專(zhuān)利名稱(chēng):乏燃料干式貯存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及核電站的乏燃料貯存領(lǐng)域，特別涉及一種乏燃料干式貯存裝置。
背景技術(shù)：
核電站提供了全球17%的電力供應(yīng)，是不可或缺的能源之一，但是核電站自身的問(wèn)題限制了其發(fā)展，如核電的安全性和乏燃料的貯存與處置等。在日本福島核事故之后，核電的固有安全性受到廣泛重視，開(kāi)發(fā)安全可靠的乏燃料貯存裝置，對(duì)于核電的安全運(yùn)行和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
我國(guó)目前已建成多座壓水堆核電站，今后核電發(fā)展的主要技術(shù)路線仍然是壓水堆，與此同時(shí)，也在積極開(kāi)發(fā)具有第四代核電安全特征的球床模塊式高溫氣冷堆核電站，高溫堆核電站具有固有安全、防止核擴(kuò)散、可產(chǎn)生高溫工藝熱等優(yōu)點(diǎn)。球床高溫氣冷堆采用的燃料元件與壓水堆核電站不同，為石墨基體的球形燃料元件，壓制好的燃料元件外徑為60_。與壓水堆類(lèi)似，高溫堆核電站的乏燃料也需考慮在電站內(nèi)安全貯存，乏燃料元件從反應(yīng)堆內(nèi)排出后，裝入乏燃料貯罐內(nèi)，然后將貯罐貯存在乏燃料貯存設(shè)施內(nèi)?，F(xiàn)有的乏燃料貯存設(shè)施通常采用風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力設(shè)備對(duì)其進(jìn)行降溫散熱，這種方法需要操作人員的維護(hù)，消耗了大量資源和人力。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提供一種乏燃料的干式貯存裝置，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)乏燃料貯罐的放射性屏蔽，并將乏燃料貯罐的余熱通過(guò)自然通風(fēng)的方式排放到外部環(huán)境，且能夠有效保證乏燃料貯罐自然通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的安全。
(二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種乏燃料干式貯存裝置，該裝置包括乏燃料貯罐、支座和外部模塊，所述乏燃料貯罐套裝于外部模塊內(nèi)，所述外部模塊頂部設(shè)置有屏蔽頂蓋，所述屏蔽頂蓋與所述外部模塊為密封連接，所述支座設(shè)置在乏燃料貯罐的底部和外部模塊的側(cè)壁上，用于支撐乏燃料貯罐，所述外部模塊設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道。
優(yōu)選的，所述外部模塊為混凝土模塊。
優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道的形狀為彎頭狀，進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道之間的
腔室內(nèi)設(shè)置有腔室隔板。
優(yōu)選的，所述外部模塊沿側(cè)壁對(duì)稱(chēng)設(shè)置4組進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道，所述每組進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道之間的腔室內(nèi)設(shè)置有腔室隔板。
優(yōu)選的，所述進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道設(shè)置在距外部模塊底端5米以上的位置。
優(yōu)選的，所述乏燃料貯罐的側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)流筒，所述乏燃料貯罐和導(dǎo)流筒對(duì)應(yīng)支座的位置沿縱向設(shè)置有導(dǎo)軌。
優(yōu)選的，所述外部模塊的內(nèi)壁上設(shè)置有熱電偶。[0014]優(yōu)選的，所述外部模塊底部設(shè)置有排水管，所述排水管上設(shè)置有水位計(jì)。
優(yōu)選的，所述外部模塊對(duì)應(yīng)支座、屏蔽頂蓋、進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道的位置設(shè)置有支承埋件。
(三)有益效果
采用本發(fā)明的乏燃料干式貯存裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)乏燃料貯罐的放射性屏蔽，并將乏燃料貯罐的余熱通過(guò)自然通風(fēng)的方式排放到外部環(huán)境，無(wú)需利用風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力設(shè)備，不但節(jié)省能源，減小了日常維護(hù)，而且具有固有安全性，有效保證了乏燃料貯罐自然通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的安全。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的結(jié)構(gòu)透視圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的截面圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的放大圖1。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的放大圖1I。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的放大圖1II。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例乏燃料干式貯存裝置的放大圖1V。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提出的模塊式乏燃料干式貯存裝置的示意圖如圖1 圖6所示。
本發(fā)明實(shí)施例提出的模塊式乏燃料干式貯存裝置，由以下部件構(gòu)成
混凝土模塊1、乏燃料貯罐2、上部導(dǎo)軌支座3、屏蔽頂蓋4、吊環(huán)接口 5、頂蓋支承埋件6、排風(fēng)管7、進(jìn)風(fēng)管8、導(dǎo)軌9、下部導(dǎo)軌支座10、下部支承預(yù)埋板11、貯罐支座12、排水管13、支座預(yù)埋板14、貯罐支座手孔15、導(dǎo)流筒16、密封板17、隔板下法蘭18、隔板上法蘭19、密封墊20、螺栓21、腔室隔板22、上部支承預(yù)埋板23、基座24、水位計(jì)25、鎧裝熱電偶26、隔板預(yù)埋件27。
本發(fā)明提出的模塊式乏燃料干式貯存裝置，結(jié)構(gòu)描述如下
模塊式乏燃料干式貯存裝置主要由混凝土模塊、基座、頂蓋支承埋件、屏蔽頂蓋、導(dǎo)軌及支座、導(dǎo)流筒、貯罐支座及隔板等部件構(gòu)成。
混凝土模塊I支承在基座24上，基座24為地面上設(shè)置的鋼筋混凝土墊板，用于支承一個(gè)或一組混凝土模塊I?；炷聊KI為鋼筋混凝土制成的內(nèi)空立方體，內(nèi)腔可以放入一個(gè)乏燃料貯罐2，以及乏燃料貯罐2的底部支承和側(cè)向支承，混凝土模塊I的頂部中心位置設(shè)有頂蓋支承埋件6，頂蓋支承埋件6完全貫穿混凝土模塊I頂部的混凝土屏蔽層，可以剛好放入一個(gè)屏蔽頂蓋4。頂蓋支承埋件6和屏蔽頂蓋4的接縫處為臺(tái)階式設(shè)計(jì)，保證了受力的可靠性和輻射屏蔽的安全性。屏蔽頂蓋4的頂部中心設(shè)有吊環(huán)接口 5，用于固定屏蔽頂蓋4的吊環(huán)，以便吊裝，頂蓋支承埋件6的底部設(shè)有倒角，方便乏燃料貯罐2吊出混凝土模塊I時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向。
頂蓋支承埋件6和屏蔽頂蓋4的頂部設(shè)有密封板17，密封板17用于在混凝土模塊I裝入滿載的乏燃料貯罐后，將其蓋在頂蓋支承埋件6和屏蔽頂蓋4的上部，并將密封板17與頂蓋支承埋件6的上表面進(jìn)行密封焊接，確?；炷聊KI內(nèi)乏燃料貯罐2的固有安全。
混凝土模塊I的內(nèi)部為方形的空腔，空腔底部的混凝土表面上設(shè)有支座預(yù)埋板14，支座預(yù)埋板14上固定有貯罐支座12，貯罐支座12上設(shè)有手孔15，用于在混凝土模塊內(nèi)腔設(shè)備的安裝、調(diào)試和底面的清潔。貯罐支座12上部可以放置一個(gè)乏燃料貯罐。
混凝土模塊I內(nèi)腔下部的側(cè)壁四周，設(shè)有下部支承預(yù)埋板11，在預(yù)埋板11上固定有下部導(dǎo)軌支座10，混凝土模塊內(nèi)腔上部的側(cè)壁四周，設(shè)有上部支承預(yù)埋板23，在預(yù)埋板23上固定有上部導(dǎo)軌支座3，上部導(dǎo)軌支座3和下部導(dǎo)軌支座10分別固定導(dǎo)軌9的上下兩端。乏燃料貯罐2在進(jìn)出混凝土模塊I的內(nèi)腔時(shí)，依靠導(dǎo)軌9進(jìn)行限位和導(dǎo)向，導(dǎo)軌的頂端向外傾斜，方便乏燃料貯罐2吊入混凝土模塊I時(shí)進(jìn)行導(dǎo)向。
導(dǎo)流筒16的底部支承在貯罐支座12上，并由貯罐支座12進(jìn)行橫向限位，使其不會(huì)發(fā)生橫向移動(dòng)，導(dǎo)流筒16的頂部則由腔室隔板22的內(nèi)孔進(jìn)行橫向限位，軸向可向上自由伸縮，以適應(yīng)導(dǎo)流筒16的熱脹冷縮。腔室隔板22為外方內(nèi)圓型鋼隔板，固定在混凝土模塊I內(nèi)腔上部的隔板預(yù)埋件27上，用于將由進(jìn)風(fēng)管8進(jìn)入模塊內(nèi)腔的冷風(fēng)腔室和流過(guò)乏燃料貯罐后從排風(fēng)管7排風(fēng)的熱風(fēng)腔室隔離，隔板預(yù)埋件27圍繞混凝土模塊內(nèi)腔一周，與腔室隔板22密封焊接。
為了提高冷風(fēng)和熱風(fēng)之間隔離的密封性，在腔室隔板22上設(shè)有與導(dǎo)流筒16的動(dòng)密封，該動(dòng)密封由隔板下法蘭18、隔板上法蘭19、密封墊20和螺栓21組成，下法蘭18固定在腔室隔板22上，密封墊20置于下法蘭18與導(dǎo)流筒16之間，上法蘭19通過(guò)螺栓21固定在下法蘭18上，并將密封墊20壓縮使其緊密貼合到下法蘭18和導(dǎo)流筒16的壁面上，從而阻止了由進(jìn)風(fēng)管8進(jìn)入模塊內(nèi)腔的冷風(fēng)從腔室隔板22與導(dǎo)流筒16之間的間隙旁流到排風(fēng)管7。
進(jìn)風(fēng)管8位于混凝土模塊I的上部，排風(fēng)管7則位于進(jìn)風(fēng)管8的側(cè)上部，進(jìn)風(fēng)管8和排風(fēng)管7均設(shè)置了 4個(gè)，分別設(shè)置在混凝土模塊I的四面墻上，以減小環(huán)境風(fēng)場(chǎng)對(duì)混凝土模塊I內(nèi)自然通風(fēng)的影響。進(jìn)風(fēng)管8和排風(fēng)管7均采用帶彎頭的曲管設(shè)計(jì)，以減小開(kāi)孔對(duì)輻射屏蔽的削弱作用，同時(shí)，也使外界環(huán)境的降雨無(wú)法飄入和流入混凝土模塊I的內(nèi)腔，除非地面的積水高過(guò)進(jìn)風(fēng)管8，此時(shí)地面的積水須超過(guò)5m的高度，從而極大減小了混凝土模塊I內(nèi)腔被水淹的事故概率。
混凝土模塊I的底部設(shè)有排水管13，用于排出混凝土模塊I內(nèi)腔的積水，在正常運(yùn)行期間，排水管13通過(guò)其外部的盲法蘭或閥門(mén)封死，防止外部環(huán)境地面的積水反灌入混凝土模塊I的內(nèi)腔。在排水管13上可以設(shè)置用于監(jiān)測(cè)混凝土模塊I內(nèi)腔事故進(jìn)水的水位計(jì)25，在水位超過(guò)安全限值后將報(bào)警。在混凝土模塊I內(nèi)壁的不同高度處，設(shè)有多個(gè)鎧裝熱電
偶26，用于監(jiān)測(cè)混凝土模塊I內(nèi)壁不同高度處的混凝土溫度，當(dāng)溫度超過(guò)安全限值后將報(bào)
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目O
以上實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求
限定。
權(quán)利要求
1.一種乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，該裝置包括乏燃料貯罐、支座和外部模塊，所述乏燃料貯罐套裝于外部模塊內(nèi)，所述外部模塊頂部設(shè)置有屏蔽頂蓋，所述屏蔽頂蓋與所述外部模塊為密封連接，所述支座設(shè)置在乏燃料貯罐的底部和外部模塊的側(cè)壁上，用于支撐乏燃料貯罐，所述外部模塊設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道。
2.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述外部模塊為混凝土模塊。
3.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道的形狀為彎頭狀，進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道之間的腔室內(nèi)設(shè)置有腔室隔板。
4.權(quán)利要求
3所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述外部模塊沿側(cè)壁對(duì)稱(chēng)設(shè)置4組進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道，所述每組進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道之間的腔室內(nèi)設(shè)置有腔室隔板。
5.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道設(shè)置在距外部模塊底端5米以上的位置。
6.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述乏燃料貯罐的側(cè)壁上設(shè)置有導(dǎo)流筒，所述乏燃料貯罐和導(dǎo)流筒對(duì)應(yīng)支座的位置沿縱向設(shè)置有導(dǎo)軌。
7.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述外部模塊的內(nèi)壁上設(shè)置有熱電偶。
8.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述外部模塊底部設(shè)置有排水管，所述排水管上設(shè)置有水位計(jì)。
9.權(quán)利要求
1所述的乏燃料干式貯存裝置，其特征在于，所述外部模塊對(duì)應(yīng)支座、屏蔽頂蓋、進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道的位置設(shè)置有支承埋件。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種乏燃料干式貯存裝置，該裝置包括乏燃料貯罐、支座和外部模塊，所述乏燃料貯罐套裝于外部模塊內(nèi)，所述外部模塊頂部設(shè)置有屏蔽頂蓋，所述屏蔽頂蓋與所述外部模塊為密封連接，所述支座設(shè)置在乏燃料貯罐與外部模塊之間的底部和側(cè)壁上，用于支撐乏燃料貯罐使其與外部模塊之間形成腔室，所述外部模塊設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道和出風(fēng)通道。采用本發(fā)明的乏燃料干式貯存裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)乏燃料貯罐的放射性屏蔽，并將乏燃料貯罐的余熱通過(guò)自然通風(fēng)的方式排放到外部環(huán)境，無(wú)需利用風(fēng)機(jī)、水泵等動(dòng)力設(shè)備，不但節(jié)省能源，減小了日常維護(hù)，而且具有固有安全性，有效保證了乏燃料貯罐自然通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的安全。
文檔編號(hào)G21C19/07GKCN103065696SQ201210564554
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月21日
發(fā)明者王金華, 張作義, 吳彬, 李?lèi)? 劉繼國(guó) 申請(qǐng)人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan