KR101307744B1 - Apparatus and method for resupplying reactor coolant - Google Patents

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KR101307744B1 KR1020120007184A KR20120007184A KR101307744B1 KR 101307744 B1 KR101307744 B1 KR 101307744B1 KR 1020120007184 A KR1020120007184 A KR 1020120007184A KR 20120007184 A KR20120007184 A KR 20120007184A KR 101307744 B1 KR101307744 B1 KR 101307744B1
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Abstract

원자력발전소의 부분충수 운전중 원자로 고온관의 유량이 기준 수위 미만으로 낮아지거나 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 기준 압력 미만으로 낮아지는 경우 자동으로 보충수를 원자로 냉각재 계통으로 공급하여 보충함으로써 정상 운전 유량을 유지할 수 있도록 하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치 및 방법이 제공된다. 상기 원자로 냉각재의 자동 보충 장치는 보충수가 저장되는 탱크; 탱크에 저장된 보충수를 원자로의 입구에 연결된 저온관으로 공급하는 공급 라인; 공급 라인에서 분기되어 원자로의 출구에 연결된 고온관에 연결되고 탱크에 저장된 보충수를 고온관으로 공급하는 분기 라인; 공급 라인 상에 설치되어 탱크에 저장된 보충수를 공급라인 및 분기 라인을 통하여 저온관 및 고온관에 각각 펌핑하는 충수 펌프; 잔열 제거 펌프의 흡입구에 설치되어 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 측정하는 제1 측정부; 고온관에 설치되어 고온관의 냉각재 유량을 측정하는 제2 측정부; 및 제1 측정부로부터의 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 제2 측정부로부터의 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따라 탱크에 저장된 보충수의 저온관 및 고온관으로의 공급을 제어하는 제어부를 포함한다.If the flow rate of the reactor high temperature pipe falls below the reference level during the partial refilling operation of the nuclear power plant, or the inlet pressure of the residual heat removal pump falls below the reference pressure, the supplementary water is automatically supplied to the reactor coolant system to replenish the normal operating flow rate. An apparatus and method for automatically refilling reactor coolant is provided. The automatic refilling device for the reactor coolant includes a tank in which replenishment water is stored; A supply line for supplying replenishment water stored in the tank to a cold pipe connected to the inlet of the reactor; A branch line branched from the supply line and connected to the hot tube connected to the outlet of the reactor, and supplying supplemental water stored in the tank to the hot tube; A replenishment pump installed on the supply line and pumping supplemental water stored in the tank to the low temperature pipe and the high temperature pipe through the supply line and the branch line, respectively; A first measuring unit installed at an inlet of the residual heat removal pump and measuring an inlet pressure of the residual heat removal pump; A second measuring unit installed in the hot tube to measure a flow rate of the coolant in the hot tube; And the replenishment water stored in the tank according to the comparison result by comparing the measured inlet pressure of the residual heat removal pump measured from the first measuring unit with the reference pressure and comparing the measured coolant flow rate of the measured hot tube from the second measuring unit with the reference flow rate. And a control unit for controlling the supply to the cold tube and the hot tube.

Description

원자로 냉각재의 자동 보충 장치 및 방법{Apparatus and method for resupplying reactor coolant}Apparatus and method for resupplying reactor coolant}

본 발명은 원자력 발전소의 원자로에 관한 것으로서, 더 상세하게는 원자로를 냉각하는 냉각 계통에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to nuclear reactors, and more particularly to cooling systems for cooling nuclear reactors.

원자력 발전소에서는 계획 예방 정비 기간 동안 원자로 냉각재 계통 고온관(80)으로부터 원자로 냉각재를 흡입하여 잔열 제거 교환기(40)를 통하여 냉각한 후 원자로 냉각재 계통 저온관(90)으로 주입하는 폐 회로를 형성함으로써 원자로(20) 내의 핵 원료에서 발생하는 붕괴열을 지속적으로 제거하는 운전을 수행하고 있다. 또한, 계획 예방 정비 기간 동안 증기 발생기(10)의 내부 배관의 정기 검사 또는 원자로 냉각재 펌프 장비를 위해서는 반드시 원자로 냉각재를 고온관(80)의 상부 이하까지 배수하고 노즐 댐(70)을 이용하여 증기 발생기(10)를 임시 격리하는 부분층수 운전을 수행하는 운전 단계를 가진다.In a nuclear power plant, a reactor is formed by sucking a reactor coolant from the reactor coolant system hot tube 80 during the planned preventive maintenance period, cooling through the residual heat removal exchanger 40, and then injecting the reactor coolant system cold tube 90 into the reactor coolant system cold tube 90. The operation | movement which removes the decay heat which generate | occur | produces in the nuclear raw material in (20) continuously is performed. In addition, for the periodic inspection of the internal piping of the steam generator 10 or the reactor coolant pump equipment during the planned preventive maintenance period, the reactor coolant must be drained to the upper portion of the high temperature pipe 80 or less and the steam generator using the nozzle dam 70. And a driving step of performing the partial water operation to temporarily isolate (10).

이와 같은 부분 층수 운전을 수행하기 위해 원자로 냉각재를 부분층수 운전 수위까지 배수하는 동안 과도한 배수가 발생하거나 또는 부분 층수 운전 기간 동안 원자로 냉각재의 누설 또는 상실이 발생한 경우에는 저수위로 인하여 운전 중인 잔열 제거 펌프(30)에서 기포나 공기가 들어가는 공동화 현상이 발생하면서 잔열 제거 펌프(30)의 기능을 상실을 야기하고, 이에 따라 붕괴열 제거 불가능으로 원자로(20)를 비등 또는 손상시킬 수 있는 가능성이 존재하게 된다. 실제로 전 세계 원자력 발전소에서 이와 같이 저 수위에 따른 잔열 제거 펌프 상실 사례가 가끔 발생하기도 하였다.In the event of excessive drainage during the drainage of the reactor coolant to the subfloor operation level to perform such subfloor operation, or leakage or loss of the reactor coolant during the subfloor operation, the residual water removal pump ( The cavitation phenomenon in which bubbles or air enters in 30 causes loss of the function of the residual heat removal pump 30, and thus there is a possibility of boiling or damaging the reactor 20 due to the inability to remove decay heat. Indeed, such low levels of residual heat removal pumps have sometimes occurred at nuclear power plants around the world.

종래에는 이와 같은 부분 층수 운전 기간 동안 과도한 배수 또는 저수위 발생시 운전원이 경보 발생을 확인한 후 수동으로 대기 중인 고압 안전 주입 펌프나 충전 펌프와 같은 충수 펌프(50)를 가동하여 보충하는 운전을 수행하도록 하고 있는데, 정상 출력 운전과는 달리 계획 예방 정비 기간 중에는 가압기 저 압력에 따른 안전 주입수의 자동 주입을 방지하기 위하여 안전 주입 신호 들을 원천적으로 우회시켜 놓고 정비 작업을 수행하기 때문에 충수 펌프 기동 지연이나 기동 실패와 같은 인적 오류 발생 가능성이 존재하였다.In the related art, when an excessive drainage or low water level is generated during the partial floor water operation period, the operator checks an alarm and manually operates a supplementary pump 50 such as a high-pressure safety injection pump or a charge pump that is standing by to perform a supplementary operation. Unlike normal output operation, during the preventive maintenance period, supplementary pump start delays or start-up failures are performed because the safety injection signals are bypassed at the source to prevent automatic injection of the safety injection water due to the low pressure of the pressurizer. The same possibility of human error existed.

특허 등록번호 0121554에는 펌프에 흐르는 유량을 유지하여 펌프의 럼블링 현상을 방지하고 부분 충수 운전시 잔열 제거 계통 흡입구 측의 수두를 높여 캐비테이션 현상을 방지하는 원자력 발전소 부분 충수 장치 및 그 운전 방법에 관한 것으로, 부분 충수 운전에 있어 잔열제거펌프의 흡입구와 출구측배관사이에 우회배관을 추가설치하고 이 배관에 유량조절밸브를 설치하여 펌프자체를 통과하는 유량을 정상운전유량으로 유지시키는 기술이 개시되어 있다. 특허 등록번호 0121554는 비록 부분충수 운전시 위해 잔열제거펌프에 흐르는 원자로냉각재의유량을 일정하게 유지하는 장점이 있지만, 자동 보충기능을 갖고 있지 않아 과 배수 또는 누설 발생시 보충할 수 없어 정상 운전 유량을 유지하기 불가능한 문제점이 있다.Patent registration No. 0121554 relates to a nuclear power plant partial refilling device and a method of operating the same, which prevents the rumbling phenomenon of the pump by maintaining the flow rate of the pump and prevents the cavitation by increasing the head on the inlet side of the residual heat removal system during partial replenishment operation. In this case, a bypass pipe is installed between the inlet and the outlet pipe of the residual heat removal pump and a flow control valve is installed in the partial filling operation to maintain the normal flow rate. . Although patent registration number 0121554 has the advantage of maintaining the constant flow rate of the reactor coolant flowing in the residual heat removal pump for partial replenishment operation, it does not have an automatic replenishment function and cannot maintain the normal operation flow rate due to overfilling or leakage. There is a problem that is impossible to do.

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 원자력발전소의 부분충수 운전중 원자로 고온관의 유량이 기준 수위 미만으로 낮아지거나 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 기준 압력 미만으로 낮아지는 경우 자동으로 보충수를 원자로 냉각재 계통으로 공급하여 보충함으로써 정상 운전 유량을 유지할 수 있도록 하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the conventional problems as described above, when the flow rate of the reactor hot tube is lowered below the reference level or the inlet pressure of the residual heat removal pump is lowered below the reference pressure during the partial fill operation of the nuclear power plant It is an object of the present invention to provide an automatic refilling apparatus and method for reactor coolant to maintain a normal operating flow rate by automatically supplying replenishment water to the reactor coolant system.

본 발명에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 장치는 보충수가 저장되는 탱크;상기 탱크에 저장된 보충수를 원자로의 입구에 연결된 저온관으로 공급하는 공급 라인; 상기 공급 라인에서 분기되어 상기 원자로의 출구에 연결된 고온관에 연결되고 상기 탱크에 저장된 보충수를 상기 고온관으로 공급하는 분기 라인; 상기 공급 라인 상에 설치되어 상기 탱크에 저장된 보충수를 상기 공급라인 및 상기 분기 라인을 통하여 상기 저온관 및 상기 고온관에 각각 펌핑하는 충수 펌프; 상기 고온관으로부터의 원자로 냉각재를 흡입하여 펌핑하는 잔열 제거 펌프의 흡입구에 설치되어 상기 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 측정하는 제1 측정부; 상기 고온관에 설치되어 상기 고온관의 냉각재 유량을 측정하는 제2 측정부; 및 상기 제1 측정부로부터의 상기 측정된 상기 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 제2 측정부로부터의 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 탱크에 저장된 보충수의 상기 저온관 및 상기 고온관으로의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The automatic refilling device for the reactor coolant according to the present invention includes a tank in which replenishment water is stored; a supply line for supplying replenishment water stored in the tank to a low temperature pipe connected to an inlet of the reactor; A branch line branched from the supply line, connected to a hot tube connected to an outlet of the reactor, and supplying supplemental water stored in the tank to the hot tube; A replenishment pump installed on the supply line and pumping supplemental water stored in the tank to the low temperature pipe and the high temperature pipe through the supply line and the branch line, respectively; A first measuring unit installed at an inlet of the residual heat removal pump for sucking and pumping the reactor coolant from the high temperature tube and measuring an inlet pressure of the residual heat removal pump; A second measuring unit installed in the hot tube to measure a flow rate of the coolant in the hot tube; And comparing the measured inlet pressure of the measured residual heat removal pump from the first measuring unit with a reference pressure and comparing the measured coolant flow rate of the measured hot tube from the second measuring unit with a reference flow rate. And a control unit for controlling supply of the supplemental water stored in the tank to the low temperature tube and the high temperature tube.

본 발명의 다른 측면에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 방법은 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력 및 고온관의 냉각재 유량을 측정하는 단계; 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하는 단계; 및 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작고 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 또는 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작거나 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 상기 충수 펌프를 기동하여 보충수가 상기 고온관 및 저온관에 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a method for automatically refilling a reactor coolant includes measuring a suction port pressure of a residual heat removal pump and a coolant flow rate of a hot tube; Comparing the measured inlet pressure of the residual heat removal pump with a reference pressure and comparing the measured coolant flow rate with the reference flow rate; And when the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is smaller than the reference pressure and the measured coolant flow rate of the measured hot tube is smaller than the reference flow rate, or the measured inlet pressure of the measured residual heat removal pump is smaller than the reference pressure or the measured pressure. When the flow rate of the coolant of the high temperature tube is a small reference flow rate, starting the filling pump is characterized in that it comprises the step of supplying the replenishment water to the hot tube and the cold tube.

이상의 설명에서와 같이, 계획예방 정비기간 동안만 사용하는 고온관의 유량 또는 잔열 제거 펌프 흡입구 압력을 연속 측정하고 원자로 냉각재 상실시 즉각적으로 대기중인 충수 펌프를 자동 기동시킴으로써 잔열 제거 펌프 보호 및 원자로 노심 비등을 방지하도록 하여 원자력 발전소 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 본 발명의 방법을 적용하면 부분 충수 운전 중 원자로 냉각재 상실시 즉각적인 자동 보충기능을 통해서 잔열 제거 펌프 공동화 가능성을 많이 감소시킬 수 있고, 원자로 손상을 방지할 수 있어서 원자력발전소의 안전성을 향상시킬 수 있다.As described above, by continuously measuring the flow rate or residual heat removal pump inlet pressure of the hot tube used only during the planned preventive maintenance period, the reactor coolant is lost, and the automatic start of the supplementary water pump immediately protects the residual heat removal pump and the reactor core boiling. There is an advantage to improve the safety of nuclear power plants by preventing the. Applying the method of the present invention can greatly reduce the possibility of residual heat removal pump cavitation through the automatic automatic replenishment of the reactor coolant during the partial filling operation, and can prevent the damage to the reactor to improve the safety of the nuclear power plant.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 장치를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a block diagram showing an automatic refilling device for the reactor coolant according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating an automatic replenishment method of a reactor coolant according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The operation principle of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 장치는 탱크(60), 공급 라인(140), 제1분기 라인(151) 및 제2분기 라인(152), 충수 펌프(50), 제1 측정부(110), 제2 측정부(114), 및 제어부를 포함한다. 원자로(20)는 핵 연료를 수용한다. 증기 발생기(10)는 상기 원자로(20)에서 발생된 열에 의해 증기를 발생시킨다. 잔열 제거 열교환기(40)는 라인(130) 상 상기 잔열 제거 펌프(30)의 후단에 설치되어 상기 잔열 제거 펌프(30)로부터의 상기 펌핑된 원자로 냉각재를 열교환 처리하여 잔열을 제거한다. 라인(130)은 일단이 상기 저온관(90)에서 분기되고 타단이 상기 고온관(80)에서 분기되어 형성된다.Automatic replenishment of the reactor coolant according to an embodiment of the present invention is the tank 60, the supply line 140, the first branch line 151 and the second branch line 152, the filling pump 50, the first measurement The unit 110 includes a second measuring unit 114 and a control unit. Reactor 20 receives nuclear fuel. The steam generator 10 generates steam by the heat generated in the reactor 20. The residual heat removal heat exchanger (40) is installed at the rear end of the residual heat removal pump (30) on the line (130) to heat-exchange the pumped reactor coolant from the residual heat removal pump (30) to remove residual heat. The line 130 is formed by branching at one end of the cold tube 90 and branching at the other end of the hot tube 80.

탱크(60)는 보충수가 저장된다. 공급 라인(140)을 통하여 상기 탱크(60)에 저장된 보충수가 배출되며, 이 공급 라인(140)은 제1분기 라인(151)과 제2분기 라인(152)으로 분기되어 제1분기 라인(151)은 원자로(20)의 입구에 연결된 저온관(90)과 연결되고 제2분기 라인(152)은 원자로(20)의 출구에 연결된 고온관(80)과 연결된다. 공급 라인(140)에는 충수 펌프(50)가 설치되며, 따라서 탱크(60)에 저장된 보충수는 공급 라인(140)을 통해 배출되어 제1분기 라인(151)과 제2분기 라인(152)을 통하여 저온관(90)과 고온관(80)으로 공급될 수 있다.Tank 60 stores the replenishment water. The replenishment water stored in the tank 60 is discharged through the supply line 140, and the supply line 140 is branched into the first branch line 151 and the second branch line 152, and thus the first branch line 151. ) Is connected to the cold tube 90 connected to the inlet of the reactor 20 and the second branch line 152 is connected to the hot tube 80 connected to the outlet of the reactor 20. The supply line 140 is provided with a refill pump 50, so that the replenishment water stored in the tank 60 is discharged through the supply line 140 to separate the first branch line 151 and the second branch line 152. It can be supplied to the low temperature tube 90 and the high temperature tube 80 through.

제1 측정부(110)는 상기 고온관(80)으로부터의 원자로 냉각재를 흡입하여 펌핑하는 잔열 제거 펌프(30)의 흡입구에 설치되어 상기 잔열 제거 펌프(30)의 흡입구 압력을 측정한다. 제2 측정부(114)는 상기 고온관(80)에 설치되어 상기 고온관(80)의 냉각재 유량을 측정한다.The first measuring unit 110 is installed at an inlet of the residual heat removal pump 30 for sucking and pumping the reactor coolant from the high temperature tube 80 to measure the inlet pressure of the residual heat removal pump 30. The second measuring unit 114 is installed in the hot tube 80 to measure the coolant flow rate of the hot tube 80.

제어부는 상기 제1 측정부(110)로부터의 상기 측정된 상기 잔열 제거 펌프(30)의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 제2 측정부(114)로부터의 상기 측정된 고온관(80)의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 탱크(60)에 저장된 보충수의 상기 저온관(90) 및 상기 고온관(80)으로의 공급을 제어한다.The control unit compares the measured inlet pressure of the residual heat removal pump 30 from the first measuring unit 110 with a reference pressure, and compares the measured temperature of the hot tube 80 from the second measuring unit 114. The coolant flow rate is compared with the reference flow rate, and the supply of the supplemental water stored in the tank 60 to the low temperature tube 90 and the high temperature tube 80 is controlled according to the comparison result.

상기 제어부는 제어 신호 발생부(115), 펌프 제어부(111), 제1 밸브(100), 제2 밸브(101), 및 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)를 포함한다.The controller includes a control signal generator 115, a pump controller 111, a first valve 100, a second valve 101, and first and second valve controllers 116 and 117.

제어 신호 발생부(115)는 상기 제1 측정부(110)와 상기 제2 측정부(120) 사이에 설치되어 상기 측정된 잔열 제거 펌프(30)의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 측정된 고온관(80)의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따른 제어 신호를 발생하여 제1 연동 신호선(112)을 통하여 펌프 제어부(111)로 출력하고 제2 연동 신호를 통하여 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)로 각각 출력한다. 펌프 제어부(111)는 상기 제어 신호 발생부(115)로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 충수 펌프(50)의 기동을 제어한다. The control signal generator 115 is installed between the first measurement unit 110 and the second measurement unit 120 to compare the measured inlet pressure of the residual heat removal pump 30 with a reference pressure and measure the Comparing the coolant flow rate of the hot tube 80 with the reference flow rate, generates a control signal according to the comparison result and outputs it to the pump control unit 111 through the first interlocking signal line 112 and the first and second through the second interlocking signal. Output to the 2nd valve control part 116 and 117, respectively. The pump controller 111 controls the start of the supplemental pump 50 according to the control signal from the control signal generator 115.

제1 밸브(100)는 제1분기 라인(151)에 설치되어 상기 탱크(60)에 저장된 보충수의 상기 저온관(90)으로의 공급 유로를 개폐한다. 제2 밸브(101)는 제2분기 라인(152) 상에 설치되어 탱크(60)에 저장된 보충수의 상기 고온관(80)으로의 공급 유로를 개폐한다.The first valve 100 is installed in the first branch line 151 to open and close the supply flow path of the supplemental water stored in the tank 60 to the low temperature pipe 90. The second valve 101 is installed on the second branch line 152 to open and close the supply flow path of the supplemental water stored in the tank 60 to the high temperature pipe 80.

제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)는 상기 제어 신호 발생부(115)로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 밸브(100) 및 상기 제2 밸브(101)의 개폐 동작을 각각 제어한다.The first and second valve controllers 116 and 117 control the opening and closing operations of the first valve 100 and the second valve 101 according to the control signal from the control signal generator 115. .

제어 신호 발생부(115)에 의한 비교 결과 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작거나 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 상기 펌프 제어부(111)는 상기 충수 펌프(50)를 기동하고 상기 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)는 상기 제1 및 제2 밸브(100 및 101)를 각각 개방하여 상기 탱크(60)에 저장된 보충수가 상기 저온관(90) 및 상기 고온관(80)에 공급되도록 제어한다.When the inlet pressure of the measured residual heat removal pump is smaller than the reference pressure or the coolant flow rate of the measured high temperature tube is smaller than the reference flow rate, the pump control unit 111 determines The supplementary pump 50 is started and the first and second valve controllers 116 and 117 open the first and second valves 100 and 101, respectively, so that the replenishment water stored in the tank 60 is stored in the low temperature pipe. 90 and control to be supplied to the hot tube (80).

제어 신호 발생부(115)에 의한 비교 결과 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력 이상이고 상기 측정된 고온관의 냉각재의 유량이 상기 기준 유량이상인 경우, 상기 펌프 제어부(111)는 상기 충수 펌프(50)의 기동을 정지하고 상기 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)는 상기 제1 및 제2 밸브(100 및 101)를 각각 폐쇄하여 상기 탱크(60)에 저장된 보충수의 상기 저온관(90) 및 상기 고온관(80)으로의 공급을 차단 제어한다.As a result of the comparison by the control signal generator 115, when the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is equal to or greater than the reference pressure, and the flow rate of the coolant of the measured high temperature tube is equal to or greater than the reference flow rate, the pump controller 111 is The start-up pump 50 is stopped, and the first and second valve controllers 116 and 117 close the first and second valves 100 and 101, respectively, so that the supplementary water stored in the tank 60 may be discharged. The supply control to the low temperature pipe 90 and the high temperature pipe 80 is blocked.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 방법을 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원자로 냉각재의 자동 보충 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Hereinafter, an automatic refilling method of the reactor coolant according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. 2 is a flowchart illustrating an automatic replenishment method of a reactor coolant according to an embodiment of the present invention.

단계 S10에서, 제1 측정부(110)는 잔열 제거 펌프(30)의 흡입구 압력을 측정하고 제2 측정부(114)는 고온관(80)의 냉각재 유량을 측정한다.In step S10, the first measuring unit 110 measures the inlet pressure of the residual heat removal pump 30, and the second measuring unit 114 measures the flow rate of the coolant in the high temperature tube 80.

제어 신호 발생부(115)는 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교한다. 즉, 제어 신호 발생부(115)는 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 기준 압력이상 인지를 판단한다(단계 S22).The control signal generator 115 compares the measured inlet pressure of the residual heat removal pump with a reference pressure. That is, the control signal generator 115 determines whether the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is equal to or greater than the reference pressure (step S22).

단계 S22의 판단 결과, 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 기준 압력이상인 경우, 제어 신호 발생부(115)는 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교한다. 즉, 제어 신호 발생부(115)는 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이상인 지를 판단한다(단계 S24).As a result of the determination in step S22, when the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is equal to or greater than the reference pressure, the control signal generator 115 compares the measured coolant flow rate of the hot tube with the reference flow rate. That is, the control signal generator 115 determines whether the measured flow rate of the coolant in the hot tube is equal to or greater than the reference flow rate (step S24).

단계 S24의 판단 결과, 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이상인 경우, 제어 신호 발생부(115)는 제어 신호로서 정상 신호를 발생하여 펌프 제어부(111) 및 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)로 출력한다(S55). 그에 따라, 펌프 제어부(111)는 상기 정상 신호에 따라 충수 펌프(50)의 기동을 정지하고, 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)는 상기 제1 및 제2 밸브(100 및 101)를 각각 폐쇄하여 상기 탱크(60)에 저장된 보충수의 상기 저온관(90) 및 상기 고온관(80)으로의 공급을 차단 제어한다(단계 S60).As a result of the determination in step S24, when the measured flow rate of the coolant in the hot tube is equal to or higher than the reference flow rate, the control signal generator 115 generates a normal signal as a control signal to generate the pump control unit 111 and the first and second valve control units ( 116 and 117) (S55). Accordingly, the pump control unit 111 stops the start of the supplemental pump 50 according to the normal signal, and the first and second valve control units 116 and 117 control the first and second valves 100 and 101. Respectively closing and controlling the supply of the supplemental water stored in the tank 60 to the low temperature tube 90 and the high temperature tube 80 (step S60).

한편, 계획 예방정비기간 부분 충수 운전을 위해 원자로냉각재를 고온관 상부(Mid-loop)까지 배수하는 배수 운전시 과도한 배수가 발생하거나, 부분 충수 운전중 원자로냉각재 상실이 발생하여 단계 S22의 판단 결과 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 기준 압력 보다 작거나 단계 S24의 판단 결과 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량보다 작은 경우, 제어 신호 발생부(115)는 제어 신호로서 연동 신호를 발생하여 펌프 제어부(111) 및 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)로 출력한다(S30). 그에 따라, 펌프 제어부(111)는 상기 연동 신호에 따라 충수 펌프(50)를 기동하고, 제1 및 제2 밸브 제어부(116 및 117)는 상기 제1 및 제2 밸브(100 및 101)를 각각 개방하여(S40), 상기 탱크(60)에 저장된 보충수가 상기 저온관(90) 및 상기 고온관(80)으로 공급되도록 제어한다(단계 S50). 충분한 충수가 이루어지고 난 후 고온관 저유량 또는 잔열제거펌프 흡입구 저압력 설정치 이하로 감소하게 되면(단계 S22, S24), 제어 신호 발생부(115)를 통해 충수 펌프(50)의 정지 및 제1 및 제2 밸브(100 및 101) 격리신호인 정상 신호가 전달되어(S55), 충수 펌프(50)가 정지하고 제1 및 제2 밸브(100 및 101)가 닫혀서 충수가 중지된다(S60). On the other hand, excessive drainage occurs during the drainage operation of draining the reactor coolant to the upper part of the high-temperature pipe (Mid-loop) for the partial supplementary operation during the planned preventive maintenance period, or the loss of the reactor coolant occurs during the partial supplementary operation. When the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is smaller than the reference pressure or as a result of the determination in step S24, when the measured coolant flow rate of the hot pipe is smaller than the reference flow rate, the control signal generator 115 generates an interlocking signal as a control signal. It outputs to the pump control part 111 and the 1st and 2nd valve control parts 116 and 117 (S30). Accordingly, the pump control unit 111 starts the filling pump 50 according to the interlocking signal, and the first and second valve control units 116 and 117 operate the first and second valves 100 and 101, respectively. Opening (S40), and the replenishment water stored in the tank 60 is controlled to be supplied to the cold tube 90 and the hot tube 80 (step S50). After a sufficient water supply is made and the temperature decreases below the high temperature tube low flow rate or the residual heat removal pump inlet low pressure set value (steps S22 and S24), the control signal generator 115 stops the first water pump 50 and stops. And a normal signal, which is an isolation signal of the second valves 100 and 101, is transmitted (S55), and the filling pump 50 is stopped and the first and second valves 100 and 101 are closed to stop the filling (S60).

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the present invention has been described as a specific preferred embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Anyone with a variety of variations will be possible.

10: 증기 발생기
20: 원자로
30: 잔열 제거 펌프
40: 잔열 제거 열교환기
50: 충수 펌프
60: 탱크
70: 노즐 댐
80: 고온관
90: 저온관
100: 제1 밸브
101: 제2 밸브
110: 제1 측정부
111: 펌프 제어부
114: 제2 측정부
115: 제어 신호 발생부
116: 제1 밸브 제어부
117: 제2 밸브 제어부
10: Steam generator
20: reactor
30: residual heat removal pump
40: residual heat removal heat exchanger
50: Filling Pump
60: tank
70: nozzle dam
80: high temperature tube
90: low temperature tube
100: first valve
101: second valve
110: first measuring unit
111: pump control unit
114: second measurement unit
115: control signal generator
116: first valve control unit
117: second valve control unit

Claims (6)

보충수가 저장되는 탱크;
상기 탱크에 저장된 보충수가 배출되는 공급 라인;
상기 공급 라인에서 분기되어 상기 원자로의 저온관과 연결되어 탱크의 보충수를 상기 저온관으로 공급하는 제1분기 라인;
상기 공급 라인에서 분기되어 원자로의 고온관과 연결되어 탱크의 보충수를 상기 고온관으로 공급하는 제2분기 라인;
상기 공급 라인 상에 설치되어 상기 탱크에 저장된 보충수를 상기 제1분기 라인 및 상기 제2분기 라인을 통하여 상기 저온관 및 상기 고온관에 각각 펌핑하는 충수 펌프;
상기 고온관으로부터의 원자로 냉각재를 흡입하여 펌핑하는 잔열 제거 펌프의 흡입구에 설치되어 상기 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 측정하는 제1 측정부;
상기 고온관에 설치되어 상기 고온관의 냉각재 유량을 측정하는 제2 측정부; 및
상기 제1 측정부로부터의 상기 측정된 상기 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 제2 측정부로부터의 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따라 상기 탱크에 저장된 보충수의 상기 저온관 및 상기 고온관으로의 공급을 제어하는 제어부를 포함하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치. A tank in which make-up water is stored;
A supply line through which replenishment water stored in the tank is discharged;
A first branch line branched from the supply line and connected to the cold pipe of the reactor to supply replenishment water of the tank to the cold pipe;
A second branch line branched from the supply line and connected to a high temperature tube of a nuclear reactor to supply replenishment water of a tank to the high temperature tube;
A replenishment pump installed on the supply line and pumping supplemental water stored in the tank to the low temperature pipe and the high temperature pipe through the first branch line and the second branch line, respectively;
A first measuring unit installed at an inlet of the residual heat removal pump for sucking and pumping the reactor coolant from the high temperature tube and measuring an inlet pressure of the residual heat removal pump;
A second measuring unit installed in the hot tube to measure a flow rate of the coolant in the hot tube; And
The inlet pressure of the measured residual heat removal pump from the first measuring unit is compared with a reference pressure, and the coolant flow rate of the measured hot tube from the second measuring unit is compared with a reference flow rate. And a control unit for controlling the supply of the replenishment water stored in the tank to the low temperature tube and the high temperature tube. 청구항 1에 있어서, 상기 제어부는
상기 제1 측정부와 상기 제2 측정부 사이에 설치되어 상기 측정된 상기 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 제2 측정부로부터의 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하여, 비교 결과에 따른 제어 신호를 발생하는 제어 신호 발생부;
상기 제어 신호 발생부로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 충수 펌프의 기동을 제어하는 펌프 제어부;
상기 제1분기 라인에 설치되어 상기 탱크에 저장된 보충수의 상기 저온관으로의 공급 유로를 개폐하는 제1 밸브;
상기 제2분기 라인에 설치되어 상기 탱크에 저장된 보충수의 상기 고온관으로의 공급 유로를 개폐하는 제2 밸브;
상기 제어 신호 발생부로부터의 상기 제어 신호에 따라 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브의 개폐 동작을 각각 제어하는 제1 및 제2 밸브 제어부를 포함하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치.The apparatus of claim 1,
Installed between the first measurement unit and the second measurement unit to compare the measured inlet pressure of the residual heat removal pump with a reference pressure, and compare the measured coolant flow rate of the measured hot tube from the second measurement unit with a reference flow rate; In comparison, a control signal generator for generating a control signal according to the comparison result;
A pump controller which controls the start of the supplemental pump according to the control signal from the control signal generator;
A first valve installed in the first branch line to open and close a supply flow path of the supplemental water stored in the tank to the low temperature pipe;
A second valve installed in the second branch line to open and close a supply flow path of the replenishment water stored in the tank to the hot pipe;
And a first valve and a second valve controller for respectively controlling opening and closing operations of the first valve and the second valve according to the control signal from the control signal generator. 청구항 2에 있어서, 상기 제어 신호 발생부에 의한 비교 결과 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작거나 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 상기 펌프 제어부는 상기 충수 펌프를 기동하고 상기 제1 및 제2 밸브 제어부는 상기 제1 및 제2 밸브를 각각 개방하여 상기 탱크에 저장된 보충수가 상기 저온관 및 상기 고온관에 공급되도록 제어하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치.The pump control unit of claim 2, wherein when the inlet pressure of the measured residual heat removal pump is smaller than the reference pressure or the measured coolant flow rate of the measured high temperature tube is smaller than the reference flow rate, the pump control unit is configured to perform the comparison by the control signal generator. An automatic refilling device for the reactor coolant which starts up a filling pump and controls the first and second valves to respectively open the first and second valves so that the replenishment water stored in the tank is supplied to the low temperature pipe and the high temperature pipe. 청구항 2에 있어서, 상기 제어 신호 발생부에 의한 비교 결과 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력 이상이고 상기 측정된 고온관의 냉각재의 유량이 상기 기준 유량이상인 경우, 상기 펌프 제어부는 상기 충수 펌프의 기동을 정지하고 상기 제1 및 제2 밸브 제어부는 상기 제1 및 제2 밸브를 각각 폐쇄하여 상기 탱크에 저장된 보충수의 상기 저온관 및 상기 고온관로의 공급을 차단 제어하는 원자로 냉각재의 자동 보충 장치.The pump control unit according to claim 2, wherein when the inlet pressure of the measured residual heat removal pump is greater than or equal to the reference pressure and the flow rate of the coolant of the measured high temperature tube is greater than or equal to the reference flow rate, as a result of the comparison by the control signal generator. A reactor coolant for stopping the start of the filling pump and the first and second valve controllers respectively close the first and second valves to block and control the supply of the supplemental water stored in the tank to the low temperature pipe and the high temperature pipe. Automatic replacement device. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 장치의 제어에 의한 원자로 냉각재의 자동 보충 방법에 있어서,
잔열 제거 펌프의 흡입구 압력 및 고온관의 냉각재 유량을 측정하는 단계;
상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력을 기준 압력과 비교하고 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량을 기준 유량과 비교하는 단계; 및
상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작고 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 또는 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력보다 작거나 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 기준 유량이 작은 경우, 상기 충수 펌프를 기동하여 보충수가 상기 고온관 및 저온관에 공급하는 단계를 포함하는 원자로 냉각재의 자동 보충 방법.In the method for automatically replenishing a reactor coolant by controlling the apparatus according to any one of claims 1 to 4,
Measuring the inlet pressure of the residual heat removal pump and the coolant flow rate of the hot tube;
Comparing the measured inlet pressure of the residual heat removal pump with a reference pressure and comparing the measured coolant flow rate with the reference flow rate; And
When the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is smaller than the reference pressure and the coolant flow rate of the measured hot tube is smaller than the reference flow rate, or the measured inlet pressure of the measured residual heat removal pump is smaller than the reference pressure or the measured pressure. And when the flow rate of the coolant in the hot tube is small in the reference flow rate, starting the filling pump to supply replenishment water to the hot tube and the cold tube. 청구항 5에 있어서, 상기 측정된 잔열 제거 펌프의 흡입구 압력이 상기 기준 압력 이상이고 상기 측정된 고온관의 냉각재 유량이 상기 기준 유량이상인 경우, 상기 충수 펌프의 기동을 정지하여 상기 보충수의 상기 저온관 및 상기 고온관으로의 공급을 차단하는 단계를 더 포함하는 원자로 냉각재의 자동 보충 방법. The method of claim 5, wherein when the measured inlet pressure of the residual heat removal pump is equal to or greater than the reference pressure and the measured coolant flow rate of the measured high temperature tube is equal to or greater than the reference flow rate, the start of the filling pump is stopped so that the cold pipe of the supplemental water is stopped. And shutting off the supply to the hot tube.
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