KR20190100718A - Emergency cooling and electrical supply of nuclear power plant - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원자력 발전소의 비상 상황 발생시 원자력 발전소로 이동하여 원자로에 대하여 붕산수를 공급하면서 냉각이 이루어지게 함과 더불어 원자력 발전소의 구동을 위한 전기를 생산 공급하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply device that moves to a nuclear power plant in case of an emergency of a nuclear power plant, cools while supplying boric acid water to the reactor, and produces and supplies electricity for driving the nuclear power plant. .
일반적으로, 원자력 발전소는 원자로 내부에서의 핵분열에 의해 발생되는 열에너지를 이용하여 물을 가열해 증기를 생성하고, 생성된 증기로 터빈과 발전기를 구동하여 전기에너지를 생산한다.In general, a nuclear power plant generates steam by heating water using thermal energy generated by nuclear fission inside a reactor, and generates electric energy by driving a turbine and a generator using the generated steam.
이때, 원자로는 2개의 냉각재 회로를 가진 가압경수로로서, 원자로 냉각 계통은 폐쇄회로 내에서 냉각수를 순환시키며, 노심과 내부구조물로부터 열을 제거시켜 이차(증기발생)계통으로 전달한다. 이때 증기발생기는 원자로냉각재(일차)계통과 주증기(이차)계통 간의 경계를 형성한다.At this time, the reactor is a pressurized water reactor having two coolant circuits, the reactor cooling system circulates the coolant in a closed circuit, removes heat from the core and the internal structure and transfers it to the secondary (steam generation) system. The steam generator forms a boundary between the reactor coolant (primary) system and the main steam (secondary) system.
여기서, 원자력 발전소는 비상 상황 발생에 대비하여 여러 가지 안전 대책이 강구되어 있지만, 이러한 안전 대책은 원자력 발전소에 소정의 전원이 공급되는 상황을 전제로 하고 있다. In the nuclear power plant, various safety measures have been taken in preparation for emergencies, but these safety measures are based on the premise that a predetermined power is supplied to the nuclear power plant.
그러나, 원자력 발전소의 모든 전력 시스템이 기능을 상실하는 블랙아웃(Black out) 상황 발생시, 특히, 후쿠시마 원전사고에서와 같이 지진 및 해일과 같은 자연재해가 발생할 경우에는 준비한 안전 대책을 사용할 수 없게 된다. 이때, 원자로는 냉각 계통이 동작하지 않으므로, 원자로의 붕소로 구성된 제어봉을 제어하지 못하면서 원자로 내부의 온도와 압력이 지속적으로 증가하여 노심까지 용융되거나 폭발이 발생하게 된다.However, in the event of a black out situation in which all power systems of a nuclear power plant are malfunctioning, especially in the event of natural disasters such as earthquakes and tsunamis, such as in the Fukushima nuclear accident, the prepared safety measures cannot be used. At this time, since the reactor does not operate the cooling system, the temperature and pressure inside the reactor is continuously increased without controlling the control rod composed of boron in the reactor, which will melt or explode to the core.
따라서, 원자력 발전소는 블랙아웃을 대비해 원자력 발전소 내에서 준비한 안전 대책을 사용할 수 없으므로, 냉각수 또는 붕산수를 공급하는 냉각장치와 전기를 공급하는 발전장치를 추가로 외부에서 준비한 후 이를 원자력 발전소로 이동시켜 사용할 필요가 있다. 이때 추가로 냉각수 또는 붕산수를 공급하는 냉각장치의 경우에도 높은 원자로 내부의 온도로 인해 공급되는 냉각수 또는 붕산수가 증기화되면서 원자로 압력이 급격히 높아질 수 있는 문제점이 있다.Therefore, since nuclear power plants cannot use the safety measures prepared in nuclear power plants for blackout, additional cooling units for cooling water or boric acid water and power plants for supplying electricity must be prepared outside and moved to nuclear power plants. There is a need. At this time, even in the case of the cooling device for supplying the cooling water or the boric acid water, there is a problem in that the pressure of the reactor may be rapidly increased as the cooling water or the boric acid water is supplied due to the temperature inside the reactor.
이러한, 종래의 비상시 원자로를 냉각시키는 장치에 대한 기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-1742290호(2017.05.30)에 제시된다.Such a technique for a conventional apparatus for cooling an emergency reactor is presented in Korean Patent Publication No. 10-1742290 (2017.05.30).
본 발명은, 블랙아웃 상황 발생시, 원자력 발전소로 이동하여 원자로에 냉각을 위한 고농도의 냉각용 붕산수를 공급되게 함과 더불어 원자력 발전소의 구동을 위한 전기를 생산 공급되게 하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention, in the event of a blackout situation, the nuclear power plant cooling and electricity supply to the nuclear power station to move to the nuclear power plant to supply a high concentration of cooling boric acid water for cooling and to supply electricity for driving the nuclear power plant. The purpose is to provide.
본 발명은, 블랙아웃된 원자력 발전소의 원자로로 붕산수를 공급함과 더불어 원자력 발전소에 전기를 생산한 후 공급하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치에 있어서, 청수가 저장된 청수탱크와 붕산이 저장된 붕산탱크 및 냉매가 저장된 냉매탱크가 적재되고, 자체 동력에 의해 상기 원자력 발전소로 이동이 가능한 이동차량, 상기 이동차량에 설치하며, 상기 냉매탱크의 냉매를 상기 원자로로 공급되게 펌핑하는 냉매펌프, 상기 냉매펌프와 연결되도록 상기 이동차량에 설치하며, 상기 원자로에서 발생된 열에너지를 통해 기화되는 상기 냉매를 이용하여 터빈이 회전하면서 전기를 생산하는 발전기, 상기 청수탱크 및 상기 발전기와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 발전기로부터 배출되는 상기 냉매를 전달받아 상기 청수탱크로부터 공급되는 청수를 가열하는 응축기, 상기 붕산탱크 및 상기 응축기와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 응축기로부터 배출되는 가열상태의 청수와 상기 붕산탱크로부터 공급되는 붕산을 혼합하여 붕산수를 만드는 붕산수믹서, 상기 붕산수믹서 및 상기 원자로의 내부와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 붕산수믹서에서 생성된 붕산수를 상기 원자로의 내부로 공급되게 펌핑하는 붕산수공급펌프를 포함하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치를 제공한다.The present invention, in the emergency nuclear power plant cooling and power supply for supplying after the production of electricity to the nuclear power plant in addition to supplying boric acid to the reactor of the blacked out nuclear power plant, a fresh water tank and fresh water boron boron tank and A refrigerant tank in which a refrigerant is stored and installed in a mobile vehicle capable of moving to the nuclear power plant by its own power and installed in the mobile vehicle, the refrigerant pump pumping the refrigerant from the refrigerant tank to be supplied to the reactor, and the refrigerant pump; Installed in the mobile vehicle so as to be connected, and installed in the mobile vehicle so as to be connected to the generator, the fresh water tank, and the generator, which generate electricity while the turbine rotates by using the refrigerant vaporized through the heat energy generated by the nuclear reactor. The fresh water tank receiving the refrigerant discharged from the generator Boron water mixer is installed in the mobile vehicle to be connected to the condenser, the boric acid tank and the condenser for heating the fresh water supplied from, and the boric acid water mixer to make the boric acid water by mixing the bored water supplied from the boric acid tank and the heated fresh water discharged from the condenser And a boric acid water supply pump installed in the mobile vehicle to be connected to the boric acid water mixer and the inside of the nuclear reactor, and a boric acid water supply pump pumping boric acid water generated in the boric acid water mixer to be supplied into the reactor. To provide.
또한, 상기 냉매탱크는 상기 원자로와 상기 발전기 및 상기 응축기를 상기 냉매가 순환 이동되게 가이드하는 냉매공급관로와 연결하며, 상기 냉매펌프는 상기 냉매를 상기 원자로와 상기 발전기 및 상기 응축기를 순환 이동되게 펌핑하고, 상기 냉매공급관로는 상기 냉매탱크에서 배출되는 상기 냉매를 상기 원자로의 냉각 계통으로 공급되게 가이드할 수 있다.In addition, the refrigerant tank is connected to the reactor supply pipe for guiding the reactor, the generator and the condenser to circulate the refrigerant, the refrigerant pump pumps the refrigerant to circulate the reactor, the generator and the condenser The coolant supply pipe may guide the coolant discharged from the coolant tank to be supplied to a cooling system of the nuclear reactor.
또한, 상기 청수탱크는 청수를 상기 응축기 및 상기 붕산수믹서에 순차적으로 이동되게 가이드하는 청수공급관로와 연결하며, 상기 청수공급관로에는 상기 청수를 상기 응축기와 상기 붕산수믹서에 순차적으로 이동되게 펌핑하는 청수공급펌프를 연결 구비할 수 있다.In addition, the fresh water tank is connected to the fresh water supply pipe for guiding the fresh water to the condenser and the boric acid mixer in order to move sequentially, the fresh water pumping the fresh water to the condenser and the boric acid mixer in order to move the fresh water sequentially Supply pump can be connected.
또한, 상기 붕산수탱크는 상기 붕산수믹서에서 생성된 상기 붕산수를 상기 붕산수공급펌프 및 상기 원자로에 이동되게 가이드하는 붕산수공급관로와 연결할 수 있다.In addition, the boric acid water tank may be connected to the boric acid water supply line for guiding the boric acid water generated in the boric acid water mixer to the boric acid water supply pump and the reactor.
본 발명에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치는, 냉매탱크에 저장된 냉매는 원자로의 냉각 계통으로 공급되면서 기화되고, 기화된 냉매로 발전기의 터빈을 회전시켜 생산된 전기를 원자력 발전소로 공급하면서 원자력 발전소의 전기적 기능을 정상화할 수 있게 한다. 그리고, 응축기에서 가열된 냉매가 청수로 열에너지를 전달함으로써, 붕산수믹서에서 가열된 청수와 붕산이 혼합되면서 고농도의 붕산수가 생성되고, 붕산수공급펌프를 통해 고농도의 붕산수가 원자로 내부로 공급되면서 원자로 내부의 제어봉을 안정적으로 냉각시켜 원자로 내부의 온도와 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있게 한다.In the emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to the present invention, the refrigerant stored in the refrigerant tank is vaporized while being supplied to the cooling system of the nuclear reactor, while supplying electricity produced by rotating the turbine of the generator with the vaporized refrigerant to the nuclear power plant It allows to normalize the electrical function of the power plant. In addition, the refrigerant heated in the condenser transfers heat energy to the fresh water, thereby mixing the fresh water and the boric acid heated in the boric acid water mixer to generate high concentration of boric acid, and supplying the high concentration of boric acid into the reactor through the boric acid water supply pump. Cooling the control rods reliably prevents the temperature and pressure inside the reactor from rising.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치의 원자로 연결상태 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치의 구성 단면도이다.1 is a schematic configuration diagram of a reactor connection state of an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the configuration of an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치의 원자로 연결상태 개략 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치의 구성 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치는, 이동차량(100), 냉매펌프(200), 발전기(300), 응축기(400), 붕산수믹서(500), 붕산수공급펌프(600)를 구비하고 있다.1 is a schematic configuration diagram of a reactor connection state of an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the configuration of the emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus in accordance with an embodiment of the present invention to be. 1 and 2, the emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to an embodiment, the
상기 이동차량(100)은 원자력 발전소의 블랙아웃과 같은 비상시, 원자력 발전소로 자체 동력을 이용하여 이동할 수 있는 차량이다. 즉, 상기 이동차량(100)은 이후 설명될 냉매펌프(200), 발전기(300), 응축기(400), 붕산수믹서(500), 붕산수공급펌프(600)를 모두 적재한 상태로 상기 원자력 발전소로 이동할 수 있다. 여기서, 상기 이동차량(100)은 자체 동력을 발생시켜 이동할 수 있도록 엔진을 구비하며, 냉매펌프(200), 발전기(300), 응축기(400), 붕산수믹서(500), 붕산수공급펌프(600)와 더불어 청수가 저장된 청수탱크(110), 붕산이 저장된 붕산탱크(120), 냉매가 저장된 냉매탱크(130)를 적재할 수 있도록 화물적재부가 마련될 수 있다. 여기서, 상기 붕산탱크(120)에 저장되는 붕산은 파우더 형태로 저장되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않음은 물론이다. 더불어, 상기 붕산탱크(120)에는 붕산을 이후 설명될 붕산수믹서(500)로 일정량으로 공급되게 하는 붕산공급수단(122)을 연결 구비할 수 있다.The
여기서, 상기 청수탱크(110)에는 저장된 청수를 이후 설명될 응축기(400)에서 붕산수믹서(500)로 순차적으로 이동되게 가이드하는 청수공급관로(111)를 연결 구비한다. 즉, 상기 청수공급관로(111)는 청수탱크(110)와 응축기(400) 사이를 연결하고, 응축기(400)와 붕산수믹서(500) 사이를 연결한다. 그리고, 상기 청수공급관로(111)의 일측, 보다 상세하게는 상기 청수탱크(110)와 응축기(400) 사이에 위치하는 청수공급관로(111)에는 상기 청수탱크(110)에 저장된 청수를 응축기(400)를 통과한 후 붕산수믹서(500)로 이동되게 펌핑시키는 청수공급펌프(112)를 연결 구비한다.Here, the
그리고, 상기 붕산탱크(120)에는 저장된 붕산을 이후 설명될 붕산수믹서(500)로 공급하고, 붕산수믹서(500)에서 생성된 붕산수를 붕산수공급펌프(600)로 상기 원자로 내부에 공급되게 가이드하는 붕산수공급관로(121)를 연결 구비한다. 즉, 상기 붕산수공급관로(121)는 붕산탱크(120)와 붕산수믹서(500) 사이를 연결하고, 붕산수믹서(500)와 원자로 내부를 연결한다. 이때, 상기 붕산수공급관로(121)의 일측, 보다 상세하게는 붕산수믹서(500)와 원자로(10) 내부 사이에 위치하는 붕산수공급관로(121)에 붕산수믹서(500)에서 생성된 붕산수를 상기 원자로(10) 내부로 이동되게 펌핑시키는 붕산수공급펌프(600)를 연결 구비한다.In addition, the
또한, 상기 냉매탱크(130)에는 저장된 냉매를 원자로(10)에서 발전기(300)로 이동한 후, 발전기(300)에서 응축기(400)로 이동한 후 다시 원자로(10)로 순환 이동되게 가이드하는 냉매공급관로(131)를 연결 구비한다. 즉, 상기 냉매공급관로(131)는 냉매펌프(200)와 발전기(300) 사이를 연결하고, 발전기(300)와 응축기(400) 사이를 연결하고, 응축기(400)와 냉매펌프(200) 사이를 연결되게 한다. 이때, 냉매펌프(200)와 발전기(300) 사이를 연결하는 냉매공급관로(131)는 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11), 즉 원자로(10)의 열교환기 부분과 연결되도록 가이드함으로써, 상기 냉매탱크(130)에서 공급되는 냉매가 원자로의 열교환기에서 가열될 수 있게 한다. 그리고, 상기 냉매탱크(130)에는 증발된 냉매의 양에 비례하여 상기 냉매공급관로(131)로 냉매를 공급되게 할 수 있도록 하는 제어밸브(132)를 연결 구비할 수 있다.In addition, the
상기 냉매펌프(200)는 상기 이동차량(100)의 냉매탱크(130)에 저장된 냉매가 상기 냉매공급관로(131)를 통해 이동하도록 펌핑력을 발생시킨다. 즉, 상기 냉매펌프(200)는 상기 냉매탱크(130)의 냉매가 상기 냉매공급관로(131)를 통해 상기 원자로(10)에 미리 설치되어 있던 냉각 계통(11)으로 공급된 후 발전기(300)로 이동하고, 발전기(300)에서 응축기(400)를 거친 후 다시 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)으로 순환 이동할 수 있게 한다. 이러한, 상기 냉매펌프(200)는 상기 이동차량(100)의 화물적재부에 배치한 상태로 발전기(300)와 응축기(400) 사이에 위치하도록 상기 냉매공급관로(131)에 연결되게 설치한다. 여기서, 상기 냉매펌프(200)는 모터(210)를 사용하는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 기계식 엔진을 사용할 수도 있음은 물론이다.The
상기 발전기(300)는 상기 냉매펌프(200)에 의해 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)으로 공급된 후, 상기 원자로(10)에서 발생되는 열에너지를 통해 기화된 냉매를 이용하여 전기를 생산한다. 이러한, 상기 발전기(300)는 상기 냉매펌프(200)를 통해 이동한 후 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)에서 배출되는 상기 냉매를 전달받게 된다. 여기서, 상기 발전기(300)는 상기 이동차량(100)의 화물적재부에 배치한 상태로 냉매공급관로(131)를 통해 상기 냉매펌프(200)와 상기 냉매탱크(130) 및 응축기(400)와 연결되게 설치한다. 이때, 상기 발전기(300)는 기화된 냉매를 이용하여 전기를 생산할 수 있도록 터빈(310)을 구비할 수 있다. 또한, 상기 발전기(300)는 생산된 전기를 상기 원자력 발전소로 전달할 수 있도록 변압설비나 연결설비를 구비할 수도 있다.The
상기 응축기(400)는 상기 발전기(300)를 통과한 상기 냉매와 상기 청수탱크(110)로부터 공급되는 청수를 열교환되게 한다. 즉, 상기 응축기(400)는 상기 발전기(300)로부터 배출되는 상기 냉매의 잔여 열에너지에 의해 상기 청수탱크(110)로부터 공급되는 청수를 가열한 후, 가열된 청수가 이후 설명될 붕산수믹서(500)로 공급되게 한다. 이러한, 상기 응축기(400)는 상기 이동차량(100)의 화물적재부에 배치한 상태로 상기 청수탱크(110) 및 상기 발전기(300)와 연결되게 설치한다. 보다 상세하게 상기 응축기(400)는 청수공급펌프(112)와 붕산수믹서(500) 사이에 위치하도록 상기 청수공급관로(111)와 연결됨과 더불어 상기 발전기(300)와 상기 냉매펌프(200) 사이에 위치하도록 상기 냉매공급관로(131)와 연결된다. 이같이, 상기 응축기(400)는 상기 청수를 가열하여 이후 설명될 붕산수믹서(500)와 공급되게 하는 바, 붕산수믹서(500)에서 청수와 붕산이 혼합되면서 붕산수가 생성시 고농도의 붕산수가 생성될 수 있게 한다.The
상기 붕산수믹서(500)는 상기 응축기(400)를 통과하면서 가열된 상기 청수와 상기 붕산탱크(120)로부터 공급되는 붕산을 혼합하여 붕산수를 생성되게 한다. 즉, 상기 붕산수믹서(500)는 상기 원자로(10)의 내부를 냉각시킬 붕산수를 생성한다. 여기서, 상기 붕산수믹서(500)는 상기 응축기(400)에서 가열된 청수를 상기 붕산수와 혼합되게 하면서 고농도의 붕산수로 생성되게 할 수 있다. 이러한, 상기 붕산수믹서(500)는 상기 이동차량(100)의 화물적재부에 배치한 상태로 상기 응축기(400) 및 붕산수공급펌프(600)와 연결되게 설치한다. 보다 상세하게 상기 붕산수믹서(500)는 붕산탱크(120)와 상기 붕산수공급펌프(600) 사이에 위치하도록 상기 붕산수공급관로(121)와 연결됨과 더불어 상기 응축기(400)를 통과한 상기 청수를 공급받도록 상기 청수공급관로(111)에 연결된다.The boric
상기 붕산수공급펌프(600)는 상기 붕산수믹서(500)에서 생성된 붕산수가 상기 붕산수공급관로(121)를 통해 이동하도록 펌핑력을 발생시킨다. 즉, 상기 붕산수공급펌프(600)는 상기 붕산수믹서(500)에서 생성된 붕산수가 상기 붕산수공급관로(121)를 통해 상기 원자로(10)의 내부로 공급되도록 이동할 수 있게 한다. 이러한, 상기 붕산수공급펌프(600)는 상기 이동차량(100)의 화물적재부에 배치한 상태로 상기 붕산수믹서(500)와 상기 원자로(10) 사이에 위치하도록 상기 붕산수공급관로(121)에 연결되게 설치한다.The boric acid
이와 같은 구성으로 이루어진 일 실시예의 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the nuclear power plant cooling and electricity supply in case of emergency of the embodiment consisting of such a configuration as follows.
먼저, 원자력 발전소가 블랙아웃과 같은 비상상황이 발생할 경우, 상기 이동차량(100)은 상기 원자력 발전소로 이동 배치한다.First, when an emergency situation such as blackout occurs in a nuclear power plant, the
그리고, 상기 냉매공급관로(131)가 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11), 즉 상기 원자로(10)의 열교환기 부분에 연결되게 하고, 상기 붕산수공급관로(121)는 상기 원자로(10) 내부로 연결되게 배치한다. 더불어, 상기 발전기(300)는 원자력 발전소로 전기를 공급할 수 있는 연결설비를 원자력 발전소에 연결되게 설치한다.The
이후, 상기 냉매펌프(200)가 작동하면, 상기 냉매탱크(130)에 저장된 상기 냉매가 상기 냉매공급관로(131)를 통해 이동하게 된다. 즉, 상기 냉매탱크(130)에서 공급되는 냉매는 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)을 통과하면서 가열되면서 기화된 상태로 상기 발전기(300)로 이동한다. 그러면, 기화된 상기 냉매에 의해 상기 발전기(300)의 터빈(310)이 회전하면서 전기가 생산된다. 이렇게, 생산된 전기는 상기 원자력 발전소로 공급되면서 원자력 발전소의 전기적 기능을 정상화되게 한다.Thereafter, when the
그리고, 상기 발전기(300)를 통과한 상기 냉매는 상기 응축기(400)로 공급된 후, 다시 상기 냉매공급관로(131)를 통해 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)으로 순환 이동이 이루어지게 된다.In addition, the refrigerant passing through the
여기서, 상기 응축기(400)로 공급된 상기 냉매는 남아 있는 열에너지를 상기 응축기(400)로 전달하면서, 상기 청수탱크(110)에서 상기 청수공급펌프(112)에 의해 상기 응축기(400)로 공급되는 상기 청수를 가열하게 된다.Here, the refrigerant supplied to the
이렇게, 상기 응축기(400)에서 가열된 상기 청수는 상기 청수공급관로(111)를 통해 상기 붕산수믹서(500)로 공급된다. 이와 동시에 상기 붕산탱크(120)에 저장된 붕산도 상기 붕산수믹서(500)로 공급이 이루어진다. 이후, 상기 붕산수믹서(500)에서 가열상태의 상기 청수와 상기 붕산이 혼합되면서 고농도의 붕산수가 생성된다.In this way, the fresh water heated in the
상기 붕산수믹서(500)에서 생성된 붕산수는 상기 붕산수공급펌프(600)의 작동에 의해 상기 붕산수공급관로(121)를 따라 이동하면서 상기 원자로(10) 내부로 공급되면서, 상기 원자로(10) 내부의 제어봉을 냉각시켜 원자로(10) 내부의 온도와 압력이 상승하는 것을 방지되게 한다.The boric acid water generated by the boric
이와 같이, 일 실시예에 따른 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치는, 상기 냉매탱크(130)에 저장된 냉매는 상기 원자로(10)의 냉각 계통(11)으로 공급되면서 기화되고, 기화된 냉매로 상기 발전기(300)의 터빈(310)을 회전시켜 생산된 전기를 상기 원자력 발전소로 공급하면서 원자력 발전소의 전기적 기능을 정상화할 수 있게 한다. 그리고, 상기 응축기(400)에서 가열된 상기 냉매가 상기 청수로 열에너지를 전달함으로써, 상기 붕산수믹서(500)에서 가열된 상기 청수와 상기 붕산이 혼합되면서 고농도의 붕산수가 생성되고, 상기 붕산수공급펌프(600)를 통해 고농도의 붕산수가 상기 원자로(10) 내부로 공급되면서 상기 원자로(10) 내부의 제어봉을 안정적으로 냉각시켜 원자로(10) 내부의 온도와 압력이 상승하는 것을 방지할 수 있게 한다.As such, the emergency nuclear power plant cooling and electricity supply apparatus according to an embodiment, the refrigerant stored in the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
100: 이동차량
110: 청수탱크
111: 청수공급관로
112: 청수공급펌프
120: 붕산탱크
121: 붕산수공급관로
130: 냉매탱크
131: 냉매공급관로
132: 제어밸브
200: 냉매펌프
300: 발전기
310: 터빈
400: 응축기
500: 붕산수믹서
600: 붕산수공급펌프100: mobile vehicle 110: fresh water tank
111: fresh water supply line 112: fresh water supply pump
120: boric acid tank 121: boric acid water supply pipe
130: refrigerant tank 131: refrigerant supply line
132: control valve 200: refrigerant pump
300: generator 310: turbine
400: condenser 500: boric acid water mixer
600: boric acid water supply pump
Claims (4)
청수가 저장된 청수탱크와 붕산이 저장된 붕산탱크 및 냉매가 저장된 냉매탱크가 적재되고, 자체 동력에 의해 상기 원자력 발전소로 이동이 가능한 이동차량과;
상기 이동차량에 설치하며, 상기 냉매탱크의 냉매를 상기 원자로로 공급되게 펌핑하는 냉매펌프와;
상기 냉매펌프와 연결되도록 상기 이동차량에 설치하며, 상기 원자로에서 발생된 열에너지를 통해 기화되는 상기 냉매를 이용하여 터빈이 회전하면서 전기를 생산하는 발전기와;
상기 청수탱크 및 상기 발전기와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 발전기로부터 배출되는 상기 냉매를 전달받아 상기 청수탱크로부터 공급되는 청수를 가열하는 응축기와;
상기 붕산탱크 및 상기 응축기와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 응축기로부터 배출되는 가열상태의 청수와 상기 붕산탱크로부터 공급되는 붕산을 혼합하여 붕산수를 만드는 붕산수믹서; 및
상기 붕산수믹서 및 상기 원자로의 내부와 연결되게 상기 이동차량에 설치하며, 상기 붕산수믹서에서 생성된 붕산수를 상기 원자로의 내부로 공급되게 펌핑하는 붕산수공급펌프;를 포함하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치.In the emergency nuclear power plant cooling and electricity supply system which supplies boric acid water to the reactor of the blacked out nuclear power plant and produces electricity to the nuclear power plant,
A mobile vehicle loaded with a fresh water tank in which fresh water is stored, a boric acid tank in which boric acid is stored, and a refrigerant tank in which a coolant is stored, and movable to the nuclear power plant by its own power;
A refrigerant pump installed in the vehicle and pumping the refrigerant of the refrigerant tank to be supplied to the reactor;
A generator installed in the mobile vehicle to be connected to the refrigerant pump and generating electricity while the turbine rotates by using the refrigerant vaporized through the heat energy generated by the reactor;
A condenser installed in the mobile vehicle to be connected to the fresh water tank and the generator and receiving the refrigerant discharged from the generator to heat the fresh water supplied from the fresh water tank;
A boric acid water mixer installed in the mobile vehicle so as to be connected to the boric acid tank and the condenser, and mixing boric acid supplied from the boric acid tank with fresh water in a heated state discharged from the condenser to form boric acid water; And
An boron water supply pump installed in the mobile vehicle to be connected to the boric acid water mixer and the inside of the reactor and pumping boric acid water generated in the boric acid water mixer to be supplied to the inside of the nuclear reactor; .
상기 냉매탱크는 상기 원자로와 상기 발전기 및 상기 응축기를 상기 냉매가 순환 이동되게 가이드하는 냉매공급관로와 연결하며, 상기 냉매펌프는 상기 냉매를 상기 원자로와 상기 발전기 및 상기 응축기를 순환 이동되게 펌핑하고,
상기 냉매공급관로는 상기 냉매탱크에서 배출되는 상기 냉매를 상기 원자로의 냉각 계통으로 공급되게 가이드하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치.The method according to claim 1,
The refrigerant tank connects the reactor, the generator, and the condenser to a refrigerant supply line for guiding the refrigerant to be circulated. The refrigerant pump pumps the refrigerant to the reactor, the generator, and the condenser.
The coolant supply pipe is an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply device for guiding the refrigerant discharged from the coolant tank to be supplied to the cooling system of the reactor.
상기 청수탱크는 청수를 상기 응축기 및 상기 붕산수믹서에 순차적으로 이동되게 가이드하는 청수공급관로와 연결하며,
상기 청수공급관로에는 상기 청수를 상기 응축기와 상기 붕산수믹서에 순차적으로 이동되게 펌핑하는 청수공급펌프를 연결 구비하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치.The method according to claim 1,
The fresh water tank is connected to the fresh water supply line for guiding the fresh water to the condenser and the boric acid mixer in sequence,
The fresh water supply line is connected to the fresh water supply pump for pumping the fresh water to the condenser and the boric acid mixer in order to the nuclear power plant cooling and electricity supply in emergency.
상기 붕산수탱크는 상기 붕산수믹서에서 생성된 상기 붕산수를 상기 붕산수공급펌프 및 상기 원자로에 이동되게 가이드하는 붕산수공급관로와 연결하는 비상시 원자력 발전소 냉각 및 전기 공급장치.
The method according to claim 1,
The boric acid tank is an emergency nuclear power plant cooling and electricity supply device for connecting the boric acid generated in the boric acid water mixer with the boric acid water supply pipe for guiding the boric water supply pump and the reactor.
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| KR1020180020634A KR102100552B1 (en) | 2018-02-21 | 2018-02-21 | Emergency cooling and electrical supply of nuclear power plant |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023057660A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-13 | Ingenieria Y Marketing, S.A. | Portable device for the boration of continuously flowing water |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06165599A (en) * | 1992-11-17 | 1994-06-10 | Osaka Gas Co Ltd | Power controller in refrigerant circulating power generating system |
| JP2013148438A (en) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | Emergency cooling system, and nuclear reactor facility |
| KR20150004384A (en) * | 2012-04-19 | 2015-01-12 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | Mobile boration system |
| KR20160081758A (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 이만숙 | High efficiency low temperature power generation system by evaporator |
-
2018
- 2018-02-21 KR KR1020180020634A patent/KR102100552B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06165599A (en) * | 1992-11-17 | 1994-06-10 | Osaka Gas Co Ltd | Power controller in refrigerant circulating power generating system |
| JP2013148438A (en) * | 2012-01-19 | 2013-08-01 | Toshiba Corp | Emergency cooling system, and nuclear reactor facility |
| KR20150004384A (en) * | 2012-04-19 | 2015-01-12 | 웨스팅하우스 일렉트릭 컴퍼니 엘엘씨 | Mobile boration system |
| KR20160081758A (en) * | 2014-12-30 | 2016-07-08 | 이만숙 | High efficiency low temperature power generation system by evaporator |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023057660A1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-04-13 | Ingenieria Y Marketing, S.A. | Portable device for the boration of continuously flowing water |
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