KR101404647B1

KR101404647B1 - Passive reactor and containment cooling system for pressurized water reactors

Info

Publication number: KR101404647B1
Application number: KR1020120053629A
Authority: KR
Inventors: 노희천; 전병국
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2014-06-09
Also published as: KR20130129606A

Abstract

본 발명은 원자력 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에 원자로에서 발생한 잔열을 피동적으로 제거하여 발전소의 안전성을 높일 수 있는 냉각 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 피동형 응축 냉각 수조와 격납용기 내의 연료 교체용수 저장조를 이용하여 전원 상실 사고 및 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에 원자로의 잔열을 피동적으로 제거함으로써, 가압 경수로의 종래의 주 냉각계통과 보조 냉각계통을 완전 대체하거나 보완할 수 있는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다. The present invention relates to a cooling system capable of increasing the safety of a power plant by passively removing residual heat generated in a nuclear reactor when a power loss accident of a nuclear power plant, a pipeline rupture accident of a power plant, and a power loss accident occur simultaneously. According to the present invention, By using the condensation cooling water tank and the fuel replacement water storage tank in the containment vessel to passively remove the residual heat of the reactor when power loss accident, pipeline rupture accident and power loss accident occur at the same time, the conventional main cooling system of the pressurized light- A passive reactor and containment vessel condensation system is provided that can completely replace or supplement the system.

Description

가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템{Passive reactor and containment cooling system for pressurized water reactors} [0001] The present invention relates to a passive reactor and containment system for pressurized water reactors,

본 발명은, 원자로에서 발생한 잔열을 피동적으로 제거하여 발전소의 안전성을 높일 수 있는 냉각 계통에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cooling system capable of passively removing residual heat generated in a nuclear reactor to enhance the safety of a power plant.

더 상세하게는, 본 발명은, 원자력 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에, 원자로에서 발생한 잔열을 피동적으로 제거하여 발전소의 안전성을 높일 수 있는 냉각 시스템에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a cooling system capable of increasing the safety of a power plant by passively removing residual heat generated by a nuclear reactor when a power loss accident of a nuclear power plant, a pipeline rupture accident of a power plant, and a power loss accident occur simultaneously .

종래, 원자력 발전소는, 경제성이나 안전성 및 환경보존성 등에 있어 수력발전이나 화력발전 및 그 밖의 다양한 대체 에너지에 비해 우월한 성능을 보이며 중요한 전력 생산 수단으로 자리잡아 왔다.
Conventionally, nuclear power plants have been positioned as important power generation means in terms of economic efficiency, safety, and environmental preservation, showing superior performance to hydroelectric power generation, thermal power generation and various other alternative energy sources.

이러한 원자력 발전은, 핵분열 과정에서 생긴 열을 이용하여 전기를 생산하며, 따라서 원자력 발전 시설은 발전 과정에서 발생된 방사선 물질이 외부로 누출되지 않도록 피복재, 냉각재, 원자로 용기, 격납용기에 이르는 다중 방호와 원자로 냉각 계통을 구비하고 있다.
These nuclear power plants produce electricity by using the heat generated during the nuclear fission process. Therefore, the nuclear power generation facility is equipped with a multi-protection system for covering materials, coolant, reactor vessel, containment vessel, And a reactor cooling system.

더 상세하게는, 1979년 Three Mile Island(TMI) 사고와 1986년 체르노빌 사고를 계기로 원자력 발전의 안전에 대한 관심과 연구가 증대되었고, 그에 따라 원자력 안전 문화, 개량된 원자로 냉각 계통, 새로운 원자로 모형 등이 제시되었다.
More specifically, interest in and research on the safety of nuclear power generation has increased with the incident of Three Mile Island (TMI) in 1979 and the Chernobyl accident in 1986. As a result, nuclear safety culture, improved reactor cooling system, .

그러나 2011년 일본에서 발생한 원전사고를 통해 알 수 있는 바와 같이, 현재의 원자력 발전소는, 발전소 전원 상실 사고시 원자로 잔열 제거나 방사선 물질의 누출 방지에 문제점이 있음이 발견되었다.
However, as can be seen from the nuclear accident that occurred in Japan in 2011, the present nuclear power plant has been found to have a problem in preventing the leakage of nuclear reactors or leakage of radioactive materials in the event of a power plant accident.

즉, 2011년 일본 원전 사고는, 지진 및 해일 등으로 외부전력이 공급되지 않음으로 인해 원자로 잔열을 제거하기 위한 냉각수가 원활히 주입되지 못하여 발생하였으며, 따라서 이러한 사고를 방지하기 위하여는, 외부전력을 수반하는 능동적 냉각 계통이 아닌, 자연 대류와 같은 피동형 냉각 계통이 필요함을 알 수 있다.
That is, in 2011, a nuclear power plant accident in Japan occurred due to failure to supply cooling water for removing residual heat due to the absence of external power due to earthquake and tsunami. Therefore, in order to prevent such accidents, It is necessary to use a passive cooling system such as natural convection rather than an active cooling system.

이러한 필요에 따라, 종래, 피동형 응축 계통을 갖춘 다양한 원자로가 제시되었으며, 이미 몇몇 원자로는 상용화 단계에 들어섰다.
In accordance with this need, various nuclear reactors with a passive condensation system have been proposed, and some reactors have already been commercialized.

예를 들면, 웨스팅하우스사의 가압경수로(AP1000)형 원자력 발전소는, "Energy Procedia 7 (2011) 293-302" 저널에 기재된 바와 같이, 열전도율이 좋은 강철 격납용기를 통하여 별도의 열교환기 없이 직접 원자로의 잔열을 격납용기 밖으로 제거한다.
For example, a Westinghouse Pressurized Water Reactor (AP1000) type nuclear power plant can be directly connected to a nuclear reactor without a separate heat exchanger through a steel containment vessel with a good thermal conductivity, as described in the "Energy Procedures 7 (2011) 293-302" Remove the residual heat from the containment vessel.

더 상세하게는, 상기한 웨스팅하우스사의 가압경수로(AP1000)형 원자력 발전소는, 격납용기 상부에 위치한 수조에서 격납용기 외부 표면에 물을 흘려 보내고 공기를 자연대류 시킴으로써 원자로의 잔열로 생성된 수증기를 격납용기 내부 표면에서 응축시키는 구성을 특징으로 하는 것으로, 이미 설계 검증을 마치고 중국에서 4기의 발전소를 건설 중에 있다.
More particularly, the Westinghouse PWR type AP1000 nuclear power plant described above is constructed such that water is flown from the water tank above the containment vessel to the outer surface of the containment vessel and the air is naturally convected to store the water vapor generated by the residual heat of the reactor It is characterized by a construction that condenses on the inner surface of the vessel. It has already completed the design verification and is constructing four power plants in China.

또한, 종래의 원자력 발전소의 다른 예로서, 미국 원자력 협회에서 발간한 "Nuclear News(2006.01.) 35-40"에 게시된 기사("Next-generation nuclear energy: The ESBWR")에 기재된 바와 같은 GE사의 비등경수로(ESBWR)형 원자력 발전소가 있다.
As another example of a conventional nuclear power plant, there is a method in which an electric power is supplied from a GE company as described in an article published in "Nuclear News (2006.01.) 35-40"("Next-generation nuclear energy: The ESBWR" There is a boiling light-water reactor (ESBWR) type nuclear power plant.

더 상세하게는, 상기한 GE사의 비등경수로(ESBWR)형 원자력 발전소는, 격납용기 내부에 수조를 위치하고, 그곳에서 격리 응축기(isolation condenser)를 통해 원자로의 잔열을 제거하는 것으로, 여기서, 격리 응축기는 수조 내부에 위치하나 출구와 입구는 격납용기와 연결되어 있어 원자로의 잔열로 생성된 수증기가 격납용기에서 격리 응축기 내부로 흘러가며 응축되며, 아울러, ESBWR 원자력 발전소는 현재까지 설계 검증 중에 있다.
More specifically, the above-mentioned ESBWR type nuclear power plant of GE has a water tank inside a containment vessel where the residual condensate is removed through an isolation condenser, The outlet and inlet are connected to the containment vessel, so that the steam generated by the residual heat of the reactor flows from the containment to the inside of the isolated condenser and is condensed. In addition, the ESBWR nuclear power plant is under design verification until now.

또한, 종래의 원자력 발전소의 또 다른 예로서, "Nuclear Engineering and Design 238(2008) 1863-1901" 저널에 기재된 바와 같은 AREVA사의 비등경수로(SWR1000)형 원자력 발전소는, 격납용기 상부에 수조를 위치하고 수조에서 파생한 격납용기 냉각 응축기(containment cooling condenser)를 통해 원자로의 잔열을 제거하는 것으로, 격납용기 냉각 응축기는 수조 하부의 격납용기 내부에 위치하고, 원자로의 잔열로 생성된 수증기는 응축기 표면에서 응축되며, 응축수는 중력을 이용하여 원자로로 재주입되도록 구성되어 있다.
As another example of a conventional nuclear power plant, AREVA's boiling water reactor (SWR1000) type nuclear power plant as described in the journal "Nuclear Engineering and Design 238 (2008) 1863-1901" has a water tank located above the containment vessel, The containment vessel cooling condenser is located inside the containment vessel below the water tank, the water vapor generated by the residual heat of the reactor is condensed on the surface of the condenser, The condensate is configured to be re-injected into the reactor using gravity.

또한, 종래의 원자력 발전소의 또 다른 예로서, 한국수력원자력 등의 가압경수로(APR+)형 원자력 발전소는, 발전소 정전 상황에서 피동형 보조 주입 계통(PAFS)을 통해 원자로의 잔열을 제거하며, 구체적으로는, 원자로의 잔열로 인해 생성된 2차측 증기를 증기 발생기에 연결된 배관을 통해 격납용기 외부에 위치한 피동형 냉각 응축 수조(PCCT)에서 응축시킨다.
As another example of a conventional nuclear power plant, a pressurized light-water reactor (APR +) type nuclear power plant, such as KHNP, removes residual heat of a reactor through a passive auxiliary injection system (PAFS) , The secondary side steam generated by the residual heat of the reactor is condensed in the passive cooling condensation water tank (PCCT) located outside the containment through piping connected to the steam generator.

상기한 바와 같이 종래 여러 가지 원자력 발전소가 제시된 바 있으나, 현 시점에서 피동형 응축 계통을 갖춘 원자로 중 설계 검증을 마치고 상용화에 들어가기 시작한 원자로는 웨스팅하우스 사의 가압경수로(AP1000)형 원자력 발전소가 유일하다.
As mentioned above, various nuclear power plants have been proposed. However, at present, only the nuclear power plant of pressurized water reactor (AP1000) of Westinghouse Company is the only reactor that has begun commercialization after the design verification of the passive condensation system.

그러나 상기한 AP1000 발전소는, 비록 그 안정성은 검증되었으나, 강철 격납용기를 사용함으로써 가격면에서 불리한 점이 있으며, 따라서 이러한 단점을 해결하기 위하여는, 가격면에서 보다 저렴한 콘크리트 격납용기를 사용하여 피동형 응축 계통을 구성한 가압경수로형 원자력 발전소를 제시하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 원자로 구조나 원자로의 구성방법은 제시되지 못하고 있는 실정이다.
However, although the stability of the above-mentioned AP1000 power plant has been verified, there is a disadvantage in terms of price by using the steel containment vessel. Therefore, in order to solve this disadvantage, it is necessary to use a less expensive concrete- It is desirable to propose a pressurized light water reactor type nuclear power plant. However, there is not yet a method of constructing a reactor structure or a reactor that satisfies all of these requirements.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 원자력 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에 대하여, 원자로에서 발생한 잔열을 완전 피동적으로 제거하여 발전소의 안전성을 높일 수 있는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템을 제공하고자 하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems of the prior art and to provide an apparatus and a method for preventing the occurrence of a power failure in a nuclear power plant, And to provide a passive reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light-water reactor capable of enhancing the safety of a power plant by completely removing passive components.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 콘크리트 격납용기를 사용한 피동형 응축 계통을 구비하는 가압경수로형 원자력 발전소 모델을 제시함으로써, 종래의 강철 격납용기를 이용한 피동형 응축 계통을 구비하는 원자로에 비하여 비용을 절감할 수 있는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템을 제공하고자 하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a pressurized light water reactor type nuclear power plant model having a passive condensation system using a concrete containment vessel to reduce costs compared to a reactor having a passive condensation system using a conventional steel containment vessel And to provide a passive reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized water reactor.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템에 있어서, 원자로와 증기발생기를 포함하는 격납용기; 상기 격납용기 외부에 위치되고 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기의 응축을 위한 냉각수를 저장하는 피동형 응축 냉각수조; 상기 피동형 응축 냉각수조 내에 설치되어 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기를 응축하는 격리 응축관; 상기 증기발생기와 상기 격리 응축관을 연결하기 위한 입구연결관 및 출구연결관; 및 상기 입구연결관 및 상기 출구연결관에 각각 설치되는 입구연결관 밸브 및 출구연결관 밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다.
As described above, according to the present invention, there is provided a passive reactor and a containment vessel condensation system of a pressurized light water reactor, comprising: a containment vessel including a reactor and a steam generator; A driven condensing cooling water tank located outside the containment vessel and storing cooling water for condensation of steam generated by residual heat of the reactor; An isolated condensing pipe installed in the passive condensing cooling water tank for condensing steam generated as residual heat of the reactor; An inlet connection pipe and an outlet connection pipe for connecting the steam generator and the isolation condenser pipe; And an inlet connection pipe valve and an outlet connection pipe valve respectively installed in the inlet connection pipe and the outlet connection pipe, and a containment vessel condensing system of the pressurized water reactor.

여기서, 상기 격납용기는 콘크리트로 구성된 것을 특징으로 한다.
Here, the containment vessel is made of concrete.

또한, 상기 격리 응축관은, 수직, 수평, 또는 기울어진 관의 다발로 구성되며, 상기 격리 응축관은, 상기 관 내부의 수증기 응축으로 인한 열을 상기 관 외부의 열 제거원인 상기 피동형 응축 냉각수조 내의 상기 냉각수에 전달하는 것을 특징으로 한다.
The isolated condensing tube may be a bundle of vertical, horizontal, or oblique tubes, and the isolated condensing tube may be arranged such that heat due to condensation of water vapor inside the tube is absorbed into the passive condensing cooling water tank To the cooling water in the cooling water passage.

아울러, 상기 피동형 응축 냉각수조는, 상기 격납용기의 외부에 위치되며, 상기 증기발생기보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the passive condensing cooling water tank is located outside the containment vessel and is installed at a higher position than the steam generator.

더욱이, 상기 피동형 응축 냉각수조 내에 저장된 냉각수에 의해 상기 격리 응축관 내부에서 유동하는 수증기가 응축하여 응축수가 되고, 상기 응축수는, 상기 출구연결관 밸브가 열리면 중력에 의해 상기 출구 연결관을 통하여 상기 증기발생기 하부로 주입됨으로써, 외부 전원 공급 없이 자연 대류와 중력에 의해 잔열의 제거가 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
Further, the water vapor flowing in the isolation condensing tube is condensed by the cooling water stored in the passive condensing cooling water tank to become condensed water, and the condensed water flows through the outlet connection pipe by gravity when the outlet connection pipe valve is opened, So that residual heat can be removed by natural convection and gravity without supplying external power.

또한, 본 발명에 따르면, 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템에 있어서, 원자로와 증기발생기를 포함하는 원자로실 및 상기 원자로실로부터 이동된 수증기 및 질소를 포함하는 불응축성 기체를 응축하기 위한 응축실을 포함하는 격납용기; 상기 격납용기 외부에 위치되고 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기의 응축을 위한 냉각수를 저장하는 피동형 응축 냉각수조; 및 상기 피동형 응축 냉각수조 내에 설치되어 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기를 응축하는 격리 응축관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다.
According to the present invention, there is also provided a passive reactor and a containment vessel condensation system for pressurized light water reactors, comprising: a reactor chamber including a reactor and a steam generator; and a condenser for condensing condensed gases including water vapor and nitrogen moved from the reactor chamber A containment vessel containing a seal; A driven condensing cooling water tank located outside the containment vessel and storing cooling water for condensation of steam generated by residual heat of the reactor; And an isolated condensing tube installed in the passive condensing cooling water tank for condensing water vapor generated as residual heat of the reactor.

또한, 상기 격리 응축관은, 수직, 수평, 또는 기울어진 관의 다발로 구성되며, 상기 관 내부의 수증기 응축으로 인한 열을 상기 관 외부의 열 제거원인 상기 피동형 응축 냉각수조 내의 상기 냉각수에 전달하는 것을 특징으로 한다.
The isolated condensing tube may be a bundle of vertical, horizontal, or tilted tubes, and may transmit heat due to condensation of water vapor inside the tube to the cooling water in the passive condensing cooling water tank .

더욱이, 상기 원자로실은, 상기 원자로실과 상기 응축실을 연결하기 위해 상기 원자로실의 상부에 형성되는 배기관; 및 파단 사고시 상기 원자로에 노심 냉각수를 공급하여 초기 원자로 잔열을 제거하기 위한 안전주입수조를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Further, the reactor chamber may include an exhaust pipe formed on the reactor chamber to connect the reactor chamber and the condensation chamber; And a safety injection water tank for supplying core cooling water to the reactor to remove initial reactor residual heat when the reactor is broken.

또한, 상기 응축실은, 상기 격리 응축관과 상기 응축실을 연결하는 배관에 각각 설치되는 격리 응축관 입구밸브 및 격리 응축관 출구밸브; 응축수를 불응축성 기체 및 수증기와 분리하기 위해 상기 격리 응축관 출구밸브 후단에 연결되어 있는 응축수 분리기 및 응축수 출구배관; 분리된 응축수를 수집하기 위해 상기 응축수 분리기의 하부에 위치되는 응축수 저장수조; 및 상기 응축수 저장수조에 저장된 응축수를 중력에 의해 상기 원자로에 주입하기 위해 상기 원자로 상부에 위치되는 응축수 주입관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The condensing chamber may include an isolation condensing pipe inlet valve and an isolation condensing pipe outlet valve respectively installed in a pipe connecting the isolation condensing pipe and the condensing chamber; A condensate water separator and a condensate outlet pipeline connected to a rear end of the isolation condensation pipe outlet valve for separating the condensed water from the non-condensing gas and water vapor; A condensate reservoir located below the condensate separator to collect the separated condensate; And a condensed water injection pipe positioned above the reactor for injecting the condensed water stored in the condensed water storage tank into the reactor by gravity.

아울러, 상기 응축시스템은, 상기 응축수 분리기에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체를 저장하기 위해 상기 격납용기 내에 설치되는 연료 교체용수 저장조; 상기 응축수 분리기에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체를 압력 차를 이용하여 상기 연료 교체용수 저장조로 이동시키기 위한 수증기 및 불응축성 기체 제1출구배관(36); 상기 격리 응축관 이외에 추가적으로 독립적인 응축을 위해 상기 응축실 내에 설치되는 핀형 열교환기; 상기 핀형 열교환기에 의해 축적된 불응축성 기체와 수증기를 상기 연료 교체용수 저장조로 이동시키기 위한 제 2 출구배관; 및 외부에서 물을 공급하기 위해 상기 피동형 응축 냉각수조 상부에 연결되는 재급수관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The condensing system may further include a fuel replacement water storage tank installed in the containment vessel to store water vapor and non-condensable gas separated in the condensate water separator; A water vapor and refractory gas first outlet pipe (36) for moving the water vapor and the non-condensing gas separated from the condensed water separator to the fuel replacement water storage tank using a pressure difference; A pin-type heat exchanger installed in the condensing chamber for additional independent condensation in addition to the isolated condensing tube; A second outlet pipe for transferring the non-condensing gas accumulated by the fin-type heat exchanger and water vapor to the fuel replacement water storage tank; And a re-supply pipe connected to the upper portion of the driven condensing water tank to supply water from the outside.

더욱이, 상기 핀형 열교환기는, 수직, 수평, 또는, 기울어진 관의 다발로 구성되고, 상기 핀형 열교환기에 의해 얻어지는 응축수는 상기 응축수 저장수조에 저장되며, 상기 핀형 열교환기의 입구는 상기 피동형 응축 냉각수조의 하부에 연결되고, 상기 핀형 열교환기의 출구는 상기 피동형 응축 냉각수조의 상부에 연결됨으로써, 상기 핀형 열교환기 내부의 물과 상기 피동형 응축 냉각수조의 냉각수 사이의 밀도 차에 의해 상기 피동형 응축 냉각수조 하부의 냉각수가 상기 핀형 열교환기의 입구로 유입되고, 상기 핀형 열교환기에 의해 가열된 냉각수는 상기 피동형 응축 냉각수조의 상부에 연결된 상기 핀형 열교환기의 출구로 빠져나가면서 자연대류를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
Further, the fin-type heat exchanger is constituted by a bundle of vertical, horizontal, or inclined tubes, and condensate obtained by the fin-type heat exchanger is stored in the condensate reservoir, and the inlet of the fin- And the outlet of the pinned heat exchanger is connected to the upper portion of the driven condensed cooling water tank so that the cooling water in the lower portion of the driven condensed cooling water tank is cooled by the density difference between the water in the pinned heat exchanger and the cooling water in the driven condensed cooling water tank, Is introduced into the inlet of the fin-type heat exchanger, and the cooling water heated by the fin-type heat exchanger is passed through the outlet of the fin-type heat exchanger connected to the upper portion of the driven condensing cooling water bath to form natural convection.

또한, 상기 연료 교체용수 저장조의 상부는 상기 격납용기 내의 빈 공간과 연결되며, 상기 불응축성 기체는 상기 연료 교체용수 저장조를 거쳐 상기 격납용기 내의 빈 공간으로 이동하고, 상기 불응축성 기체와 함께 상기 응축수 분리기에서 이동한 수증기는 상기 연료 교체용수 저장조의 물에 의해 응축됨으로써, 잔열에 의해 생성된 수증기가 상기 격리 응축관과 상기 연료 교체용수 저장조를 연속으로 거치며 응축되어 상기 격납용기 내의 빈 공간에 급격한 압력 증가를 회피할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
In addition, the upper part of the fuel replacement water storage tank is connected to the empty space in the containment vessel, and the non-condensing gas moves to the empty space in the containment vessel through the fuel replacement water storage tank, and the condensed water The water vapor transferred from the separator is condensed by the water in the fuel replacement water storage tank so that the water vapor generated by the residual heat is continuously condensed through the isolation condensation pipe and the fuel replacement water storage tank to generate an abrupt pressure Thereby avoiding an increase in the power consumption.

본 발명에 따르면, 전원 상실 사고만 발생한 경우에는 증기발생기와 연결된 격리 응축관을 통해 피동형 응축 냉각 수조에서 원자로 잔열을 제거하며, 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에는 배관 파단부에서 방출한 수증기를 상기 격리 응축관 및 핀형 열교환기에서 응축시키며 원자로 잔열을 제거하며, 이때, 응축수는 응축수 저장 수조에서 회수한 후 중력을 이용하여 원자로에 재주입하고, 격리 응축기 및 핀형 열교환기 주변에 쌓인 불응축성 기체는 수증기 및 불응축성 기체 출구배관을 통해 격납용기 내 연료 교체용수 저장조로 배출하도록 구성된 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다.
According to the present invention, when a power loss accident occurs, the reactor residual heat is removed from the passive condensation cooling water tank through an isolation condensation pipe connected to the steam generator, and when a pipe breakage accident and a power loss accident occur at the same time, The condensed water is recovered in a condensed water storage tank and then re-injected into the reactor using gravity, and the condensed water collected in the condenser and the fin-type heat exchanger There is provided a passive reactor and containment vessel condensation system of a pressurized water reactor configured to discharge the condensed gas to the fuel replacement water reservoir in the containment vessel via steam and refractory gas outlet piping.

따라서 상기한 바와 같은 본 발명의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템에 따르면, 피동형 응축 냉각 수조와 격납용기 내의 연료 교체용수 저장조를 이용하여 전원 상실 사고 및 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에 원자로의 잔열을 완전 피동적으로 제거함으로써, 가압 경수로의 종래의 주 냉각계통과 보조 냉각계통을 완전 대체하거나 보완할 수 있다.
Therefore, according to the passive reactor and containment vessel condensing system of the present invention, when a power loss accident, a pipe breakage accident, and a power loss accident occur simultaneously using the passive condensation cooling water tank and the fuel exchange water storage tank in the containment vessel, , The conventional main cooling system and the auxiliary cooling system of the pressurized light water reactor can be completely replaced or supplemented.

또한, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고 시에 완전 피동형으로 원자로 잔열을 제거하도록 구성된 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공됨으로써, 격리 응축관과 피동형 응축 냉각 수조를 다양한 사고에 중복 사용함에 의해 안전 계통 설계 비용을 최소화할 수 있으며, 또한, 격리 응축기와 핀형 열교환기를 동시에 사용함으로써 독립성과 안정성을 향상시킬 수 있고, 아울러, 열교환기 주변 불응축성 기체를 격납용기 내 빈 공간으로 제거함으로써 열 전달 효율을 극대화할 수 있으며, 더욱이, 응축수는 중력을 이용하여 원자로에 주입함으로써 펌프 등과 같은 능동적 수단을 사용하지 않고 사고 후 무한정으로 원자로 내 잔열을 제거할 수 있다.
In addition, according to the present invention, the passive reactor and containment vessel condensation system of the pressurized light-water reactor configured to completely remove the residual heat of the passive type at the time of an accident in which power plant loss accident, power plant pipe breakage accident, It is possible to minimize the safety system design cost by redundantly using the isolated condensing tube and the driven condensing cooling water tank in various accidents and by using the isolated condenser and the pin type heat exchanger at the same time, the independence and stability can be improved, , The heat transfer efficiency can be maximized by removing the non-condensing gas around the heat exchanger into the empty space in the containment vessel. Moreover, the condensed water is injected into the reactor using gravity, so that no active means such as a pump is used, Can remove residuals in the reactor have.

아울러, 본 발명은, 종래 방식의 가압경수로의 주 냉각계통과 보조냉각계통을 완전 대체하거나, 다양한 안전 주입 계통을 확보하기 위하여 능동형 안전 주입 계통을 기존의 4 트레인에서 2 트레인으로 감소하고, 본 발명에서 제시하는 피동형 응축계통을 보완 계통으로 활용할 수 있다.
In addition, the present invention reduces the active safety infusion system from the existing 4-train to 2-train in order to completely replace the main cooling system and the auxiliary cooling system of the conventional pressurized light water reactor or to secure various safety infusion systems, Which can be used as a complementary system.

도 1은 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 제 1 실시예로서, 원자력 발전소 전원 상실 사고에 적용가능한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1은 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 제 2 실시예로서, 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에 적용가능한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration applicable to a nuclear power plant power failure as a first embodiment of a driven reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light water reactor according to the present invention; FIG.
FIG. 2 is a schematic view of a second embodiment of a driven reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light-water reactor according to the present invention, which is applicable to an accident in which a power plant pipe rupture accident and a power loss accident occur at the same time.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 상세한 내용에 대하여 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, details of a passive reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light-water reactor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다.
It should be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.

즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 원자력 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에, 원자로에서 발생한 잔열을 피동적으로 제거하여 발전소의 안전성을 높일 수 있는 냉각 시스템에 관한 것이다.
That is, according to the present invention, as described later, when a power loss accident of a nuclear power plant, a pipeline breakage of a power plant, and a power loss accident occur at the same time, a cooling system capable of increasing the safety of the power plant by passively removing residual heat generated by the reactor .

이를 위해, 본 발명에 따르면, 전원 상실 사고만 발생한 경우에는 증기발생기와 연결된 격리 응축관을 통해 피동형 응축 냉각 수조에서 원자로 잔열을 제거하고, 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에는 배관 파단부에서 방출한 수증기를 상기 격리 응축관 및 핀형 열교환기에서 응축시키며 원자로 잔열을 제거하고, 이때, 응축수는 응축수 저장 수조에서 회수한 후 중력을 이용하여 원자로에 재주입하며, 격리 응축기 및 핀형 열교환기 주변에 쌓인 불응축성 기체는 수증기 및 불응축성 기체 출구배관을 통해 격납용기 내의 연료 교체용수 저장조로 배출하도록 구성되는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다.
To this end, according to the present invention, when only a power loss accident occurs, the reactor residual heat is removed from the passive condensation cooling water tank through an isolation condensing pipe connected to the steam generator, and when a pipe breakage accident and a power loss accident occur at the same time, The condensed water is withdrawn from the condensate storage tank and re-injected into the reactor using gravity, and the condensed water is re-injected into the condenser and the fin-type heat exchanger A refueling reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized water reactor are provided that are configured to discharge the refractory gases accumulated in the refueling water reservoir in the containment vessel through water vapor and refractory gas outlet piping.

따라서 본 발명에 따르면, 피동형 응축 냉각 수조와 격납용기 내의 연료 교체용수 저장조를 이용하여 전원 상실 사고 및 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에 원자로의 잔열을 피동적으로 제거함으로써 가압 경수로의 종래의 주 냉각계통과 보조 냉각계통을 완전 대체하거나 보완할 수 있다.
Therefore, according to the present invention, when the power loss accident, the pipe rupture accident, and the power loss accident occur at the same time by using the passive condensation cooling water tank and the fuel exchange water storage tank in the containment vessel, the residual heat of the reactor is removed passively, The main cooling system and the auxiliary cooling system can be completely replaced or supplemented.

계속해서, 첨부된 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

즉, 본 발명은, 후술하는 바와 같이, 종래의 가압경수로형 원자력 발전소의 피동 안전 운전을 제공하기 위하여 능동형 주 냉각 계통과 보조 냉각 계통을 대체 또는 보완할 수 있는 냉각 계통을 제시하고자 하는 것이며, 이를 위해, 가격 면에서 이점이 있는 종래의 콘크리트 격납용기를 유지하면서 원자로 내의 잔열을 격납용기 외부로 제거하기 위하여 격납용기 내외를 연결하는 열교환기를 사용하였다.
That is, the present invention proposes a cooling system capable of replacing or supplementing the active main cooling system and the auxiliary cooling system in order to provide passive safe operation of the conventional pressurized light water reactor type nuclear power plant as described later. A heat exchanger is used to connect the inside and outside of the containment vessel in order to remove the residual heat in the reactor from the containment vessel while maintaining the conventional concrete containment vessel, which is advantageous in terms of price.

또한, 본 발명은, 특히, 발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에 모두 사용할 수 있는 안정성과 경제성을 모두 두루 갖춘 냉각계통을 제공하고자 하는 것이며, 구체적으로는, 불응축성 기체로 인한 열교환기 표면 열전달률 감소를 회피하기 위하여, 격납용기 내의 구획을 나누고 불응축성 기체 출구 배관을 통해 격납용기 내 연료 교체용수 저장조로 불응축성 기체를 제거하며, 아울러, 응축수 저장 수조를 원자로보다 높은 곳에 위치함으로써, 중력을 이용하여 응축수가 피동적으로 원자로에 주입될 수 있도록 구성된다.
In particular, the present invention is intended to provide a cooling system having both stability and economy that can be used for both accidents involving the loss of power to the power plant and the accidental breakage of the piping of the power plant and the power loss accident. In order to avoid reducing the heat transfer rate on the heat exchanger due to the condensing gas, the compartments in the containment vessel are divided and the non-condensable gas is removed to the fuel exchange water storage tank in the containment vessel through the non-condensing gas outlet pipe, By being located at a higher elevation, the condensate can be passively injected into the reactor using gravity.

따라서 본 발명에 따르면, 어떠한 능동 계통 없이 영구적으로 원자로 내 잔열을 제거할 수 있는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템을 제공할 수 있다.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a passive reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light-water reactor which can permanently remove residual heat in the reactor without any active system.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 구체적인 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific embodiment of a passive nuclear reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light water reactor according to the present invention will be described in detail.

먼저, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 제 1 실시예로서, 원자력 발전소 전원 상실 사고에 적용가능한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a schematic view illustrating a configuration applicable to a nuclear power plant power failure as a first embodiment of a driven reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light water reactor according to the present invention.

즉, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템(10)은, 원자로(11)와 증기발생기(12) 및 원자로 펌프를 콘크리트 벽으로 격리시켜 수증기 및 불응축성 기체의 유로를 지정하는 격납용기(13)와, 상기 원자로(11)에서 발생한 수증기를 응축하기 위한 격리 응축관(14) 및 상기 수증기를 응축하기 위한 냉각수를 포함하는 피동형 응축 냉각수조(15)를 포함하여 구성되어 있다.
1, the passive nuclear reactor and containment vessel condensation system 10 of the pressurized light water reactor according to the first embodiment of the present invention is constructed such that the reactor 11, the steam generator 12 and the reactor pump are connected to a concrete wall (14) for condensing the water vapor generated in the reactor (11) and cooling water for condensing the water vapor, the containment vessel (13) for designating the flow path of the water vapor and the non- And a cooling water tank (15).

여기서, 상기한 원자로(11)와 증기발생기(12), 증기발생기(12)와 격리 응축관(14)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 배관을 통해 각각 연결되며, 즉, 증기발생기(12)와 격리 응축관(14)은 증기발생기 격리 입구연결관(16) 및 증기발생기 격리 출구연결관(17)을 통하여 서로 연결되고, 각각의 증기발생기 격리 입구연결관(16) 및 증기발생기 격리 출구연결관(17)에는 입구연결관 밸브(18) 및 출구연결관 밸브(19)가 설치되어 있다.
1, the steam generator 12, the steam generator 12, and the isolation condenser tube 14 are connected to each other through a pipe, And the isolation condenser tube 14 are connected to each other via the steam generator isolation inlet connection pipe 16 and the steam generator isolation outlet connection pipe 17 and connected to the respective steam generator isolation inlet connection pipe 16 and the steam generator isolation connection connection The pipe (17) is provided with an inlet connection pipe valve (18) and an outlet connection pipe valve (19).

또한, 상기한 격리 응축관(14)은, 수직, 수평, 또는 기울어진 관의 다발로 구성되며, 각각의 관 내부의 수증기 응축으로 인한 열을 관 외부의 열 제거원인 피동형 응축 냉각수조(15) 내의 냉각수에 전달함으로써 응축이 이루어진다.
The isolation condensing pipe 14 is composed of a bundle of vertical, horizontal, or inclined tubes. The heat generated by the condensation of water vapor in the respective pipes is absorbed by the passive condensing cooling water tank 15, And the condensation is carried out.

따라서 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템(10)의 구체적인 동작을 설명하면 다음과 같다.
The concrete operation of the passive nuclear reactor and the containment vessel condensing system 10 of the pressurized light-water reactor according to the first embodiment of the present invention constructed as described above will now be described.

더 상세하게는, 원자력 발전소의 전원 상실 사고가 발생하게 되면, 원자로 이차 계통에 위치한 펌프가 작동하지 않게 되어 이차 계통의 유동이 정지하고, 따라서 원자로(11)에서 발생한 잔열이 이차 계통에 위치한 터빈이나 응축기에 전달되지 않는다.
More specifically, when a power loss accident occurs in a nuclear power plant, the pump located in the secondary system of the reactor is not operated and the flow of the secondary system is stopped. Therefore, the residual heat generated in the reactor (11) It is not delivered to the condenser.

이때, 잔열을 제거하기 위해 이차 계통 차단밸브를 닫음으로써 이차 계통은 격리되고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 격리 응축관(14)과 피동형 응축 냉각수조(15)로 구성된 새로운 회로가 입구연결관 밸브(18)를 통하여 열리게 되며, 이에 따라, 원자로(11)에서 발생한 잔열로 인해 생성된 증기는 증기발생기(12) 상부에 위치한 입구 연결관(16)을 통해 격리 응축관(14)으로 흐른다.
At this time, the secondary system is isolated by closing the secondary system shut-off valve to remove the residual heat, and a new circuit composed of the isolated condensing tube 14 and the driven condensing cooling water bath 15, as shown in Fig. 1, The steam generated due to the residual heat generated in the reactor 11 flows through the inlet connection pipe 16 located in the upper portion of the steam generator 12 to the isolation condensing pipe 14. [

여기서, 상기한 격리 응축관(14)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 피동형 응축 냉각수조(15) 내부에 위치하며, 이때, 피동형 응축 냉각수조(15)는, 증기발생기(12)보다 10m 이상 상부에 위치하고, 격납용기(13) 외부에 위치한다.
1, the passive cooling water tank 15 is located at least 10 m or more in length than the steam generator 12, and the condensed cooling water tank 15 is located in the passive cooling water tank 15, And is located outside of the containment vessel 13. [

즉, 피동형 응축 냉각수조(15) 내에 저장된 냉각수에 의해 격리 응축관(14) 내부에서 유동하는 수증기는 응축되어 응축수가 되며, 이어서 출구연결관 밸브(19)가 열리면, 응축수는 중력에 의해 출구 연결관(17)을 통하여 증기발생기(12) 하부로 주입된다.
That is, the water vapor flowing inside the isolation condensing tube 14 by the cooling water stored in the passive condensing cooling water tank 15 is condensed to be condensed water, and then, when the outlet connection pipe valve 19 is opened, Is injected into the lower portion of the steam generator (12) through the pipe (17).

따라서 상기한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 응축계통은, 격리 응축관(14)과 피동형 응축 냉각수조(15)를 이용하여 어떠한 외부 전기 공급이 없이도 자연 대류와 중력에 의해 작동하므로, 원자력 발전소 전원 상실사고에 대비하기 위한 구성으로서 적합하게 적용 가능하다.
As described above, the condensing system according to the first embodiment of the present invention operates by natural convection and gravity without any external electric power supply using the isolated condensing tube 14 and the driven condensing cooling water tank 15 , And as a configuration for preparing for a power loss accident at a nuclear power plant.

그러나 도 1에 나타낸 바와 같은 응축계통은, 일차 계통에 위치한 냉각수가 격납용기(13) 내부 빈 공간으로 유출되기 때문에 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에는 사용할 수 없다.
However, in the condensing system as shown in Fig. 1, the cooling water located in the primary system flows out to the empty space inside the containment vessel 13, so that it can not be used for an accident in which the pipe breakage of the power plant and the power loss accident occur at the same time.

이에 대하여, 본 발명자들은, 발전소 전원 상실 사고 때 사용하는 격리 응축관(14)과 피동형 응축 냉각수조(15)를 발전소 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에도 활용할 수 있는 새로운 피동형 원자로 및 격납용기 응축 계통을 제시하였다.
On the other hand, the inventors of the present invention have found that a new passive-type reactor and a containment type reactor which can be used for an accident in which a power plant pipe rupture accident and a power loss accident occur at the same time, Vessel condensation system.

즉, 원자로 배관 파단사고는 파단 크기에 따라 크게 대형 냉각재 상실사고와 소형 냉각재 상실사고로 나눌 수 있다.
In other words, a reactor pipe breakage accident can be divided into a large loss of coolant loss and a small loss of coolant loss depending on the breakage size.

더 상세하게는, 전자의 경우에는 냉각재가 빠른 속도로 유출되며 원자로 냉각재 계통의 압력이 급격히 감소하나, 후자의 경우에는 파일럿 구동 안전 감압 밸브로 인한 감압 과정이 필요하다.
More specifically, in the former case, the coolant flows out rapidly and the pressure of the reactor coolant system is drastically reduced. In the latter case, however, a pressure reducing process due to the pilot operated safety pressure reducing valve is required.

이를 위해, 본 발명에서 제시하는 응축계통은, 파단 이후 고압의 안전 주입 수조에서 원자로에 노심 냉각수를 공급하여 초기 원자로 잔열 제거가 끝난 후 중장기적인 잔열 제거 방법을 제시하며, 이러한 응축계통에 사용되는 주요 구성은 도 2에 나타나 있다.
To this end, the condensing system proposed in the present invention proposes a mid- to long-term residual heat removal method after the initial reactor residual heat removal is completed by feeding the core cooling water to the reactor in the high-pressure safety injection water tank after the rupture, The configuration is shown in Fig.

즉, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 제 2 실시예로서, 원자력 발전소 전원 상실 사고와 배관 파단 사고가 동시에 발생한 사고에도 적용가능한 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
That is, referring to FIG. 2, FIG. 2 is a second embodiment of a passive nuclear reactor and a containment vessel condensing system of a pressurized light water reactor according to the present invention, which is applicable to an accident in which a power loss accident and a pipe breakage accident occur simultaneously in a nuclear power plant Fig.

더 상세하게는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템(20)은, 원자로(21)와 증기발생기(22)를 포함하는 원자로실(23) 및 상기 원자로실로부터 이동된 수증기를 응축하기 위한 응축실(24)을 포함하는 격납용기(25)와, 상기 격납용기(25)에서 이동한 수증기를 응축하기 위한 격리 응축관(26) 및 응축수를 수집하기 위한 피동형 응축 냉각수조(27)를 포함하여 구성되어 있다.
2, the passive reactor and containment vessel condensation system 20 of the pressurized light water reactor according to the second embodiment of the present invention includes a reactor 21 and a steam generator 22, And a condensing chamber 24 for condensing the water vapor moved from the reactor chamber and an isolation condensing pipe 26 for condensing the water vapor moved in the containment vessel 25, And a driven condensing cooling water tank 27 for collecting condensed water.

여기서, 상기한 격리 응축관(26)은, 상기한 제 1 실시예에 마찬가지로, 피동형 응축 냉각수조(15) 내부에 위치하며, 수직, 수평, 또는 기울어진 관의 다발로 구성되고, 각각의 관 내부의 수증기 응축으로 인한 열을 관 외부의 열 제거원인 피동형 응축 냉각수조(27) 내의 냉각수에 전달함으로써 응축이 이루어지며, 이때, 피동형 응축 냉각수조(27)는, 격납용기(25)의 외부에, 증기발생기(12)보다, 예를 들면, 10m 이상 상부에 위치한다.
Here, the above-mentioned isolated condensing tube 26 is constructed of a bundle of tubes vertically, horizontally, or obliquely positioned inside the driven condensing water tank 15 in the same manner as in the above-described first embodiment, The condensed cooling water tank 27 is connected to the outside of the containment vessel 25 by the condensed cooling water tank 27. In this case, For example, 10 m or more higher than the steam generator 12.

또한, 상기한 원자로실(23)은, 그 상부에 원자로실(23)과 응축실(24)을 연결하기 위한 배기관(28) 및 파단 사고시 원자로에 노심 냉각수를 공급하여 초기 원자로 잔열을 제거하기 위한 안전주입수조(29)를 더 포함하여 구성되어 있다.
The reactor chamber 23 is provided with an exhaust pipe 28 for connecting the reactor chamber 23 and the condensation chamber 24 to the upper portion of the reactor chamber 23 and a core cooling water supply pipe And further comprises a safety infusion tank 29.

아울러, 상기한 응축실(24)은, 격납용기(25) 외부에 위치한 격리 응축관(26)과 응축실(24)을 연결하는 배관의 입구와 출구에 각각 설치되는 격리 응축관 입구밸브(30) 및 격리 응축관 출구밸브(31)와, 응축수를 불응축성 기체 및 수증기와 분리하기 위해 격리 응축관 출구밸브(31) 후단에 연결되어 있는 응축수 분리기(32) 및 응축수 출구배관(33)과, 분리된 응축수를 수집하기 위해 응축수 분리기(32) 하부에 위치되는 응축수 저장수조(34) 및 응축수 저장수조(34)에 저장된 응축수를 중력에 의해 원자로(21)에 주입하기 위한 응축수 주입관(35)을 포함하여 구성되어 있다.
The condensing chamber 24 is provided with an isolation condensing pipe inlet valve 30 which is provided at an inlet and an outlet of a pipe connecting the isolation condensing pipe 26 and the condensing chamber 24, A condensate water separator 32 and a condensate water outlet pipe 33 connected to a rear end of the isolation condensation pipe outlet valve 31 for separating the condensed water from the non-condensable gas and steam, A condensate water storage tank 34 located below the condensate water separator 32 for collecting the separated condensed water and a condensed water injection pipe 35 for injecting the condensed water stored in the condensed water storage tank 34 into the reactor 21 by gravity, .

더욱이, 상기한 응축시스템(20)은, 응축수 분리기(32)에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체를 압력 차를 이용하여 이동시키기 위한 수증기 및 불응축성 기체 제 1 출구배관(36)과, 이러한 수증기 및 불응축성 기체를 저장하기 위해 격납용기(25) 내에 설치되는 연료 교체용수 저장조(37) 및 격리 응축관(26) 이외에 추가적으로 독립적인 응축 방법을 제공하기 위해 응축실(24) 내에 설치되는 핀형 열교환기(38)를 더 포함하여 구성된다.
Furthermore, the condensing system 20 described above includes a water vapor and refractory gas first outlet pipe 36 for moving the water vapor and the non-condensable gas separated by the condenser water separator 32 using a pressure difference, Which is installed in the condensation chamber 24 to provide an additional independent condensation method in addition to the fuel replacement water storage tank 37 and the isolation condensation pipe 26 installed in the containment vessel 25 for storing the non-condensing gas, (38).

또한, 상기한 응축시스템(20)은, 핀형 열교환기(38)에 의해 축적된 불응축성 기체와 수증기를 상기 격납용기(25) 내의 연료 교체용수 저장조(37)로 이동시키기 위한 제 2 출구배관(39) 및 외부에서 물을 공급하기 위해 피동형 응축 냉각수조(27) 상부에 연결된 피동형 응축 냉각수조 재급수관(40)을 더 포함하여 구성된다.
The condensing system 20 includes a second outlet pipe for moving the non-condensing gas accumulated in the first heat exchanger 38 and the water vapor into the fuel storage water storage tank 37 in the containment vessel 25 39) and a driven condensing cooling water supply water pipe (40) connected to an upper portion of the driven condensing water tank (27) for supplying water from the outside.

따라서 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템(20)의 구체적인 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
The concrete operation of the passive nuclear reactor and the containment vessel condensing system 20 of the PWR according to the second embodiment of the present invention will now be described.

즉, 파단 사고 발생시, 수증기와 물이 원자로실(23) 내부로 유출되고, 수증기 및 질소와 같은 불응축성 기체는 원자로실 배기관(27)을 통하여 응축실(24)로 이동한다.
That is, when a breakage occurs, water vapor and water flow out into the reactor chamber 23, and the non-condensing gas such as steam and nitrogen moves to the condensation chamber 24 through the reactor chamber exhaust pipe 27.

여기서, 응축실(24)은, 격납용기 방향의 격리 응축관 입구밸브(30)를 통해 격납용기(25) 외부에 위치한 격리 응축관(26)과 연결되어 있으므로, 응축실(24)의 압력이 특정값 이상이 되었을 때 격납용기 방향의 격리 응축관 입구밸브(30)가 열리면, 응축실(24)에 있던 수증기와 불응축성 기체가 격리 응축관(26) 내부로 이동한다.
Since the condenser chamber 24 is connected to the isolation condenser pipe 26 located outside the containment vessel 25 through the isolation condenser inlet valve 30 in the containment vessel direction, When the isolation condenser inlet valve 30 in the containment vessel direction is opened when the specific value or more is reached, the water vapor and the non-condensable gas in the condenser chamber 24 move into the isolation condenser tube 26.

더 상세하게는, 격리 응축관(26)이 피동형 응축 냉각수조(27) 내부에 위치하므로, 격리 응축관(26) 내부에서 흐르는 수증기는 피동형 응축 냉각수조(28)에 저장된 냉각수, 즉, 찬물에 의해 응축된다.
More specifically, since the isolation condensing pipe 26 is located inside the passive condensing cooling water tank 27, the water vapor flowing inside the isolation condensing pipe 26 flows into the cooling water stored in the passive condensing cooling water tank 28, that is, Lt; / RTI >

격납용기 방향의 격리 응축관 출구밸브(31)가 열린 후, 응축수는 불응축성 기체 및 수증기와 함께 격리 응축관(26) 후단에 연결되어 있는 응축수 분리기(32)로 이동하며, 그곳에서, 응축수는 불응축성 기체 및 수증기와 분리된 후, 응축수 출구배관(33)를 통해 응축수 분리기(32) 밑에 위치한 응축수 저장수조(34)에 저장된다.
After the isolating condensate outlet valve 31 in the containment vessel direction is opened, the condensed water moves with the non-condensable gas and water vapor to the condensate separator 32, which is connected to the rear end of the isolation condenser 26, Is separated from the non-condensable gas and water vapor and then stored in a condensate storage tank (34) located below the condensate water separator (32) through a condensate outlet pipe (33).

또한, 응축수 저장수조(34)에 저장된 응축수는 중력에 의해 응축수 주입관(35)을 따라 원자로(21)에 주입되고, 주입된 응축수는 원자로(21) 내에서 발생한 잔열에 의해 다시 기화한 후 원자로실(23) 내부를 거쳐 응축실(24)로 재이동한다.
The condensed water stored in the condensed water storage tank 34 is injected into the reactor 21 along the condensed water injection pipe 35 by gravity. The injected condensed water is re-vaporized by residual heat generated in the reactor 21, And then moves back to the condensation chamber 24 through the inside of the chamber 23.

그 후, 잔열이 제거될 때까지 상기한 바와 같은 응축 및 주입과정이 반복된다.
Thereafter, the above-described condensation and injection processes are repeated until the residual heat is removed.

여기서, 상기한 과정에서, 불응축성 기체는 격리 응축관 내부의 응축 열전달률을 크게 감소시켜 수증기 응축을 방해하므로, 격납용기 내 압력 증가를 야기한다.
Here, in the above process, the non-condensing gas greatly reduces the condensation heat transfer rate inside the isolated condensing tube, thereby obstructing condensation of water vapor, thereby causing an increase in pressure in the containment vessel.

따라서 응축수 분리기(32)에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체는, 압력 차를 이용하여 수증기 및 불응축성 기체 제 1 출구배관(36)을 통해 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(37)로 이동시킨다.
Accordingly, the water vapor and the non-condensing gas separated in the condensate water separator 32 are transferred to the fuel storage water storage tank 37 in the containment vessel through the water vapor and the non-condensable gas first outlet pipe 36 by using the pressure difference.

더 상세하게는, 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(37)의 상부가 격납용기(25) 내 빈 공간과 연결되어 있기 때문에, 불응축성 기체는 격납용기(25) 내 연료 교체용수 저장조(37)를 거쳐 격납용기(25) 내의 빈 공간으로 이동한다.
More specifically, since the upper portion of the fuel replacement water storage tank 37 in the containment vessel is connected to the empty space in the containment vessel 25, the non-condensable gas is supplied to the fuel replacement water storage vessel 37 in the containment vessel 25 To the empty space in the containment vessel (25).

한편, 불응축성 기체와 함께 응축수 분리기(32)에서 이동한 수증기는 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(37)의 물에 의해 응축된다.
On the other hand, the water vapor moved in the condensate water separator 32 together with the non-refractory gas is condensed by the water in the fuel replacement water storage tank 37 in the containment vessel.

상기한 바와 같이, 원자로(21)의 잔열에 의해 생성된 수증기가 격리 응축관(26)과 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(27)를 연속적으로 거치며 응축되므로, 격납용기(25) 내 빈 공간은 수증기로부터 자유롭고, 따라서 급격한 압력 증가를 피할 수 있다.
As described above, since the water vapor generated by the residual heat of the reactor 21 is condensed by continuously passing through the isolation condenser tube 26 and the fuel replacement water storage tank 27 in the containment vessel, the empty space in the containment vessel 25 Free from water vapor, thus avoiding a sudden increase in pressure.

또한, 격리 응축관(26) 이외에 추가적으로 독립적인 응축 방법을 제공하기 위해, 피동형 응축 냉각수조(27) 하부와 상부에 연결되고 응축실(24) 내에 위치한 핀형 열교환기(38)를 사용할 수 있다.
It is also possible to use a finned heat exchanger 38 connected to the lower and upper portions of the driven condensing cooling water tank 27 and located in the condensation chamber 24 to provide an additional independent condensing method in addition to the isolated condensing tube 26.

여기서, 핀형 열교환기(38)는, 수증기 응축을 통해 원자로(21) 내에서 발생한 잔열을 피동형 응축 냉각수조(27)로 전달한다는 측면에서 격리 응축관(26)과 동일한 역할을 하는 것이며, 이러한 핀형 열교환기(38)의 작동 원리는 다음과 같다.
Here, the fin-type heat exchanger 38 has the same function as the isolation condensing pipe 26 in terms of transferring residual heat generated in the reactor 21 through steam condensation to the driven-type condensing cooling water tank 27, The operation principle of the heat exchanger 38 is as follows.

즉, 원자로(21)의 잔열에 의해 생성된 수증기는 원자로실(23)로 배출된 후 응축실(24)로 이동하며, 이동한 수증기는 핀형 열교환기(38) 표면에서 응축되고, 응축수는 핀형 열교환기(38) 하부에 위치한 응축수 저장수조(34)에서 수집된다.
That is, the water vapor generated by the residual heat of the reactor 21 is discharged to the reactor chamber 23 and then moved to the condensation chamber 24, where the steam is condensed on the surface of the fin-type heat exchanger 38, Is collected in a condensate reservoir (34) located below the heat exchanger (38).

또한, 응축수 저장수조(34)에 저장된 응축수는 중력에 의해 응축수 주입관(35)을 따라 원자로(21)에 재주입되며, 핀형 열교환기(38) 주변에 축적된 불응축성 기체와 수증기는, 압력 차를 이용하여 제 2 출구배관(39)을 통해 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(37)로 이동시킨다.
The condensed water stored in the condensed water storage tank 34 is re-injected into the reactor 21 along the condensed water injection pipe 35 by gravity. The non-condensable gas and the steam accumulated in the vicinity of the finned heat exchanger 38, And is transferred to the fuel storage water storage tank 37 in the containment vessel through the second outlet pipe 39 using the car.

이와 같이 이동된 불응축성 기체는 격납용기(25)의 빈 공간을 채우게 되며, 이동한 수증기는 격납용기(25) 내 연료 교체용수 저장조(37)의 물에 의해 응축된다.
The migratory refractory gas fills the empty space of the containment vessel 25 and the moved water vapor is condensed by the water in the fuel exchange water storage tank 37 in the containment vessel 25.

또한, 핀형 열교환기(38)의 입구는 피동형 응축 냉각수조(27)의 하부에 연결되어 피동형 응축 냉각수조(27)로부터 찬물이 핀형 열교환기(38)로 유입되고, 핀형 열교환기(38)의 외부에서는 수증기가 응축하며, 응축열이 핀형 열교환기(38) 내부의 물로 전달되어 물의 온도를 높인다.
The inlet of the pinned heat exchanger 38 is connected to the lower portion of the driven condensed cooling water tank 27 so that cold water flows into the pinned heat exchanger 38 from the driven condensed cooling water tank 27, In the outside, water vapor condenses, and the heat of condensation is transferred to the water inside the fin-type heat exchanger 38 to raise the temperature of the water.

여기서, 핀형 열교환기(38) 내부의 고온의 물은 피동형 응축 냉각수조(27)에 위치한 냉각수보다 밀도가 높기 때문에, 밀도 차에 의해 피동형 응축 냉각수조(27) 하부의 냉각수가 핀형 열교환기(38)의 입구로 유입되고, 핀형 열교환기(38)에서 데워진 냉각수는 피동형 응축 냉각수조(27)의 상부에 위치한 핀형 열교환기(38)의 출구로 빠져나가면서 자연대류를 형성한다.
Since the high-temperature water in the pinned heat exchanger 38 is higher in density than the cooling water located in the driven-type condensed cooling water tank 27, the cooling water beneath the driven-type condensed cooling water tank 27 is supplied to the pinned heat exchanger 38 And the cooling water heated in the fin-type heat exchanger 38 escapes to the outlet of the fin-type heat exchanger 38 located above the driven condensing cooling water tank 27 to form a natural convection flow.

이러한 핀형 열교환기(38)는, 예를 들면, 밸브 미작동과 같은 문제로 인해 격리 응축관(26)을 사용할 수 없을 때 격납용기(25)의 냉각 역할을 주로 할 수 있으며, 또한, 격리 응축관(26)과 핀형 열교환기(38)의 크기를 조절하여 필요한 열 제거량을 적절히 분배할 수 있다.
Such a pinned heat exchanger 38 can mainly serve to cool the containment vessel 25 when the isolation condensing pipe 26 can not be used due to a problem such as a valve malfunction, The size of the pipe 26 and the fin-type heat exchanger 38 can be adjusted to appropriately distribute the required heat removal amount.

아울러, 격리 응축관(26)은, 발전소 전원 상실 사고와 발전소 배관 파단 사고 및 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에 모두 사용되기 때문에, 격리 응축관(26)의 크기는 주로 발전소 전원 상실 사고 때 필요한 크기로 결정될 수 있다.
In addition, since the isolation condensing pipe 26 is used for both accidents involving power plant loss, plant breakage, and power loss, the size of the isolation condensation pipe 26 is largely the size . &Lt; / RTI >

더욱이, 핀형 열교환기(38)는, 격리 응축관(26)을 보조하는 역할로 사용될 수 있으며, 일반적으로는 발전소 배관 파단 사고 및 전원 상실 사고가 동시에 발생한 사고에만 사용되나, 핀을 사용하여 표면적을 늘릴 수 있으므로, 격리 응축관(26)에 비해 효율이 더 좋다는 장점이 있다.
Furthermore, the fin-type heat exchanger 38 can be used to assist the isolation condenser pipe 26. Generally, the fin-type heat exchanger 38 is used only for accidents in which power line breakage and power supply failure occur simultaneously. However, It is advantageous that the efficiency is higher than that of the isolation condenser tube 26. [

또한, 격납용기 내 연료 교체용수 저장조(37)는, 제 1 및 제 2 출구배관(36, 39)을 통해 이동한 수증기를 응축시킴으로써 격리 응축관(26)과 핀형 열교환기(38)를 지원하는 역할을 하기 때문에 그 크기가 중요하다.
The fuel storage water storage tank 37 in the containment vessel also serves to support the isolation condensing pipe 26 and the fin-type heat exchanger 38 by condensing the water vapor traveling through the first and second outlet pipes 36, 39 Its size is important because it plays a role.

즉, 피동형 응축 냉각수조(27)는, 사고 후 하루 또는 이틀 내에 피동형 응축 냉각수조(27) 상부에 연결된 피동형 응축 냉각수조 재급수관(40)을 통해 외부에서 물을 공급해 주어야 한다.
That is, the driven type condensing cooling water tank 27 must be supplied with water from the outside through the passive condensing cooling water supply water pipe 40 connected to the upper portion of the driven condensing water tank 27 within a day or two after the accident.

만약, 피동형 응축 냉각수조(27) 내에 물이 고갈되고 외부로부터 물이 공급되지 않는 문제가 발생하여 격리 응축관(26)이나 핀형 열교환기(39)가 작동할 수 없을 때에는, 격납용기(25) 내 연료 교체용수 저장조(37)의 물이 일부 기간 주요 열 제거원으로 사용될 수 있다.
If the isolation condenser tube 26 and the fin-type heat exchanger 39 can not operate due to a problem that water is depleted in the passive condensing water tank 27 and water is not supplied from the outside, The water in the fuel replacement water storage tank 37 may be used as a main heat removal source for a part of the period.

따라서 상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템을 구현할 수 있다.
Thus, the passive reactor and the containment vessel condensing system of the PWR according to the present invention can be implemented as described above.

즉, 본 발명에 따르면, 전원 상실 사고만 발생한 경우에는 증기발생기와 연결된 격리 응축관을 통해 피동형 응축 냉각 수조에서 원자로 잔열을 제거하며, 배관 파단 사고와 전원 상실 사고가 동시에 발생한 경우에는 배관 파단부에서 방출한 수증기를 상기 격리 응축관 및 핀형 열교환기에서 응축시키며 원자로 잔열을 제거하고, 이때, 응축수는 응축수 저장 수조에서 회수한 후 중력을 이용하여 원자로에 재주입하며, 격리 응축기 및 핀형 열교환기 주변에 쌓인 불응축성 기체는 수증기 및 불응축성 기체 출구배관을 통해 격납용기 내 연료 교체용수 저장조로 배출하도록 구성된 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템이 제공된다.
That is, according to the present invention, when a power loss accident occurs only, the reactor residual heat is removed from the passive condensation cooling water tank through an isolation condensation pipe connected to the steam generator, and when the pipe breakage accident and the power loss accident occur at the same time, The condensed water is recovered in a condensed water storage tank and re-injected into the reactor using gravity. The condensed water is re-injected into the condenser and the fin-type heat exchanger A packed reactor condensate system and a passive reactor of a pressurized water reactor configured to discharge the accumulated refractory gases to the fuel exchange water reservoir in the containment vessel via water vapor and refractory gas outlet piping.

이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Accordingly, it is to be understood that the present invention may be embodied otherwise without departing from the spirit and scope of the invention.

10. 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템
11. 원자로 12. 증기 발생기
13. 격납용기 14. 격리 응축관
15. 피동형 응축 냉각수조 16. 증기발생기 격리 입구연결관
17. 증기발생기 격리 출구연결관 18. 입구연결관 밸브
19. 출구연결관 밸브
20. 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템
21. 원자로 22. 증기발생기
23. 원자로실 24. 응축실
25. 격납용기 26. 격리 응축관
27. 피동형 응축 냉각수조 28. 배기관
29. 안전주입수조 30. 격리 응축관 입구밸브
31. 격리 응축관 출구밸브 32. 응축수 분리기
33. 응축수 출구배관 34. 응축수 저장수조
35. 응축수 주입관 36. 수증기 및 불응축성 기체 제1출구배관(36)
37. 연료 교체용수 저장조 38. 핀형 열교환기
39. 제 2 출구배관 40. 재급수관 10. Passive reactor and containment vessel condensation system of pressurized water reactor
11. Reactor 12. Steam Generator
13. Containment vessel 14. Isolation condensation tube
15. Passive condensate cooling water tank 16. Steam generator isolation inlet connection pipe
17. Steam Generator Isolation Exit Connection 18. Inlet Connection Connection Valve
19. Exit connector valve
20. Passive reactor and containment vessel condensation system of PWR
21. Reactor 22. Steam Generator
23. Reactor Room 24. Condenser Room
25. Containment vessel 26. Isolation condensation tube
27. Passive condensing cooling water tank 28. Exhaust pipe
29. Safety injection water tank 30. Isolation condensate inlet valve
31. Isolation condensate outlet valve 32. Condensate separator
33. Condensate outlet piping 34. Condensate storage tank
35. Condensate injection pipe 36. Steam and non-condensable gas first outlet pipe 36,
37. Fuel replacement water storage tank 38. Finned heat exchanger
39. 2nd outlet piping 40. Re-supply pipe

Claims

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가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템에 있어서,
원자로와 증기발생기를 포함하는 원자로실 및 상기 원자로실로부터 이동된 수증기를 응축하기 위한 응축실을 포함하는 격납용기;
상기 격납용기 외부에 위치되고 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기의 응축을 위한 냉각수를 저장하는 피동형 응축 냉각수조; 및
상기 피동형 응축 냉각수조 내에 설치되어 상기 원자로의 잔열로 생성된 수증기를 응축하는 격리 응축관; 및
상기 격리 응축관 이외에 추가적으로 독립적인 응축을 위해 상기 응축실 내에 설치되는 핀형 열교환기를 포함하며,
발전소 전원 상실 사고 및 발전소 배관 파단사고가 동시에 발생시 활용되는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
In a passive reactor and containment vessel condensation system of a pressurized water reactor,
A containment vessel including a reactor chamber including a reactor and a steam generator, and a condensation chamber for condensing water vapor displaced from the reactor chamber;
A driven condensing cooling water tank located outside the containment vessel and storing cooling water for condensation of steam generated by residual heat of the reactor; And
An isolated condensing pipe installed in the passive condensing cooling water tank for condensing steam generated as residual heat of the reactor; And
And a pinned heat exchanger installed in the condensing chamber for additional independent condensation in addition to the isolated condensing tube,
Wherein a power failure of the power plant and a pipe breakage accident of the power plant occur at the same time, and the condensation system of the passive reactor and the containment vessel.

제 6항에 있어서,
상기 격납용기는 콘크리트로 구성된 것을 특징으로 하는 가압경수로의 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
The method according to claim 6,
Wherein the containment vessel comprises concrete. &Lt; Desc / Clms Page number 20 >

제 7항에 있어서,
상기 격리 응축관은, 수직, 수평, 또는 기울어진 관의 다발로 구성되며,
상기 관 내부의 수증기 응축으로 인한 열을 상기 관 외부의 열 제거원인 상기 피동형 응축 냉각수조 내의 상기 냉각수에 전달하는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
8. The method of claim 7,
The isolated condensing tube is composed of a bundle of vertical, horizontal, or oblique tubes,
And the heat generated by condensation of steam inside the tube is transferred to the cooling water in the passive condensation cooling water tank which is the cause of heat removal outside the tube.

제 8항에 있어서,
상기 피동형 응축 냉각수조는, 상기 격납용기의 외부에 위치되며, 상기 증기발생기보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the passive condensing cooling water tank is disposed at a position higher than the steam generator and located outside the containment vessel.

제 9항에 있어서,
상기 원자로실은,
상기 원자로실과 상기 응축실을 연결하기 위해 상기 원자로실의 상부에 형성되는 배기관; 및
파단 사고시 상기 원자로에 노심 냉각수를 공급하여 초기 원자로 잔열을 제거하기 위한 안전주입수조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
10. The method of claim 9,
In the reactor room,
An exhaust pipe formed on the reactor chamber to connect the reactor chamber and the condensing chamber; And
Further comprising: a safety injection water tank for supplying core cooling water to the reactor to remove initial reactor residual heat when the reactor is broken.

제 10항에 있어서,
상기 응축실은,
상기 격리 응축관과 상기 응축실을 연결하는 배관에 각각 설치되는 격리 응축관 입구밸브 및 격리 응축관 출구밸브;
응축수를 불응축성 기체 및 수증기와 분리하기 위해 상기 격리 응축관 출구밸브 후단에 연결되어 있는 응축수 분리기 및 응축수 출구배관;
분리된 응축수를 수집하기 위해 상기 응축수 분리기의 하부에 위치되는 응축수 저장수조; 및
상기 응축수 저장수조에 저장된 응축수를 중력에 의해 상기 원자로에 주입하기 위해 상기 원자로 상부에 위치되는 응축수 주입관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
11. The method of claim 10,
In the condensing chamber,
An isolation condensing pipe inlet valve and an isolation condensing pipe outlet valve respectively installed in the piping connecting the isolation condensing pipe and the condensing chamber;
A condensate water separator and a condensate outlet pipeline connected to a rear end of the isolation condensation pipe outlet valve for separating the condensed water from the non-condensing gas and water vapor;
A condensate reservoir located below the condensate separator to collect the separated condensate; And
Further comprising a condensate injection tube located above the reactor to inject the condensed water stored in the condensed water storage tank into the reactor by gravity.

제 11항에 있어서,
상기 응축시스템은,
상기 응축수 분리기에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체를 저장하기 위해 상기 격납용기 내에 설치되는 연료 교체용수 저장조;
상기 응축수 분리기에서 분리된 수증기 및 불응축성 기체를 압력 차를 이용하여 상기 연료 교체용수 저장조로 이동시키기 위한 수증기 및 불응축성 기체 제1출구배관;
상기 격리 응축관 이외에 추가적으로 독립적인 응축을 위해 상기 응축실 내에 설치되는 핀형 열교환기;
상기 핀형 열교환기에 의해 축적된 불응축성 기체와 수증기를 상기 연료 교체용수 저장조로 이동시키기 위한 제 2 출구배관; 및
외부에서 물을 공급하기 위해 상기 피동형 응축 냉각수조 상부에 연결되는 재급수관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
12. The method of claim 11,
The condensing system includes:
A fuel replacement water storage tank installed in the containment vessel for storing water vapor and non-condensable gas separated in the condensate water separator;
A steam and refractory gas first outlet piping for moving the steam and the non-condensing gas separated from the condensed water separator to the fuel replacement water storage tank using a pressure difference;
A pin-type heat exchanger installed in the condensing chamber for additional independent condensation in addition to the isolated condensing tube;
A second outlet pipe for transferring the non-condensing gas accumulated by the fin-type heat exchanger and water vapor to the fuel replacement water storage tank; And
And a re-supply pipe connected to the upper portion of the driven condensing water tank to supply water from the outside.

제 6항에 있어서,
상기 핀형 열교환기는, 수직, 수평, 또는, 기울어진 관의 다발로 구성되고,
상기 핀형 열교환기에 의해 얻어지는 응축수는 응축수 저장수조에 저장되며,
상기 핀형 열교환기의 입구는 상기 피동형 응축 냉각수조의 하부에 연결되고, 상기 핀형 열교환기의 출구는 상기 피동형 응축 냉각수조의 상부에 연결됨으로써,
상기 핀형 열교환기 내부의 물과 상기 피동형 응축 냉각수조의 냉각수 사이의 밀도 차에 의해 상기 피동형 응축 냉각수조 하부의 냉각수가 상기 핀형 열교환기의 입구로 유입되고, 상기 핀형 열교환기에 의해 가열된 냉각수는 상기 피동형 응축 냉각수조의 상부에 연결된 상기 핀형 열교환기의 출구로 빠져나가면서 자연대류를 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
The method according to claim 6,
The fin-type heat exchanger is constituted by a bundle of vertical, horizontal, or inclined tubes,
The condensed water obtained by the finned heat exchanger is stored in the condensed water storage tank,
The inlet of the fin-type heat exchanger is connected to the lower portion of the driven condensing water tank, and the outlet of the fin-type heat exchanger is connected to the upper portion of the driven condensing water tank,
The cooling water in the lower portion of the driven condensed cooling water tank flows into the inlet of the finned heat exchanger by the density difference between the water inside the finned heat exchanger and the cooling water in the driven condensed cooling water tank, Wherein said condenser is configured to form natural convection while escaping to the outlet of said finned heat exchanger connected to the top of said condensing cooling water tank.

제 12항에 있어서,
상기 연료 교체용수 저장조의 상부는 상기 격납용기 내의 빈 공간과 연결되며,
상기 불응축성 기체는 상기 연료 교체용수 저장조를 거쳐 상기 격납용기 내의 빈 공간으로 이동하고, 상기 불응축성 기체와 함께 상기 응축수 분리기에서 이동한 수증기는 상기 연료 교체용수 저장조의 물에 의해 응축됨으로써, 잔열에 의해 생성된 수증기가 상기 격리 응축관과 상기 연료 교체용수 저장조를 연속으로 거치며 응축되어 상기 격납용기 내의 빈 공간에 급격한 압력 증가를 회피할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 피동형 원자로 및 격납용기 응축시스템.
13. The method of claim 12,
Wherein an upper portion of the fuel replacement water storage tank is connected to an empty space in the containment vessel,
The non-condensable gas moves to the empty space in the containment vessel through the fuel replacement water storage tank, and the water vapor moved in the condensate water separator together with the non-condensable gas is condensed by the water in the fuel replacement water storage tank, Wherein the water vapor generated by the condensation tube is continuously condensed through the isolation condenser tube and the fuel replacement water storage tank so as to avoid an abrupt pressure increase in the empty space in the containment vessel.