本發(fā)明涉及壓水堆核電廠乏燃料轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，為保證乏燃料組件安全卸出容器，進(jìn)行冷卻容器、置換氣體和形成屏蔽的乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置。

背景技術(shù)：

我國采取“閉式核燃料循環(huán)”策略，核電站乏燃料暫存于燃料廠房5到10年，隨著組件內(nèi)高放射性物質(zhì)衰變及其衰變熱的減退，再運(yùn)輸?shù)胶筇幚韽S中間貯存并處理，回收乏燃料組件中的鈾和钚，同時空出水池內(nèi)有限的貯存空間，滿足核電廠的運(yùn)行要求。

目前，我國乏燃料中間貯存能力和處置能力不足，中核四0四廠是國內(nèi)能夠接收商業(yè)核電站乏燃料組件唯一單位，原有兩個總?cè)萘?00噸水池已滿容，新建800噸水池不滿足抗震要求不能運(yùn)行；我國后處理技術(shù)尚處于科研階段，引進(jìn)國外技術(shù)的大型商業(yè)核燃料后處理大長預(yù)計2030年才能投入運(yùn)行。

2013年，大亞灣核電站1、2號機(jī)組燃料水池接近滿容，但后處理廠卻因容量限制無法接收乏燃料組件，核電站面臨停堆，這將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。為此需要啟動乏燃料廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)工作，而此項工作在國內(nèi)尚屬空白，沒有先例，核電站也沒有相關(guān)設(shè)備。

現(xiàn)有使用的卸料冷卻裝置，需專門的冷卻水循環(huán)和過濾回路，設(shè)備較為復(fù)雜，在使用過程中會產(chǎn)生較多的放射性廢固，同時缺少過濾器狀態(tài)監(jiān)測且過程監(jiān)測數(shù)據(jù)不完整。

基于此，研究并開發(fā)設(shè)計一種冷卻容器、置換氣體和形成屏蔽的乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：基于現(xiàn)有技術(shù)中，裝滿乏燃料組件的容器在開蓋時，容器內(nèi)部溫度高，且充滿放射性氣體，需要將容器充滿水，并將內(nèi)部的放射性氣體全部排出從而形成生物屏障，但是溫差較大引起的熱應(yīng)力對燃料組件包殼造成損傷，現(xiàn)提供一種乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置，采用沉浸式換熱方法，將待熱交換的的乏燃料組件浸入容水裝置，換熱效果好且結(jié)構(gòu)簡單，解決了溫差較大對燃料組件造成的損壞，且不需要專用的冷卻循環(huán)、過濾回路，避免產(chǎn)生較多的放射性廢固。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置包括充水回路、充氣回路、氣水排出回路、氣水分離器、排氣回路，充水回路、充氣回路共用一個三通閥后與氣水排出回路連接，氣水排出回路與冷卻系統(tǒng)連接，冷卻系統(tǒng)與氣水分離器連接后與排氣回路連接；

冷卻系統(tǒng)包括沉浸式換熱器，沉浸式換熱器位于容水裝置內(nèi)，沉浸式換熱器內(nèi)的換熱管的下端與氣水排出回路通過管道連接，換熱管的上端與容水裝置連通，容水裝置通過冷卻管與氣水分離器連接，沉浸式換熱器位于開孔筒體的下端，開孔筒體位于容水裝置內(nèi)，開孔筒體(303)的上端設(shè)有用于收集放射性氣體的分隔罩，分隔罩的內(nèi)部還設(shè)有過濾器。

本技術(shù)方案中充水回路或充氣回路、氣水排出回路、氣水分離器、排氣回路構(gòu)成一個回路系統(tǒng)，共同避免乏燃料運(yùn)輸容器在冷卻乏燃料組件時內(nèi)外溫差對組件造成的損傷，其中充水回路與三通閥連接后，將冷卻水注入乏燃料運(yùn)輸容器的注水口，降低乏燃料運(yùn)輸容器內(nèi)的溫度，減小容器內(nèi)外的溫度差，為開蓋作準(zhǔn)備。三通閥的設(shè)置，可在充氣回路與充水回路之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，充氣回路與三通閥連接時，壓縮空間經(jīng)充氣回路進(jìn)入乏燃料運(yùn)輸容器內(nèi)從而將容器內(nèi)的高溫氣體通過氣水排出回路排放至冷卻系統(tǒng)，使乏燃料運(yùn)輸容器的氣體壓力達(dá)到預(yù)定壓力值，冷卻后通過排氣回路排出至廠房排氣系統(tǒng)。

其中，本技術(shù)方案中充氣回路、充水回路均與同一個三通閥連接，則整個過程可實現(xiàn)氣水交替，三通閥具有電動或氣動自動切換的功能。

本技術(shù)方案中所述冷卻系統(tǒng)中的沉浸式換熱器，其主要作用是冷卻高溫氣體或水，與其他換熱器相比，采用沉浸式換熱器，充水回路從水池中抽的水作為冷卻水的水源，利于熱量的交換，從沉浸式換熱器排出的高溫氣體或水通過水池中的水換熱，直接進(jìn)行熱量交換，較其他換熱器相比增加一道換熱操作，增加換熱效果，并減少了冷卻劑循環(huán)回路，常用的冷卻劑循環(huán)回路包括管路、水泵、電氣控制系統(tǒng)，則使本技術(shù)方案結(jié)構(gòu)相對較為簡單。

本技術(shù)方案所述沉浸式換熱器中的換熱管，換熱管的出口采用螺旋向下設(shè)置，則排出的氣體或水在出口形成螺旋切向水流，攪動容水裝置內(nèi)的冷卻水，將沉浸式換熱器周圍的熱量帶走，同時高溫氣體或水在循環(huán)后排入水池中，再次進(jìn)行熱量交換。經(jīng)冷卻后的高溫氣體通過排氣回路，具體可為排氣回路中的負(fù)壓風(fēng)機(jī)，保持分隔罩內(nèi)呈負(fù)壓狀態(tài)，排出的氣體經(jīng)分隔罩收集，并通過過濾器過濾后進(jìn)入氣水分離器。

其中，分隔罩的設(shè)置，配合排氣回路中的負(fù)壓風(fēng)機(jī)可對開孔筒體內(nèi)的放射性氣體進(jìn)行收集，將放射性氣體通過分隔罩收集到過濾器內(nèi)排出，防止放射性氣體進(jìn)入大氣環(huán)境。

過濾器，具體可為柱形粉末冶金型過濾器，具有良好的耐濕性能，可以初步過濾氣體內(nèi)的水、顆粒等。

本技術(shù)方案中通過創(chuàng)造性的設(shè)計沉浸式換熱器在不增加能動部件的前提下，實現(xiàn)冷卻劑在水池內(nèi)的循環(huán)流動。換熱管的下端與氣水排出回路通過管道連接，換熱管的上端與容水裝置連接，排出的高溫氣體或水在換熱管內(nèi)螺旋逆向上升，與設(shè)置在沉浸式換熱器外的容水裝置內(nèi)的冷卻水進(jìn)行充分的熱量交換，減小乏燃料運(yùn)輸容器開蓋過程中由于溫差太大產(chǎn)生的熱應(yīng)力對燃料組包殼造成損壞。

同時本技術(shù)方案中乏燃料組件置于乏燃料運(yùn)輸容器中，排出高溫介質(zhì)通過氣水排出回路進(jìn)入冷卻系統(tǒng)的沉浸式換熱器中，沉浸式換熱器排出的氣體或液體直接進(jìn)入容水裝置中再次冷卻，可將進(jìn)入沉浸式換熱器中的氣體所攜帶的放射性物質(zhì)通過容水裝置內(nèi)的水進(jìn)行過濾，放射性物質(zhì)直接進(jìn)入容水裝置中，故與其他形式的換熱器相比，減少在冷卻操作前安裝過濾裝置的成本，同時減少了過濾裝置中過濾放射性物質(zhì)后形成的放射性廢固。

進(jìn)一步地，所述開孔筒體上設(shè)有小孔，沉浸式換熱器通過小孔與容水裝置連通。

本技術(shù)方案所述的開孔筒體用于容納沉浸式換熱器，開孔筒體位于容水裝置中，容水裝置具體結(jié)構(gòu)可為水池結(jié)構(gòu)，且開孔筒體可為筒形容器，小孔設(shè)置在筒形容器的筒壁上，便于沉浸式換熱器可充分接觸到容水裝置中的冷卻水，加速換熱效果，簡化換熱回路，且沉浸式換熱器的出水口具有攪渾的功能。

進(jìn)一步地，所述充水回路包括水泵，水泵與三通閥之間的連接管路上依次設(shè)有流量檢測裝置、流量調(diào)節(jié)閥、第一溫度檢測裝置、第一壓力檢測裝置；

充氣回路包括依次連接的空氣過濾器、壓力顯示裝置、減壓閥、電磁閥、單向閥，單向閥與三通閥連接；

氣水排出回路包括第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、液位檢測裝置，第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、液位檢測裝置依次設(shè)置在乏燃料運(yùn)輸容器與冷卻系統(tǒng)連接的管路上，乏燃料運(yùn)輸容器與三通閥通過管路連接。

這里對充水回路、充氣回路、氣水排出回路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)選，其中充氣回路的流程如下，廠房壓縮空氣通過空氣過濾器、壓力顯示裝置，減壓閥，電磁閥，進(jìn)入乏燃料運(yùn)輸容器的進(jìn)水口；從乏燃料運(yùn)輸容器的出氣口排出的氣體或水通過第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、液位檢測裝置進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)排出的氣體依次進(jìn)入氣水分離器、排氣回路。

充水回路的流程為：水泵從水池中汲水，通過流量檢測裝置、流量調(diào)節(jié)閥、第一溫度檢測裝置、第一壓力檢測裝置，并經(jīng)過三通閥，將從水池中汲取的冷卻水從乏燃料運(yùn)輸容器的進(jìn)水口注入，從乏燃料容器的出氣口排出的氣體經(jīng)過第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、第一液位檢測裝置進(jìn)入冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)排出的氣體依次進(jìn)入氣水分離器、排氣回路排出至廠房通風(fēng)系統(tǒng)中，排氣回路中排出的水可直接進(jìn)入水池，從而將整個過程中的冷卻水進(jìn)行循環(huán)利用。

其中氣水排出回路為充水回路或充氣回路經(jīng)過三通閥、乏燃料運(yùn)輸容器后后為氣水共用的回路，三通閥自動切換回路后，可將壓縮空氣或冷卻水交替充入。其中氣水排出回路中的液位檢測裝置的具體結(jié)構(gòu)為液位開關(guān)，在乏燃料運(yùn)輸容器充滿水后可自動切換到單純充水狀態(tài)，防止氣體進(jìn)入乏燃料運(yùn)輸容器。其中，乏燃料運(yùn)輸容器的內(nèi)部裝有乏燃料組件。

進(jìn)一步地，所述氣水分離器的內(nèi)側(cè)設(shè)有擋水罩、濾芯、濾水碗，擋水罩的上端與濾水碗連接，濾芯的下端延伸到擋水罩的內(nèi)部，分離后的水從位于氣水分離器底部的出水口排出。

氣水分離器為筒形容器，內(nèi)側(cè)裝有擋水罩、濾芯、濾水碗，水或氣體從氣水分離器的上端進(jìn)入，經(jīng)過濾芯分離作用后，氣體從氣水分離器的頂部排出，而分離后的冷卻水從氣水分離器的下端水管流出。擋水罩的作用是使分離后的水從氣水分離器的下端流出，避免從其他方向流出，從而達(dá)到氣水分離的目的。

進(jìn)一步地，所述排氣回路包括與氣水分離器的出口連接的負(fù)壓風(fēng)機(jī)，負(fù)壓風(fēng)機(jī)與中效過濾器連接，中效過濾器與高效過濾器連接，高效過濾器與排風(fēng)風(fēng)機(jī)連接，氣水分離器的上端進(jìn)氣口與沉浸式換熱器的頂端出氣口的連接管路上設(shè)有第三溫度檢測裝置。

冷卻系統(tǒng)循環(huán)時，整個回路系統(tǒng)只執(zhí)行充水流程，直至乏燃料運(yùn)輸容器的出口水溫度達(dá)到設(shè)定的冷卻溫度，乏燃料容器內(nèi)的溫度可通過第二溫度檢測裝置進(jìn)行檢測，達(dá)到預(yù)定冷卻溫度后，系統(tǒng)自動停止工作。裝置在進(jìn)行冷卻循環(huán)時，仍有少量氣體經(jīng)與冷卻系統(tǒng)、氣水分離器、負(fù)壓風(fēng)機(jī)、中效過濾器、高效過濾器、排風(fēng)風(fēng)機(jī)后進(jìn)入廠房的排風(fēng)系統(tǒng)。在排氣回路中采用二級風(fēng)機(jī)，保持系統(tǒng)內(nèi)負(fù)壓，防止氣體放射性氣體污染環(huán)境。

進(jìn)一步地，所述還包括車體，所述充水回路、充氣回路、氣水排出回路、氣水分離器、排氣回路均位于車體內(nèi)，車體包括車輪和箱體，箱體的四周均設(shè)有小門，箱體的箱頂為可拆頂板，箱體的下板為四邊卷邊結(jié)構(gòu)，車體的頂部設(shè)有吊環(huán)。

本技術(shù)方案中車體是乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置安裝的基礎(chǔ)，箱體的具體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，四面安裝有門，便于打開箱體，便于對乏燃料容器余熱排出裝置的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行檢查等操作；箱頂為可拆頂板，便于設(shè)備檢修；箱體的下板四邊卷邊，防止放射性水泄露；吊環(huán)的設(shè)置，用于吊運(yùn)。

進(jìn)一步地，所述余熱排出裝置還包括電氣控制裝置，電氣控制裝置包括配電箱和控制臺，配電箱內(nèi)設(shè)有上位機(jī)，上位機(jī)分別與流量檢測裝置、流量調(diào)節(jié)閥、第一溫度檢測裝置、第一壓力檢測裝置、壓力顯示裝置、減壓閥、電磁閥、單向閥、三通閥、第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、第一液位檢測裝置、第二液位檢測裝置通過電氣信號連接。

本技術(shù)方案所述的上位機(jī)主要作用是作為人機(jī)界面，對整個乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置的壓力、流量、溫度等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。

配電箱安裝在臺架本體木塊上，配電箱內(nèi)設(shè)有控制器、斷路器、接觸器、隔離變壓器等電氣元件。

本技術(shù)方案所述的配電箱、上位機(jī)、控制臺等的作用及結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

進(jìn)一步地，所述控制臺上設(shè)有觸摸屏、按鈕，控制臺位于配電箱的外殼表面，本技術(shù)方案中控制臺可置于其他位置實現(xiàn)對多功能臺架進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

(1)本技術(shù)方案采用冷卻系統(tǒng)與充氣回路、充水回路、氣水排出回路、排氣回路配合，完成乏燃料氣運(yùn)輸容器開蓋卸料的關(guān)鍵操作：充水、排氣、循環(huán)冷卻和排水等，且具有氣體冷卻、氣水分離、過濾、過程監(jiān)測等綜合性功能。

(2)本技術(shù)方案中采用流量檢測裝置、流量調(diào)節(jié)閥、第一溫度檢測裝置、第一壓力檢測裝置、壓力顯示裝置、減壓閥、電磁閥、單向閥、三通閥、第二溫度檢測裝置、第二壓力檢測裝置、第一液位檢測裝置、第二液位檢測裝置，其中流量檢測可以避免流量過大沖擊容器內(nèi)部吊籃或過小無法充分釋熱；壓力檢測可防止壓力過大損壞乏燃料運(yùn)輸容器；溫度檢測可以檢測乏燃料運(yùn)輸容器的冷卻效果；過濾器壓差檢測可用于判斷過濾器是否堵塞，以便于及時更換；液位檢測裝置的設(shè)置，主要用于對乏燃料運(yùn)輸容器充滿水或排空狀態(tài)的檢測。

(3)本發(fā)明采用的沉浸式換熱器，沉浸式換熱器位于容水裝置等水池內(nèi)，沉浸式換熱器的換熱管出口采用螺旋向下設(shè)置，氣體或水排出時形成螺旋切向水流，從而攪動水池內(nèi)的冷卻水，與容水裝置內(nèi)的水熱交換，換熱效果好且結(jié)構(gòu)簡單。

(4)本發(fā)明對放射性氣體采用多級過濾裝置，首級過濾采用粉末冶金型的濾芯，具有良好耐熱耐水性能，次級過濾器采用耐濕中效過濾器，三級過濾采用高效過濾器，過濾效果更好。

(5)本發(fā)明通過在設(shè)置沉浸式換熱器，其內(nèi)部設(shè)有收集放射性氣體的分隔罩，分隔罩內(nèi)設(shè)有過濾器，進(jìn)入沉浸式換熱器中的氣體所攜帶的放射性物質(zhì)通過容水裝置內(nèi)過濾，與其他形式的換熱器相比，減少在冷卻操作前安裝過濾裝置的成本，在沉浸式換熱器內(nèi)同時實現(xiàn)過濾、冷卻、收集放射性氣體的目的，并減少過濾裝置中過濾放射性物質(zhì)后形成的放射性廢固。

附圖說明

圖1為本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本裝置中充氣回路、充水回路的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖3為本裝置中充氣回路、充水回路的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖4為本裝置中氣水分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本裝置中冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本裝置中電氣控制臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1、水池，2、水泵，3、流量檢測裝置，4、流量調(diào)節(jié)閥，5、第一溫度檢測裝置，6、第一壓力檢測裝置，7、三通閥，8單向閥，9、電磁閥，10、減壓閥，11、壓力顯示裝置，12、空氣過濾器，13、乏燃料運(yùn)輸容器，14、乏燃料組件，15、第二溫度檢測裝置，16、第二壓力檢測裝置，17、第一液位檢測裝置，18、沉浸式換熱器，19、氣水分離器，20、車輪，201、濾水碗，202、擋水罩，203、濾芯，204、第二液位檢測裝置，21、第三溫度檢測裝置，22、負(fù)壓風(fēng)機(jī)，23、中效過濾器，24、高效過濾器，25、排風(fēng)風(fēng)機(jī)，26、車體，301、過濾器，302、分隔罩，303、開孔筒體，401、上位機(jī)，402、控制臺，403、配電箱。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1：

如圖1至圖6所示，一種乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置，其特征在于：包括充水回路、充氣回路、氣水排出回路、氣水分離器19、排氣回路，充水回路、充氣回路共用一個三通閥7后與氣水排出回路連接，氣水排出回路與冷卻系統(tǒng)連接，冷卻系統(tǒng)與氣水分離器連接后與排氣回路連接；

冷卻系統(tǒng)包括沉浸式換熱器18，沉浸式換熱器18位于容水裝置內(nèi)，沉浸式換熱器18內(nèi)的換熱管的下端與氣水排出回路通過管道連接，換熱管的上端與容水裝置連通，容水裝置通過冷卻管與氣水分離器19連接，沉浸式換熱器18位于開孔筒體303的下端，開孔筒體303位于容水裝置內(nèi)，開孔筒體303的上端設(shè)有用于收集放射性氣體的分隔罩302，分隔罩302的內(nèi)部還設(shè)有過濾器301。

其中，所述開孔筒體303上設(shè)有小孔，沉浸式換熱器18通過小孔與容水裝置連通。

上述的所述充水回路包括水泵2，水泵2與三通閥7之間的連接管路上依次設(shè)有流量檢測裝置3、流量調(diào)節(jié)閥4、第一溫度檢測裝置5、第一壓力檢測裝置6；

充氣回路包括依次連接的空氣過濾器12、壓力顯示裝置11、減壓閥10、電磁閥9、單向閥8，單向閥8與三通閥7連接；

氣水排出回路包括第二溫度檢測裝置15、第二壓力檢測裝置16、液位檢測裝置17，第二溫度檢測裝置15、第二壓力檢測裝置16、液位檢測裝置17依次設(shè)置在乏燃料運(yùn)輸容器13與冷卻系統(tǒng)連接的管路上，乏燃料運(yùn)輸容器13與三通閥7通過管路連接。所述乏燃料運(yùn)輸容器13內(nèi)部設(shè)有乏燃料組件14。

所述氣水分離器19的內(nèi)側(cè)設(shè)有擋水罩202、濾芯203、濾水碗201，擋水罩202的上端與濾水碗201連接，濾芯203的下端延伸到擋水罩202的內(nèi)部，分離后的水從位于氣水分離器19底部的出水口排出，所述氣水分離器19的底部設(shè)有第二液位檢測裝置204。

所述排氣回路包括與氣水分離器19的出口連接的負(fù)壓風(fēng)機(jī)22，負(fù)壓風(fēng)機(jī)22與中效過濾器23連接，中效過濾器23與高效過濾器24連接，高效過濾器24與排風(fēng)風(fēng)機(jī)25連接，氣水分離器19的上端進(jìn)氣口與沉浸式換熱器18的頂端出氣口的連接管路上設(shè)有第三溫度檢測裝置21。

所述還包括車體26，所述充水回路、充氣回路、氣水排出回路、氣水分離器19、排氣回路均位于車體26內(nèi)，車體26包括車輪20和箱體，箱體的四周均設(shè)有小門，箱體的箱頂為可拆頂板，箱體的下板為四邊卷邊結(jié)構(gòu)，車體的頂部設(shè)有吊環(huán)。

所述余熱排出裝置還包括電氣控制裝置，電氣控制裝置包括配電箱403和控制臺402，配電箱403內(nèi)設(shè)有上位機(jī)401，上位機(jī)401分別與流量檢測裝置3、流量調(diào)節(jié)閥4、第一溫度檢測裝置5、第一壓力檢測裝置6、壓力顯示裝置11、減壓閥10、電磁閥9、單向閥8、三通閥7、第二溫度檢測裝置15、第二壓力檢測裝置16、第一液位檢測裝置17、第二液位檢測裝置204通過電氣信號連接。

所述控制臺402上設(shè)有觸摸屏、按鈕，控制臺402位于配電箱403的外殼表面。

本實施例所述的一種乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置，具有容器充水功能：向乏燃料運(yùn)輸容器13充入冷卻水或者交替充入水和氣體置換并導(dǎo)出容器內(nèi)部放射性氣體，同時導(dǎo)出乏燃料組件14余熱，乏燃料運(yùn)輸容器13充滿形成的屏蔽層，便于操作人員就近進(jìn)行開蓋操作；循環(huán)冷卻功能：通過連續(xù)的冷卻水循環(huán)，逐漸降低容器溫度，滿足開蓋要求；并根據(jù)核電站排風(fēng)系統(tǒng)要求，排出的高溫氣體必須冷卻后方可排放；高溫蒸汽冷卻后會生成大量的水，需進(jìn)行氣水分離，然后再分別排放；從氣水分離器19排出的氣體需要去除放射性顆粒、氣溶膠等放射性物質(zhì)，然后方可排放到廠房通風(fēng)系統(tǒng)；其中在乏燃料燃料組件14卸出后，需要排出容器內(nèi)的水，關(guān)蓋后運(yùn)出。

且本實施例相對于現(xiàn)有技術(shù)對乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出的集成設(shè)計，可獨立完成充水溶硼、充水排氣、循環(huán)冷卻、排出氣體冷卻、汽水分離、空氣過濾、容器排水等功能，單一設(shè)備就可以滿足乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出的工藝要求。

同時增加了充水溶硼工藝：該工藝用于溶解回路中的結(jié)晶硼，防止堵塞回路，工藝更完整。且放射性氣體采用多級過濾：首級過濾采用粉末冶金型的濾芯，具有良好耐熱耐水性能，次級過濾器采用耐濕中效過濾器，三級過濾采用高效過濾器，過濾效果更好。

具體充水流程具體操作為：水泵2從水池汲水，通過流量檢測裝置3、流量調(diào)節(jié)閥4、第一溫度檢測裝置5、第一壓力檢測裝置6，三通閥7，將冷卻水從運(yùn)輸容器水口注入；從乏燃料運(yùn)輸容器13氣口排出的氣體通過第二溫度檢測裝置15、第二壓力檢測裝置16、第一液位檢測裝置17、進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)排出氣體經(jīng)過第三溫度檢測裝置21、氣水分離器19、負(fù)壓風(fēng)機(jī)22、中效過濾器23、高效過濾器24、排風(fēng)風(fēng)機(jī)25后進(jìn)入廠房排風(fēng)系統(tǒng)；而排出的水直接進(jìn)入水池1。

充氣流程具體操作方法為：廠房壓縮空氣通過空氣過濾器12、壓力顯示裝置11、減壓閥10、電磁閥9、單向閥8和三通閥7進(jìn)入乏燃料運(yùn)輸容器13水口；從乏燃料運(yùn)輸容器13排出的氣體通過第二溫度檢測裝置15、第二壓力檢測裝置16、第一液位檢測裝置17、進(jìn)入冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)排出氣體經(jīng)過第三溫度檢測裝置21、氣水分離器19、負(fù)壓風(fēng)機(jī)22、中效過濾器23、高效過濾器24、排風(fēng)風(fēng)機(jī)25后進(jìn)入廠房排風(fēng)系統(tǒng)，而排出的水直接進(jìn)入水池1。

氣水交替充入時，通過三通閥7通過電動或氣動方式進(jìn)行自動切換，可將壓縮空氣、冷卻水交替充入，此時水泵2可不停止工作。

第二液位檢測裝置具體可為液位開關(guān)204，在乏燃料運(yùn)輸容器13充滿水后可以自動切換到單純充水狀態(tài)，防止氣體進(jìn)入容器。

冷卻循環(huán)時，系統(tǒng)只執(zhí)行充水流程。直至乏燃料運(yùn)輸容器13出口水溫達(dá)到設(shè)定冷卻溫度，表明冷卻完成，系統(tǒng)可以自動停止工作。冷卻循環(huán)時，仍有少量排出氣體經(jīng)過第三溫度檢測裝置21、氣水分離器19、負(fù)壓風(fēng)機(jī)22、中效過濾器23、高效過濾器24、排風(fēng)風(fēng)機(jī)25后進(jìn)入廠房排風(fēng)系統(tǒng)。

本實施例中設(shè)置的壓力檢測儀表如第一壓力檢測裝置6、第二壓力檢測裝置16、壓力檢測器件20等是為防止容器超壓而設(shè)置，防止破壞運(yùn)輸容器；流量計如流量檢測裝置3可以檢測充水流量，防止過大流量損壞乏燃料容器組件。

基于目前采取的閉式核燃料循環(huán)策略，核電站乏燃料暫存時間一般為5到7年，待核燃料組件內(nèi)的高放射性物質(zhì)衰變及其衰變熱的減退，然后再進(jìn)行中間貯存并處理，回收乏燃料組件中的放射性物質(zhì)，而實施例所述的乏燃料運(yùn)輸容器余熱排出裝置能充分利用空出的容水裝置的貯存空間，解決了核電站燃料貯存空間的問題，避免核電站因水池滿容、容量限制無法接收乏燃料組件停堆造成經(jīng)濟(jì)損失的問題，該實施例所述技術(shù)方案對解決我國前端、后端不協(xié)調(diào)的核燃料現(xiàn)狀，采用將核燃料循環(huán)后端貯存環(huán)節(jié)提前，把貯存空間緊張機(jī)組的乏燃料組件轉(zhuǎn)運(yùn)到空間大的乏燃料水池中，可避免因無法卸料導(dǎo)致停堆情況，為燃料后處理技術(shù)成熟和大型商業(yè)后處理廠建造爭取時間。

以上所述的具體實施方式，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。