乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及乏燃料池式常壓供熱堆設(shè)備，具體為一種乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]乏燃料又稱輻照核燃料，是經(jīng)受過(guò)輻射照射、使用過(guò)的核燃料，通常是由核電站的核反應(yīng)堆產(chǎn)生。核燃料在堆內(nèi)經(jīng)中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)，經(jīng)一定時(shí)間從堆內(nèi)卸出。它含有大量未用完的可增殖材料238U或232Th，未燒完的和新生成的易裂變材料239Pu、235U或233U以及核燃料在輻照過(guò)程中產(chǎn)生的镎、镅、鋦等超鈾元素，另外還有裂變?cè)?0Sr、137Cs、99Tc等。這種燃料的鈾含量降低，無(wú)法繼續(xù)維持核反應(yīng)，所以叫乏燃料。
[0003]壓水堆核電站乏燃料約含1.2%的235U和0.8%的239Pu和241Pu。在壓水堆核電站的高溫、高功率條件下，該乏燃料已不能使堆芯達(dá)到臨界，但在池式堆低溫、常壓、低功率的條件下，這樣的乏燃料仍有足夠的反應(yīng)性使堆芯臨界并產(chǎn)生一定能量。因此，可以建造乏燃料池式低溫堆(SpentFuel Pool Reactor一SFPR)進(jìn)一步利用乏燃料。SFPR使用強(qiáng)迫循環(huán)水冷卻，將熱量通過(guò)熱交換器產(chǎn)生熱水或蒸汽，由于參數(shù)低，不適宜發(fā)電，但可以用作供熱或海水淡化。
[0004]但是乏燃料中包含有大量的放射性元素，因此具有放射性，如果不加以妥善處理，會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)境與接觸它們的人的健康，因此SFPR的余熱回收在提高利用率的同時(shí)還要能夠保證安全性。
[0005]有鑒于此，特提出本實(shí)用新型。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)，能夠?qū)⒎θ剂辖M件釋放的熱能回收利用，增加乏燃料的利用率。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是:
[0008]—種乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)，包括傳熱裝置和熱量收集室，熱量收集室設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口連通供水栗;傳熱裝置設(shè)置在乏燃料池內(nèi)和熱量收集裝置之間；所述熱量收集室的底部四周邊緣向下延伸出收集罩，收集罩密封連接乏燃料池頂部四周邊緣。
[0009]更進(jìn)一步的，傳熱裝置為熱管，熱管的蒸發(fā)段設(shè)置在乏燃料池的中部或下部，熱管的冷凝段設(shè)置在熱量收集室內(nèi)。
[0010]更進(jìn)一步的，所述熱量收集室包括換熱室和加熱室，換熱室和加熱室通過(guò)絕熱材料板隔離，加熱室設(shè)有電極;換熱室和加熱室之間設(shè)有循環(huán)栗;所述進(jìn)水口設(shè)置在換熱室外壁上，所述出水口設(shè)置在加熱室外壁上，出水口連通增壓栗。
[0011]更進(jìn)一步的，所述熱量收集室內(nèi)腔為換熱室，換熱室外壁上設(shè)有所述進(jìn)水口和出水口，出水口通過(guò)循環(huán)栗連通至浸沒(méi)式燃燒蒸發(fā)器。
[0012]更進(jìn)一步的，還包括循環(huán)導(dǎo)流裝置，循環(huán)導(dǎo)流裝置包括導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒的底部邊緣向下延伸出朝導(dǎo)流筒內(nèi)側(cè)傾斜的導(dǎo)流板，導(dǎo)流筒設(shè)置在乏燃料池內(nèi)將乏燃料組件圍在導(dǎo)流筒中，且導(dǎo)流板與乏燃料池底部留有距離形成回流窗，且導(dǎo)流筒的頂部低于池水液面;所述熱管蒸發(fā)段設(shè)置在導(dǎo)流筒和乏燃料池側(cè)壁之間。
[0013]更進(jìn)一步的，所述熱收集室側(cè)壁和收集罩為為硼聚乙烯和/或鉛硼聚乙烯材料。
[0014]更進(jìn)一步的，所述絕熱材料板為玻璃纖維板、石棉板、巖棉板、硅酸鹽板、氣凝膠氈和真空板中的一種或幾種。
[0015]更進(jìn)一步的，所述熱收集室中設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器電路連接控制器。
[0016]采用上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)能夠屏蔽和吸收大量乏燃料釋放的核輻射，并將其釋放的熱量換熱傳輸?shù)焦嵯到y(tǒng)或工業(yè)水蒸發(fā)處理系統(tǒng)中回收利用，提高了乏燃料利用率，減少核廢料總量，節(jié)約能源，環(huán)保、安全。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1中所示乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:
[0020]1、乏燃料池；11、乏燃料組件;2、熱收集室;21、收集罩;22、隔離板;23、換熱室;24、加熱室；25、進(jìn)水口； 26、出水口； 27、電極;28、溫度傳感器;29、浸沒(méi)式燃燒蒸發(fā)器;3、熱管；31、蒸發(fā)段;32、冷凝段;41、導(dǎo)流筒;42、導(dǎo)流板;43、回流窗。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，以助于理解本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0022]如圖1所示，一種乏燃料池式常壓供熱堆的余熱回收系統(tǒng)，包括傳熱裝置和熱量收集室;乏燃料池I上方設(shè)置有熱收集室2，熱收集室2的四周邊緣向下延伸出收集罩21與乏燃料池I頂部四周邊緣密封連接，所述收集罩21以及熱收集室2的側(cè)壁均為硼聚乙烯、鉛硼聚乙烯材料，保證收集罩21對(duì)γ射線、241Am-Be源中子等的屏蔽性能；
[0023]熱收集室2內(nèi)設(shè)有隔離板22將熱收集室2內(nèi)腔分隔成兩部分，其中一部分為換熱室23，另一部分為加熱室24，換熱室23和加熱室24之間通過(guò)循環(huán)栗實(shí)現(xiàn)管路連通;所述換熱室23的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口 25，進(jìn)水口 25管路連通供水栗出水端(圖中未標(biāo)示)，供水栗的出水端連通水源;所述加熱室24的側(cè)壁上設(shè)有出水口26，出水口 26連通增壓栗的進(jìn)水端(圖中未標(biāo)示)，增壓栗的出水端連通供熱網(wǎng)絡(luò)。所述加熱室24內(nèi)設(shè)有電極27;所述隔離板22為絕熱材料;所述絕熱材料板為玻璃纖維板、石棉板、巖棉板、娃酸鹽板、氣凝膠租和真空板中的一種或幾種。
[0024]傳熱裝置為熱管3，若干熱管3的蒸發(fā)段31位于乏燃料池I的中下部的池水內(nèi)，所述熱管3的冷凝段32位于所述換熱室23。熱管3的管殼內(nèi)部為吸液芯，熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài)，充入適當(dāng)?shù)墓ぷ饕后w，這種液體沸點(diǎn)低，容易揮發(fā)。管殼內(nèi)的吸液芯由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一段為蒸發(fā)段，另外一段為冷凝段，當(dāng)熱管蒸發(fā)段受熱時(shí)，毛細(xì)管中的液體迅速蒸發(fā)，蒸氣在微小的壓力差下流向另外一端(冷凝段)，并且釋放出熱量，重新凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)不止，熱量由熱管一端傳至另外一端，這種循環(huán)是快速進(jìn)行的，熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來(lái)。
[0025]具體實(shí)施時(shí)，熱收集室2內(nèi)注入水;乏