核电厂乏燃料立式贮存干井及乏燃料贮罐堆码和回取方法技术

本发明专利技术公开一种核电厂乏燃料立式贮存干井，其包括：混凝土基板，包括地表混凝土板和埋藏在地下的地底混凝土板；干井，设有坐落在地底混凝土板上的底部、位于地表混凝土板之上的顶部出风口，以及位于底部和顶部出风口之间的干井筒体，沿着干井筒体的高度方向设有至少一个支撑托架，干井筒体的高度方向存放有位于干井底部的乏燃料贮罐和至少一个位于支撑托架上的乏燃料贮罐；以及至少一个环绕干井的通风井，通风井的底部坐落在地底混凝土板上且与干井联通，通风井设有与自然环境联通的顶部出风口，外部自然空气自通风井的顶部出风口进入干井的底部，将乏燃料贮罐中乏燃料组件衰变热从干井的顶部出风口排向周边环境中。

【技术实现步骤摘要】
核电厂乏燃料立式贮存干井及乏燃料贮罐堆码和回取方法
本专利技术属于核电
，更具体地说，本专利技术涉及一种核电厂乏燃料立式贮存干井及乏燃料贮罐堆码和回取方法。
技术介绍
目前，国际上核电厂广泛应用的乏燃料干式贮存技术主要采取混凝土筒仓技术，其内部是装载乏燃料的单层薄壁(12mm至14mm)壳体金属贮罐，贮存容量通常为24组至37组乏燃料，整个贮罐重量约为45吨至55吨。由于筒体壁厚较薄，需要在外部配置承担结构、屏蔽保护功能的厚壁混凝土筒仓，空气从筒仓底部进风口进入，从顶部出风口排出，持续排出乏燃料组件衰变热。在布置方式上，乏燃料贮罐自由坐落于混凝土筒仓内部，混凝土筒仓自由坐落在地面上。为保证混凝土筒仓四面顺畅通风，均采取独立分散式布置。但是，上述结构的混凝土筒仓存在以下问题：1)现有混凝土筒仓单位贮存容量小，经济性差：现有的单个混凝土筒仓仅能容纳一个乏燃料贮罐，且单个乏燃料贮罐筒体厚度较小，仅为12mm～14mm，单个贮罐重量45吨至55吨。由于单体贮罐结构强度低，无法逐层搭接完成多级堆码，导致现有混凝土筒仓贮存容量小。为了应对我国乏燃料后处理能力不足的问题，一旦核电厂需要规模化中间贮存乏燃料，势必投入较高成本使用混凝土筒仓，因此存在经济性差的问题。2)现有混凝土筒仓贮存占地面积大，空间利用率低：为了满足通风安全要求，各筒仓必须独立分散布置，贮存面积利用率低。对于在运行电厂，如新增乏燃料干法贮存设施，势必存在占地面积大，乏燃料贮存规模受限的问题，由此影响核电厂安全运行。有鉴于此，确有必要提供一种可以实现乏燃料贮存容量高、占地面积小的核电厂乏燃料立式贮存干井及乏燃料贮罐堆码和回取方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可以实现乏燃料贮存容量高、占地面积小的核电厂乏燃料立式贮存干井及乏燃料贮罐堆码和回取方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种核电厂乏燃料立式贮存干井，其包括：混凝土基板，包括地表混凝土板和埋藏在地下的地底混凝土板；干井，设有坐落在地底混凝土板上的底部、位于地表混凝土板之上的顶部出风口，以及位于底部和顶部出风口之间的干井筒体，沿着干井筒体的高度方向设有至少一个支撑托架，干井筒体的高度方向存放有位于干井底部的乏燃料贮罐和至少一个位于支撑托架上的乏燃料贮罐；以及至少一个环绕干井的通风井，通风井的底部坐落在地底混凝土板上且与干井联通，通风井设有与自然环境联通的顶部出风口，外部自然空气自通风井的顶部出风口进入干井的底部，将乏燃料贮罐中乏燃料组件衰变热从干井的顶部出风口排向周边环境中。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述通风井包括顶盖、通风井筒体和通风管，其中，顶盖位于通风井筒体顶部且与通风井筒体之间留有空隙，空隙之间设置肋板形成进风口通道，通风井筒体底部设有通风管，通风管与干井筒体底部联通，将外部自然空气从通风井筒体顶部进风口引入至干井筒体底部。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述干井设有顶盖，顶盖包括圆形钢板和混凝土台阶圆柱，混凝土台阶圆柱与干井筒体顶部之间保留环形空腔，形成位于顶盖区域具有屏蔽效果的L形排风通道。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述干井筒体设有顶部排风环、主筒体、箍环、支撑牛腿、固定肋板、进风口和支撑底座。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述排风环位于主筒体的顶部，排风环中设有多个同心均匀分布的横向排风口。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述排风环包括排风上环、排风下环和肋板，排风上环和排风下环被肋板隔开形成排风通道，排风环与干井顶盖之间形成空气流道。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述进风口位于主筒体底部，从通风井引入的外部环境空气从主筒体的底部进风口进入，逐步上升最终从主筒体顶部排风环排风口进入外部自然环境。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述每个支撑牛腿的一侧嵌套于主筒体内和箍环中进行固定，另一侧从主筒体内壁延伸而出。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，在所述支撑牛腿所在位置对应的主筒体环形区域特别设置箍环，箍环嵌套在主筒体的外部。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述固定肋板固定在主筒体内壁，承担对乏燃料贮罐的径向支撑功能。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述支撑牛腿包括水平支撑板、竖向支撑板、横向肋板、托架支撑板和托架固定挡块，竖向支撑板固定在水平支撑板上，彼此之间被横向肋板固定连接，支撑托架工字钢坐落在托架支撑板上，在托架支撑板上设置两个用于防止工字钢径向移动的固定挡块。作为本专利技术核电厂乏燃料立式贮存干井的一种改进，所述支撑托架包括两个支撑导轨和横梁，支撑导轨为工字钢，两端为异形斜面，支撑导轨的两端坐落于相对应的两个支撑托架上，支撑导轨之间由两个横梁进行焊接加固。为了实现上述目的，本专利技术还提供了一种核电厂乏燃料立式贮存干井中的乏燃料贮罐堆码方法，其包括以下步骤：S1：移走干井顶部设置的顶盖；S2：通过吊装设备和工器具将乏燃料贮罐吊装至干井的底部；S3：在将支撑托架吊装进入干井前，在竖直方向上旋转支撑托架，使得支撑托架上设置的支撑导轨旋转至干井筒体上设置的用于承载支撑导轨的两个支撑牛腿之间的α角度范围内；S4：在α角度范围内缓慢降低支撑托架的位置，当支撑托架逐步降至第二层干井筒体设置的固定肋板与支撑牛腿之间的位置时停止移动；S5：缓慢旋转支撑托架，直至支撑托架的支撑导轨完全位于支撑牛腿正上方，且支撑托架两侧的支撑导轨与支撑牛腿上设置的挡块在竖直方向完全对中；S6：继续缓慢降低支撑托架，直至支撑托架两侧的支撑导轨完全搭接在支撑牛腿的挡块之间，完成对支撑托架的准确就位固定；S7：再利用吊装设备和工器具将乏燃料贮罐从干井顶部吊装至第二层乏燃料贮罐对应的支撑托架的支撑导轨上方存放，完成第二层乏燃料贮罐的吊装和存放；S8：重复S3至S7，完成其他层乏燃料贮罐的堆码。为了实现上述专利技术目的，本专利技术还提供了一种核电厂乏燃料立式贮存干井中的乏燃料贮罐回取方法，其包括以下步骤：S1：移走干井顶部设置的顶盖；S2：利用吊装设备和工器具将顶部首层乏燃料贮罐从干井吊装移走；S3：缓慢吊装提升支撑托架，使得支撑托架两侧的支撑导轨与干井筒体上设置的支撑牛腿挡块分离，直至其到达干井筒体上设置的固定肋板与支撑牛腿之间的位置时停止移动；S4：缓慢旋转支撑托架，直至其到达干井筒体上设置的用于承载支撑导轨的两个支撑牛腿之间的α角度范围内，然后停止旋转，以避免与干井内壁支撑牛腿和固定肋板发生结构干涉；S5：缓慢提升支撑托架位置，将其从贮存干井中移除；S6：将乏燃料贮罐从干井中吊装移除；S7：重复S3至S6操作，进行其他贮罐的吊装回取操作，直至贮存干井底部的乏燃料贮罐被全部吊装移除。与现有技术相比，本专利技术核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述核电厂乏燃料立式贮存干井包括：/n混凝土基板，包括地表混凝土板和埋藏在地下的地底混凝土板；/n干井，设有坐落在地底混凝土板上的底部、位于地表混凝土板之上的顶部出风口，以及位于底部和顶部出风口之间的干井筒体，沿着干井筒体的高度方向设有至少一个支撑托架，干井筒体的高度方向存放有位于干井底部的乏燃料贮罐和至少一个位于支撑托架上的乏燃料贮罐；以及/n至少一个环绕干井的通风井，通风井的底部坐落在地底混凝土板上且与干井联通，通风井设有与自然环境联通的顶部出风口，外部自然空气自通风井的顶部出风口进入干井的底部，将乏燃料贮罐中乏燃料组件衰变热从干井的顶部出风口排向周边环境中。/n

【技术特征摘要】
1.一种核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述核电厂乏燃料立式贮存干井包括：
混凝土基板，包括地表混凝土板和埋藏在地下的地底混凝土板；
干井，设有坐落在地底混凝土板上的底部、位于地表混凝土板之上的顶部出风口，以及位于底部和顶部出风口之间的干井筒体，沿着干井筒体的高度方向设有至少一个支撑托架，干井筒体的高度方向存放有位于干井底部的乏燃料贮罐和至少一个位于支撑托架上的乏燃料贮罐；以及
至少一个环绕干井的通风井，通风井的底部坐落在地底混凝土板上且与干井联通，通风井设有与自然环境联通的顶部出风口，外部自然空气自通风井的顶部出风口进入干井的底部，将乏燃料贮罐中乏燃料组件衰变热从干井的顶部出风口排向周边环境中。


2.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述通风井包括顶盖、通风井筒体和通风管，其中，顶盖位于通风井筒体顶部且与通风井筒体之间留有空隙，空隙之间设置肋板形成进风口通道，通风井筒体底部设有通风管，通风管与干井筒体底部联通，将外部自然空气从通风井筒体顶部进风口引入至干井筒体底部。


3.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述干井设有顶盖，顶盖包括圆形钢板和混凝土台阶圆柱，混凝土台阶圆柱与干井筒体顶部之间保留环形空腔，形成位于顶盖区域具有屏蔽效果的L形排风通道。


4.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述干井筒体设有顶部排风环、主筒体、箍环、支撑牛腿、固定肋板、进风口和支撑底座。


5.根据权利要求4所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述排风环位于主筒体的顶部，排风环中设有多个同心均匀分布的横向排风口。


6.根据权利要求4所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述排风环包括排风上环、排风下环和肋板，排风上环和排风下环被肋板隔开形成排风通道，排风环与干井的顶盖之间形成空气流道。


7.根据权利要求4所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述进风口位于主筒体底部，从通风井引入的外部环境空气从主筒体的底部进风口进入，逐步上升最终从主筒体顶部排风环排风口进入外部自然环境。


8.根据权利要求4所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，所述每个支撑牛腿的一侧嵌套于主筒体内和箍环中进行固定，另一侧从主筒体内壁延伸而出。


9.根据权利要求4所述的核电厂乏燃料立式贮存干井，其特征在于，在所述支撑牛腿所在位置对应的主筒体环形区域特别设置箍环，箍环嵌套在主筒体的外部。


10.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：程呈，潘跃龙，张学岭，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，深圳中广核工程设计有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44