一种乏燃料贮存模块制造技术

本发明专利技术涉及一种乏燃料贮存模块，其特征在于，包括设在贮存模块边界内的中间容器（8）以及设在中间容器（8）内的燃料容器（9），贮存模块边界由贮存模块混凝土结构体（7）与公用通道墙体（6）连接而成，位于公共通道（1）两侧的乏燃料贮存模块通过设在公用通道墙体（6）上的燃料进出通道（5）与公用通道（1）相通。本发明专利技术提供的乏燃料贮存模块适用于干式、湿式两种贮存方式，实现了乏燃料贮存的模块化和单元化，并采用一体化抗震设计，共因事故风险降低，乏燃料的长期冷却利用非能动的空气自然对流，失去冷却能力的风险大大降低，提高了核电厂整体安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种乏燃料贮存模块
本专利技术属于核电站乏燃料贮存及冷却系统设计
，具体涉及一种乏燃料贮存模块。
技术介绍
乏燃料贮存是核燃料循环的重要阶段，核电厂在整个寿期内需不断更换新的核燃料并卸出已使用过的乏燃料。乏燃料具有持续放出衰变热，有放射性，在特定情况下可能重返临界等特点，因此，对于任何形式的核电厂，乏燃料的中间贮存、冷却及屏蔽都是无法回避的问题。目前乏燃料的中间贮存主要有湿式贮存和干式贮存两种方式，湿式贮存通过在核电厂内或附近建造独立的乏燃料贮存水池及相关系统实现乏燃料的贮存和冷却；干式贮存则依赖于独立的干式贮存设施。湿式贮存的优点在于系统冷却能力强、放射性物质包容性好、固有安全性高，缺点在于系统复杂，需要在整个核电厂寿期内运行；干式贮存的优点在于可利用冷却介质自然循环实现乏燃料的冷却，系统结构简约，缺点在于系统冷却能力有限，放射性物质包容能力差，系统固有安全性低等。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种乏燃料贮存模块，该乏燃料贮存模块适用于干式、湿式两种贮存方式，实现了乏燃料贮存的模块化和单元化，提高了乏燃料贮存的安全性及核电厂运行的经济性。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是一种乏燃料贮存模块，包括设在贮存模块边界内的中间容器以及设在中间容器内的燃料容器，贮存模块边界由贮存模块混凝土结构体与公用通道墙体连接而成，位于公共通道两侧的乏燃料贮存模块通过设在公用通道墙体上的燃料进出通道与公用通道相通。进一步，贮存模块混凝土结构体的顶部敞口，内底面设有嵌入其中的贮存模块碟形底板，底部具有贮存模块排水管线及贮存模块排水管线隔离阀。进一步，公用通道墙体上的燃料进出通道处设有燃料进出通道水力闸门。再进一步，中间容器为平底、中空、敞口的罐状结构，燃料容器呈试管形状，中间容器和燃料容器的顶端齐平；中间容器与贮存模块混凝土结构体之间构成外层间隙，中间容器与燃料容器之间构成内层间隙；中间容器的外立面通过抗震阻尼器与贮存模块混凝土结构体的内立面弹性连接，其内立面通过固定组件与燃料容器刚性连接。更进一步，中间容器的上端敞口内设有环状喷淋水分配管线以及喷淋分配管线支架，若干燃料容器冷却喷头均布于环状喷淋水分配管线上，喷水方向斜向内指向燃料容器[9]的中轴线，并由喷淋供水管线供水；中间容器的底部设有若干中间容器排水通道。进一步，中间容器靠近底面的竖直罐体上设有若干个中间容器自然通风口。进一步，中间容器的底面设有与贮存模块碟形底板相接触的抗震轴承组件。[0011 ] 进一步，该乏燃料贮存模块还包括设在贮存模块边界内的中间容器顶盖和燃料容3器上封头，中间容器顶盖与燃料容器上封头之间构成烟 效应区域，燃料容器上封头与燃料容器组成乏燃料封闭贮存单元。进一步，中间容器顶盖为无底、敞口的罐状结构，其上半段呈缩肩形状，其罐体直径与中间容器的罐体直径相等。进一步，燃料容器上封头上设有容器内水位调节管线和容器排空管线。本专利技术的有益效果在于第一、本专利技术提供的乏燃料贮存模块适用于干式、湿式不同的贮存方式。第二、乏燃料的贮存实现了模块化和单元化，贮存模块采用一体化抗震设计，共因事故风险降低。第三、乏燃料的长期冷却利用非能动的空气自然对流，失去冷却能力的风险大大降低。第四、贮存模块只需在换料期间充水，运行水循环冷却，使电厂经济性提升。第五、燃料容器完全包络放射性物质，避免了持续的除盐和净化。第六、贮存模块内的水源长期处于备用状态，可作为应急水源提高核电厂整体安全性。附图说明图I是本专利技术提供的适用于湿式贮存方式的乏燃料贮存模块的俯视图，其中位于公共通道一侧的贮存模块仅显示了中间容器上中间容器自然通风口所在处的横截面图；图2是图I所示乏燃料贮存模块沿A-A向的纵剖面示意图，其中，图中略去了燃料容器和公共通道墙体；图3是本专利技术提供的适用于干式贮存方式的乏燃料贮存模块的纵剖面示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述。如图I所示，本专利技术所提供的乏燃料贮存模块包括设在贮存模块边界内的中间容器8以及设在中间容器8内的燃料容器9，贮存模块边界由贮存模块混凝土结构体7与公用通道墙体6连接而成，位于公共通道I两侧的乏燃料贮存模块通过设在公用通道墙体6上的燃料进出通道5与公用通道I相通。采用这种结构布置，使得乏燃料的贮存实现了模块化和单元化。考虑到乏燃料的高放射性，贮存模块混凝土结构体7和公用通道墙体6利用重混凝土进行屏蔽，屏蔽层厚度为500-4000mm。如图2所示，贮存模块混凝土结构体7的顶部敞口，内底面设有嵌入其中的贮存模块碟形底板11，内底面标高低于其所在周围地面标高；贮存模块混凝土结构体7的底部设有贮存模块排水管线16及贮存模块排水管线隔离阀17。燃料进出通道5处设有燃料进出通道水力闸门19，其作用是防止湿式贮存方式下模块中的水溢出。中间容器8为平底、中空、敞口的罐状结构，燃料容器9呈试管形状，贮存燃料放置其中。如图I所示，本专利技术的贮存模块中各部件之间的空间关系是这样的中间容器8与贮存模块混凝土结构体7之间构成外层间隙2，中间容器8和燃料容器9的顶端齐平；中间容器8与燃料容器9之间构成内层间隙3 ;中间容器8的外立面通过抗震阻尼器13与贮存模块混凝土结构体7的内立面弹性连接，其内立面通过燃料容器连接固定组件14与燃料容器9刚性连接。本专利技术中，中间容器8的上端敞口内设有环状喷淋水分配管线23以及喷淋分配管线支架25，若干燃料容器冷却喷头18均布于环状喷淋水分配管线23上，并由喷淋供水管线24供水；并且，环状喷淋水分配管线23所在平面高于燃料容器9的上端面，且燃料容器冷却喷头18的喷水方向斜向内指向燃料容器9的中轴线。中间容器8靠近底面的竖直罐体上设有若干个中间容器自然通风口 10，中间容器自然通风口 10中有部分尺寸较小并设置于较高标高。中间容器8的底部设有若干中间容器排水通道15。此外，中间容器8的底面设有与贮存模块碟形底板11相接触的抗震轴承组件12。 由于贮存模块具有模块化和单元化特性，并且采用一体化抗震设计，因而共因事故风险降低。如图3所示，本专利技术提供的乏燃料贮存模块还可以包括设在贮存模块边界内的中间容器顶盖20和燃料容器上封头22，中间容器顶盖20与燃料容器上封头22之间构成烟囱效应区域21，燃料容器上封头22与燃料容器9组成乏燃料封闭贮存单元，从而形成适用于干式贮存方式的乏燃料贮存模块。中间容器顶盖20为无底、敞口的罐状结构，其上半段呈缩肩形状，从而使其敞口面积小于其底圆面积；并且，中间容器顶盖20的罐体直径与中间容器8的罐体直径相等，因而，中间容器顶盖20和中间容器8可组合为一个开放的容器。燃料容器上封头22的顶端呈椭圆状，下半段呈筒状，并且其筒体直径与燃料容器 9上半段的筒体直径相等，二者组成的乏燃料封闭贮存单元具有高度的气密性、良好的热导出特性。本专利技术中，燃料容器9及燃料容器上封头22的材料可根据其内部工质的性质选择不锈钢、高强度钢或其他金属。燃料容器上封头22与燃料容器9组合为一体后，能够完全包络放射性物质，避免了持续的除盐和净化。此外，燃料容器上封头22上还设有容器内水位调节管线和容器排空管线(未示出)，在湿式、干式贮存方式转换过程中用于调节燃料容器9内水位及空气排空。在干式贮存本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乏燃料贮存模块，其特征在于，包括设在贮存模块边界内的中间容器（8）以及设在中间容器（8）内的燃料容器（9），贮存模块边界由贮存模块混凝土结构体（7）与公用通道墙体（6）连接而成，位于公共通道（1）两侧的乏燃料贮存模块通过设在公用通道墙体（6）上的燃料进出通道（5）与公用通道（1）相通。

【技术特征摘要】
1.一种乏燃料贮存模块，其特征在于，包括设在贮存模块边界内的中间容器(8)以及设在中间容器(8)内的燃料容器(9)，贮存模块边界由贮存模块混凝土结构体(7)与公用通道墙体(6)连接而成，位于公共通道(I)两侧的乏燃料贮存模块通过设在公用通道墙体(6)上的燃料进出通道(5 )与公用通道(I)相通。2.根据权利要求I所述的一种乏燃料贮存模块，其特征在于，贮存模块混凝土结构体(7)的顶部敞口，内底面设有嵌入其中的贮存模块碟形底板(11)，底部设有贮存模块排水管线(16)及贮存模块排水管线隔离阀(17)。3.根据权利要求I或2所述的一种乏燃料贮存模块，其特征在于，公用通道墙体(6)上的燃料进出通道(5 )处设有燃料进出通道水力闸门(19 )。4.根据权利要求3所述的一种乏燃料贮存模块，其特征在于，中间容器(8)为平底、中空、敞口的罐状结构，燃料容器(9 )呈试管形状；中间容器(8 )与贮存模块混凝土结构体(7 )之间构成外层间隙(2)，中间容器(8)与燃料容器(9)之间构成内层间隙(3);中间容器(8)的外立面通过抗震阻尼器(13)与贮存模块混凝土结构体(7)的内立面弹性连接，中间容器(8)的内立面通过固定组件(14)与燃料容器(9)刚性连接。5.根据权利要求4所述的一种乏燃料贮存模块，其特征在于，中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩旭，王长东，李博，李军，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：