열교환기(150)와 비상냉각수저장부(110) 사이의 순환유로 상에는 비상냉각수저장부(110)의 냉각수를 상기 열교환기(150)로 공급하도록 이루어지는 순환펌프(125)가 선택적으로 설치될 수 있으며, 순환펌프(125)는 열전소자(120)에서 생산되는 전기(E)를 전달받은 모터(123)에 의해 구동될 수 있다. 상기 순환펌프(125)는 강제로 냉각수를 순환시켜 냉각수 온도를 보다 효율적으로 낮추기 위한 것으로 원전 요구 특성에 따라 설치되지 않을 수도 있다.
열교환기 냉각 팬과 모터(142)는 열교환기(150)와 인접하게 배치되며, 열교환기 주변의 공기를 순환시켜 상기 열교환기(150)를 냉각시키도록 이루어질 수 있다. 상기와 같은 구성에 의해 열교환기(150)의 효율을 증가시켜 열교환기(150)의 용량을 크게 감소시킬 수 있다.
또한 도시된 도면을 참조하면, 비상냉각수저장부(110)는 도 1에 도시된 비상냉각수저장부(110)와 달리 폐쇄된 형태로 형성될 수 있으며, 비상냉각수저장부(110) 내부의 압력이 기설정된 압력보다 높을 경우에 개방되도록 구성되는 개폐부(112)가 설치될 수 있다.
이하, 상기 피동안전계통(100)의 운전에 관하여 도 5a 및 도 5b, 도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다.
냉각재상실사고가 발생하면, 원자로냉각재계통(12)으로부터 고온 냉각수가 방출되면서 증기로 기화하고, 격납부(11) 내부의 압력이 상승한다. 사고가 발생하면 관련계통의 작동신호에 따라 격납부(11) 격리밸브(미도시) 급수 및 주증기 계통 격리밸브(13a, 13b) 등이 닫히고, 피동잔열제거계통의 격리밸브(101a), 피동격납부냉각계통의 격리밸브(102a, 120b), 피동안전주입계통(15)의 격리밸브(15a)와 체크밸브(15b)가 개방되면서 피동안전계통(100)이 작동된다.
피동잔열제거계통에 의해 원자로냉각재계통(12)의 현열과 노심(12a)의 잔열이 제거된다. 또한, 피동안전주입계통(15)에 의해 안전주입이 이루어져 노심(12a)을 포함한 원자로냉각재계통(12)의 수위가 유지된다. 또한, 피동격납부냉각계통에 의해 격납부(11)의 압력 상승이 억제된다.
보다 구체적으로, 격납부(11) 내부 공기와 사고 시 원자로냉각재계통(12)으로부터 방출된 증기(방사성 물질 함유)는 피동격납부냉각계통 열교환기(102)에서 유입되어 냉각 또는 응축된다. 피동격납부냉각계통 열교환기(102)로 전달된 열은 자연순환에 의해 비상냉각수저장부(110)로 전달된다. 한편, 원자로냉각재계통(12)으로부터 증기발생기(13) 2차측으로 전달된 열은 증기를 형성하여 피동잔열제거계통 열교환기(101)로 공급되고, 피동잔열제거계통 열교환기(101)에서 증기는 응축되어 다시 증기발생기(13)로 급수를 공급한다. 피동잔열제거계통 열교환기(101)를 통해 비상냉각수저장부(110)의 냉각수로 열이 전달된다.
한편, 피동안전계통(100)의 작동을 위해 냉각 팬을 구비한 경우 작동 시간을 빠르게 하기 위해 사고 초기에는 축전지(130)의 전원을 사용할 수도 있다. 비상냉각수저장부(110)의 온도가 상승하여 열전소자(120)에 의한 열전발전이 본격적으로 이루어지면 생산되는 전기를 이용하여 각종 냉각 팬을 구동한다. 또한, 남는 전기는 축전지(130)로 공급된다.
비상냉각수저장부(110)로 전달되는 열이 열제거 성능을 초과하는 경우 개폐부(112)가 개방되고 증기를 방출하여 비상냉각수저장부(110)가 압력에 의해 손상되는 것을 방지한다. 즉, 열제거 성능을 초과하는 경우 비상냉각수저장부(110)로 전달된 열의 일부는 증기방출을 통해 외부 환경으로 방출된다. 또한, 비상냉각수저장부냉각계통의 순환펌프(125) 및 냉각 팬과 모터(142)와 열전소자 냉각 팬과 모터(121) 등이 작동하면서 비상냉각수저장부(110)의 냉각계통과 열전소자(120)에 의해 냉각 성능이 증가한다.
한편, 피동격납부냉각계통 열교환기(102)로 공급된 증기는 응축되며 응축수는 냉각수저장부(16)로 회수되고, 공기는 냉각되어 격납부(11) 내부로 다시 방출된다. 냉각수저장부(16)로 회수된 응축수는 냉각수저장부(16)의 냉각수(붕산수)와 혼합되고, 원자로냉각재계통(12)의 압력이 감소하는 경우 즉, 원자로냉각재계통(12)과 격납부(11) 내부압력이 유사평형 상태에 도달 시, 중력수두에 의해 혼합된 냉각수를 원자로냉각재계통(12)으로 주입하게 된다. 냉각수저장부(16)와 원자로냉각재계통(12) 사이의 유로 상에는 격리밸브(16a)와 체크밸브(16b, 16c)가 설치될 수 있다.
원전(11)의 사고가 진행되면서 피동잔열제거계통의 지속적인 작동과 원자로의 잔열이 감소하면서, 원자로냉각재계통(12)의 온도는 점차 감소하여 원자로는 안전정지(safe shutdown) 상태를 유지한다. 아울러 원자로냉각재계통(12)의 온도가 감소하면서 압력도 감소하여, 격납부(11)로 방출되는 냉각수(증기)의 유량도 감소한다.
한편, 도 6d는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 피동안전계통(200)의 개념도이고, 도 6e는 본 발명의 다른 실시예에 따른 피동안전계통(200)의 개념도이다.
도 6d를 참조하면, 피동안전계통(200)은 비상냉각수저장부(210), 제1 열교환기(220), 제2 열교환기(230), 열전소자(240) 및 축전지(250)를 포함한다. 여기서, 상기 비상냉각수저장부(210) 및 축전지(250)는 위에서 설명한 피동안전계통(100)에 구비되는 비상냉각수저장부(110) 및 축전지(130)와 구조 및 효과적인 측면에서 유사한 특징을 갖는다.
제1 열교환기(220)는 비상냉각수저장부(210)의 외벽에 설치된다.
제2 열교환기(230)는 제1 열교환기(220)와 연결되어 열교환되도록 이루어진다. 여기서, 상기 열전소자(240)는 제2 열교환기(230)의 외벽에 장착되며, 제2 열교환기(230)의 외벽과 제2 열교환기(230)의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어진다.
또한, 피동안전계통(200)은 상기 제2 열교환기(230)와 열전소자(240)를 감싸도록 형성되는 덕트부(260)를 더 포함할 수 있다. 또한, 덕트부(260)의 입구측에는 상기 덕트부(260)를 흐르는 공기의 유량을 증가시키도록 구성되는 순환 팬과 모터(243)가 설치될 수 있다.
도 6d와 6e의 구성에의해 비상냉각수저장부와 열전소자(240)의 접촉면적을 증가시켜 보다 많은 열전소자(240)를 설치할 수 있고, 굴뚝효과를 증가시키기 위한 덕트(260)의 형상을 보다 용이하게 구성할 수 있다.
한편, 도 6e를 참조하면, 도 6d에 도시된 피동안전계통(200)과 달리 제1 열교환기(220)를 구비하지 않는 형태로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 열교환기(230)는 비상냉각수저장부(210)와 연결되어 열교환되도록 구성될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 격납부(11) 외부에 배치되며 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부(110)와, 비상냉각수저장부(110)의 외벽에 장착되어 비상냉각수저장부(110)의 외벽과 비상냉각수저장부(110)의 외부 대기 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자(120)를 포함한다. 이에 따라, 사고 시 열전발전에 의해 생산되는 전기(E)는 축전지의 충전, 피동안전계통을 구성하는 각종 안전기기(F)들의 구동, 사고 모니터링을 위한 각종 계측기, 원전의 주제어실 또는 원격정지제어반의 운용을 위한 전원 등 다양한 형태로 활용될 수 있다.
또한, 원전(10)의 사고 시 전력을 온도차에 의한 자연적인 원리로 동작하는 열전소자(120)를 이용하여 생산할 수 있고, 열전발전에 의해 생산된 전기(E)을 축전지(130) 충전용으로 전환하여 축전지(130)의 용량을 줄일 수 있다.
아울러, 열전발전에 의해 생산되는 전원(E)을 이용하여 피동안전계통(100)의 소형화, 또는 융통성 있는 피동안전계통(100)의 구성할 수 있다. 또한, 열전소자(120)를 통한 열전발전의 작동과정에서 비상냉각수저장부(110)로 전달된 잔열을 제거함으로써 비상냉각수저장부(110)의 크기를 줄일 수 있다.
또한, 원전(10)에 있어서 피동안전계통(100)은 중력, 가스압력, 밀도차 등의 자연현상에 의해 발생하는 자연력을 이용하므로 계통을 구성하는 것이 매우 제한적이다. 피동안전계통(100)은 비상교류전원이나 외부로부터의 전원공급이 없는 경우에도 밸브 개방 등에 필요한 소규모 축전지(battery) 전원을 이용해 안전계통을 작동시켜 후 자연력을 이용해 구동되므로 안전성 측면에서는 매우 우수하나, 설계구성 옵션이 매우 제한적이며 구동력이 일반적으로 매우 작아 경제성이 감소할 가능성이 크다. 따라서 본 발명의 열전소자(120)의 열전발전에 의해 생산된 전기(E)를 활용하는 경우 피동안전계통(100) 안전성을 증가시키는 다양한 설계 방안이 도출될 수 있다.
일례로 열교환기는 두 유체 사이에 열전달이 이루어지므로, 두 유체가 동일한 유체와 유동조건을 갖추지 않는 경우에는 두 유체의 열전달계수가 다르며, 이중에 열전달계수가 작은 쪽의 열교환기의 크기를 지배하는 인자가 되어 열교환기 크기가 증가하게 된다. 본 발명에 의해 생산되는 전기(E)를 이용해 열전달계수가 작거나 순환 유동이 형성되기 어려운 유로에 팬 또는 펌프 등을 이용해 강제 유동을 형성하도록 구성하여 열전달 계수를 증가시키는 경우, 열교환기 크기를 감소시켜 경제성을 향상시킬 수 있다. 한편 열교환기가 소형화되는 경우 격납부(11) 내외부의 배치 및 구조 하중 문제가 크게 완화될 수 있다.
100 : 피동안전계통
110 : 비상냉각수저장부
120 : 열전소자 130 : 축전지
140 : 내외부 전력계통 150 : 열교환기
160 : 덕트부
120 : 열전소자 130 : 축전지
140 : 내외부 전력계통 150 : 열교환기
160 : 덕트부
Claims (8)
- 격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부;
상기 비상냉각수저장부와 연결되고, 상기 비상냉각수저장부로부터 열을 전달받아 제거하도록 이루어지는 열교환기;
상기 열교환기의 외벽에 장착되고, 상기 열교환기의 외벽과 상기 열교환기의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및
상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제1항에 있어서,
상기 비상냉각수저장부는, 상기 격납부 내부의 압력 상승을 억제하고 열을 제거하도록 이루어지는 피동격납부냉각계통 및 원자로냉각재계통의 현열 및 노심의 잔열을 제거하도록 이루어지는 피동잔열제거계통 중 적어도 하나와 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제1항에 있어서,
상기 열전소자에 장착되어 상기 열교환기의 외부 공기와의 접촉면적을 증가시키도록 형성되는 냉각 핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제1항에 있어서,
상기 열전소자에서 생산되는 전기의 적어도 일부는 상기 축전지에 저장되거나, 사고 시 동작이 요구되는 안전기기로 공급되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제4항에 있어서,
상기 비상냉각수저장부 내부를 저압으로 유지시켜 상대적으로 낮은 온도에서 저장된 냉각수의 기화가 일어나도록, 상기 비상냉각수저장부에서 외부와 연통하는 개방부를 통하여 상기 비상냉각수저장부 내부의 증기를 외부로 배출시키도록 구성되는 증기방출 팬과 모터를 더 포함하고,
상기 안전기기 중의 하나는 상기 증기방출 팬과 모터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제4항에 있어서,
상기 열교환기와 인접하게 배치되고, 상기 열교환기 주변의 공기를 순환시켜 상기 열교환기를 냉각시키도록 이루어지는 열교환기 냉각 팬과 모터를 더 포함하고,
상기 안전기기는 상기 열교환기 냉각 팬과 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 제1항에 있어서,
상기 열전소자와 열교환하는 공기의 유량을 증가시키도록, 상기 비상냉각수저장부를 감싸도록 형성되며 내부와 외부의 밀도차에 의해 굴뚝효과(stack effect)를 증가시키도록 이루어지는 덕트부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피동안전계통. - 사고 시 원전을 안전한 상태로 유도하도록 구성되는 피동안전계통을 포함하는 원전에 있어서,
상기 피동안전계통은,
격납부 외부에 배치되고, 사고 시 전달받은 열을 제거하기 위한 냉각수를 저장하도록 형성되는 비상냉각수저장부;
상기 비상냉각수저장부와 연결되고, 상기 비상냉각수저장부로부터 열을 전달받아 제거하도록 이루어지는 열교환기;
상기 열교환기의 외벽에 장착되고, 상기 열교환기의 외벽과 상기 열교환기의 외부 사이의 온도차에 의해 전기를 생산하도록 이루어지는 열전소자; 및
상기 열전소자와 연결되어 상기 열전소자에서 생산되는 전기를 저장하도록 구성되는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 원전.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170171458A KR101906185B1 (ko) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170171458A KR101906185B1 (ko) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160144632A Division KR101810474B1 (ko) | 2016-11-01 | 2016-11-01 | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180048434A true KR20180048434A (ko) | 2018-05-10 |
| KR101906185B1 KR101906185B1 (ko) | 2018-10-10 |
Family
ID=62185256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170171458A KR101906185B1 (ko) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101906185B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740786C1 (ru) * | 2020-04-03 | 2021-01-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Система пассивного отвода тепла реакторной установки |
| KR20220029922A (ko) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 한국원자력연구원 | 피동냉각 설비, 피동냉각 장치 및 피동냉각 방법 |
| WO2024112224A1 (ru) * | 2022-11-23 | 2024-05-30 | Акционерное Общество "Акмэ - Инжиниринг" | Система пассивного отвода тепла через прямоточный парогенератор |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013104790A (ja) * | 2011-11-14 | 2013-05-30 | Toshiba Corp | 非常用電力供給システム |
| KR101459550B1 (ko) * | 2014-02-27 | 2014-11-10 | 한국원자력연구원 | 4-사분면 수냉-공냉 복합 피동급수냉각 시스템 |
| KR101556920B1 (ko) * | 2014-08-19 | 2015-10-13 | 한국원자력연구원 | 피동안전계통, 및 이를 구비하는 원전 |
-
2017
- 2017-12-13 KR KR1020170171458A patent/KR101906185B1/ko active IP Right Grant
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2740786C1 (ru) * | 2020-04-03 | 2021-01-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет" (СПбГМТУ) | Система пассивного отвода тепла реакторной установки |
| KR20220029922A (ko) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 한국원자력연구원 | 피동냉각 설비, 피동냉각 장치 및 피동냉각 방법 |
| KR20220100829A (ko) * | 2020-09-02 | 2022-07-18 | 한국원자력연구원 | 피동냉각 장치 |
| WO2024112224A1 (ru) * | 2022-11-23 | 2024-05-30 | Акционерное Общество "Акмэ - Инжиниринг" | Система пассивного отвода тепла через прямоточный парогенератор |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101906185B1 (ko) | 2018-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2877997B1 (en) | Passive power production during a nuclear station blackout | |
| KR102037933B1 (ko) | 원자로 냉각 및 발전 시스템 | |
| US10665355B2 (en) | Nuclear power plant | |
| US10541058B2 (en) | Passive safety system and nuclear power plant comprising same | |
| KR101988265B1 (ko) | 원자로용기 내 냉각 및 발전 시스템 | |
| KR101973996B1 (ko) | 원자로용기 외벽 냉각 및 발전 시스템 | |
| EP2518731A2 (en) | Nuclear power plant, fuel pool water cooling facility and method thereof | |
| US20130114779A1 (en) | Apparatus for charging emergency battery using thermoelectric generation device in nuclear power plant | |
| KR101463440B1 (ko) | 피동안전설비 및 이를 구비하는 원전 | |
| KR101906185B1 (ko) | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 | |
| US20110283701A1 (en) | Self Powered Cooling | |
| US20120328068A1 (en) | Decay heat conversion to electricity and related methods | |
| US20130202075A1 (en) | Water-spray residual heat removal system for nuclear power plant | |
| CN110164569A (zh) | 一种水面核动力船舶长时效二回路非能动余热排出系统 | |
| JP2023537888A (ja) | ヒートパイプ及び光電池を含む熱電力変換システム | |
| KR101810474B1 (ko) | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 | |
| KR20180070335A (ko) | 비상전력 생산 시스템 및 이를 구비한 원전 | |
| KR101695363B1 (ko) | 피동안전계통 및 이를 구비하는 원전 | |
| JP2011252837A (ja) | 原子炉格納容器除熱装置及び除熱方法 | |
| KR101628170B1 (ko) | 피동격납부냉각계통 및 이를 구비하는 원전 | |
| JP2004198118A (ja) | 原子炉格納容器冷却設備および原子炉格納容器冷却方法 | |
| RU2670428C1 (ru) | Система и способ аварийного расхолаживания ядерного реактора | |
| KR102584416B1 (ko) | 원자로 피동계통 발전 설비 | |
| JP2014071054A (ja) | 冷却材収納容器の崩壊熱除去システム | |
| KR101669908B1 (ko) | 공랭식 냉각장치 및 이를 구비하는 원전 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |