小型原子反应堆冷却系统和冷却方法与流程

本发明涉及小型原子反应堆冷却系统和冷却方法。

背景技术：

1、目前正在研究开发具备各种被动安全设备且以革新性的安全性提高为目标的smr。目前被评价为最先进的smr炉型的nuscale将50mw的原子反应堆模块化，具备600mw的输出。并且，为了在事故时确保被动安全性，能够以将在冷却水槽中包括原子反应堆的围阻体建筑(例如：钢材容器形态等)放入到巨大的水槽中的形态提供。在这样的构造中，难以进行冷却水槽的周期性管理，在水槽冷却水的水质管理上需要大量的劳力。不仅如此，在周期性的计划预防整备时，还必须使所有的水全部排出，需要必须对这样的水进行保管的2次设施。在这样的情况下，管理体系变得复杂。进一步地，考虑到重大事故发生概率，作为应对设施，性价比非常低。

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、本发明要解决的课题在于，通过开始由冷却单元进行的被动性即时冷却，从而使得能够在正式的堆芯熔融物的冷却开始之前确保小型原子反应堆和包括其的原子反应堆建筑的健全性。

3、另外，执行不需要针对外部的罐(例如：水罐等)的水质管理的原子反应堆冷却。

4、另外，通过与这样的罐连接的热传导装置来在小型原子反应堆的围阻划区内与水执行热交换，执行即使没有另外的操作员干预也能够实现原子反应堆的长时间(例如：作为操作员应对基准时间的72小时以上等)的被动冷却的原子反应堆冷却。

5、本发明的课题不限定于以上提及的课题，对于本领域技术人员而言，能够根据下面的记载清楚地理解未被提及的其他课题。

6、用于解决技术问题的手段

7、作为根据用于达成上述课题的本发明的一个方面(aspect)的小型原子反应堆冷却系统，所述冷却系统包括：冷却单元，小型原子反应堆位于所述冷却单元的内部，所述冷却单元响应于所述小型原子反应堆发生重大事故，在所述冷却系统中执行应对所述重大事故的冷却处理，所述冷却单元提供第1冷却流体，应对所述重大事故所引起的发热而执行所述冷却处理。

8、另外，所述冷却单元包括原子反应堆容纳体和被动冷却体，所述原子反应堆容纳体包括形成底部的底面面板部、配备于所述底面面板部的一侧上部的一侧外部面板部、和配备于所述底面面板部的另一侧上部的另一侧外部面板部，所述另一侧外部面板部在所述一侧外部面板部与所述另一侧外部面板部之间位于所述小型原子反应堆周围，基于所述重大事故所引起的发热来提供针对所述小型原子反应堆的第1冷却流体。

9、另外，所述原子反应堆容纳体还包括配备在所述一侧外部面板部与所述另一侧外部面板部之间的多个内部面板部，所述小型原子反应堆分别位于所述一侧外部面板部与所述另一侧外部面板部以及所述内部面板部之间，所述被动冷却体位于各所述小型原子反应堆的周缘部的至少一部分，并提供所述第1冷却流体。

10、另外，所述被动冷却体包括：第1被动冷却体，配备于所述一侧外部面板部的内侧面；第2被动冷却体，配备于所述另一侧外部面板部的内侧面；第3被动冷却体，配备于所述内部面板部相互间的对置面中的至少一部分；第4被动冷却体，配备于所述内部面板部的与所述第1外部面板部的所述第1被动冷却体对置的对置面中的至少一部分；和第5被动冷却体，和配备于所述内部面板部的与所述内部面板部的所述第2被动冷却体对置的对置面中的至少一部分。

11、另外，所述冷却单元还包括：内部热传导体，被配备为一侧与所述被动冷却体相接并且另一侧与所述小型原子反应堆相接，并使所述被动冷却体与所述小型原子反应堆联动，所述内部热传导体执行使所述小型原子反应堆的所述重大事故所引起的所述发热向所述被动冷却体的热传导，所述被动冷却体在内部容纳所述第1冷却流体，并应对所述内部热传导体的所述热传导而使所述第1冷却流体向外部流出。

12、另外，所述内部热传导体包括针型构造物、棒(bar)型构造物、面板型构造物中的任一者。

13、另外，所述第1被动冷却体至所述第5被动冷却体中的至少任一者被划分为多个，并分别内置有所述第1冷却流体。

14、另外，所述被动冷却体还包括配备于所述底面面板部的第6被动冷却体。

15、另外，所述冷却系统还包括：外部冷却单元，与所述冷却单元联动；和外部热传导体，用于使所述冷却单元与所述外部冷却单元相互间联动，所述外部冷却单元包括：外部容纳体，内部填充有第2冷却流体；和多层型冷却体，作为中空型构造，在所述外部容纳体中浸渍于所述第2冷却流体，并且弯曲成多层。

16、另外，所述外部冷却单元还包括：烟囱型冷却体，与所述多层型冷却体联动，对所述小型原子反应堆执行基于烟囱效应的被动型冷却处理。

17、另外，所述烟囱型冷却体包括：浸渍型冷却体，作为中空型构造，在所述外部容纳体中浸渍于所述第2冷却流体；第1露出型冷却体，作为中空型构造，与所述浸渍型冷却体连接，在所述外部容纳体中浸渍于所述第2冷却流体，并且高度方向上的一部分露出到外部；和第2露出型冷却体，作为中空型构造，经由所述浸渍型冷却体来与所述第1露出型冷却体连通，在所述外部容纳体中浸渍于所述第2冷却流体，并且高度方向上的一部分比所述第1露出型冷却体更高地露出到外部。

18、另外，所述外部热传导体经由所述多层型冷却体来使所述第1冷却流体与所述第2冷却流体联动，所述外部冷却单元应对所述小型原子反应堆的所述发热而通过自然蒸发方式来执行所述被动型冷却处理。

19、另外，所述外部冷却单元经由针对所述冷却单元的热交换来防止所述冷却单元的所述第1冷却流体的水位因所述发热而降低，所述外部容纳体的所述第2冷却流体在一定周期期间无需另外的处置而持续地进行所述热交换，所述一定周期包括72小时的周期。

20、另外，所述外部冷却单元具备所述第2冷却流体，以应对在所述小型原子反应堆或所述冷却单元中产生的总热当量。

21、根据用于达成上述课题的本发明的另一方面的小型原子反应堆冷却方法包括：使小型原子反应堆位于冷却系统的步骤；和响应于所述小型原子反应堆发生重大事故，在所述冷却系统中执行应对所述重大事故的冷却处理的步骤，所述冷却系统包括冷却单元，所述小型原子反应堆位于所述冷却单元的内部，所述冷却单元应对所述重大事故所引起的发热而提供第1冷却流体。

22、发明效果

23、根据如上所述的本发明的小型原子反应堆冷却系统和冷却方法，具有如下效果的一个或者多个。

24、本发明通过开始由冷却单元进行的被动性即时冷却，能够在正式的堆芯熔融物的冷却开始之前确保小型原子反应堆和包括其的原子反应堆建筑的健全性。

25、另外，能够执行不需要针对外部的罐(例如：水罐等)的水质管理的原子反应堆冷却。

26、另外，通过与这样的罐连接的热传导装置来在小型原子反应堆的围阻划区内与水执行热交换，使得能够进行即使没有另外的操作员干预也能够实现原子反应堆的长时间(例如：作为操作员应对基准时间的72小时以上等)的被动冷却的原子反应堆冷却。

技术特征：

1.一种小型原子反应堆冷却系统，包括：

2.根据权利要求1所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

3.根据权利要求2所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

4.根据权利要求3所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

5.根据权利要求4所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

6.根据权利要求5所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

7.根据权利要求5所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

8.根据权利要求5所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

9.根据权利要求2所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

10.根据权利要求9所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

11.根据权利要求10所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

12.根据权利要求11所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

13.根据权利要求11所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

14.根据权利要求13所述的小型原子反应堆冷却系统，其中，

15.一种小型原子反应堆冷却方法，包括：

技术总结提供小型原子反应堆冷却系统和冷却方法。小型原子反应堆冷却系统包括：冷却单元，小型原子反应堆位于所述冷却单元的内部，所述冷却单元响应于所述小型原子反应堆发生重大事故，在所述冷却系统中执行应对所述重大事故的冷却处理，所述冷却单元提供第1冷却流体，应对所述重大事故所引起的发热而执行所述冷却处理。技术研发人员：金文洙,金旲宪受保护的技术使用者：韩国水力原子力株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/1