[發(fā)明專利]滿足臨界安全要求的雙層新燃料貯存系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410324555.1
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104143363A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍小東;易璇;楊海峰;邵增
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G21C19/07
• 分類號: G21C19/07
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核電站新燃料貯存技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滿足臨界安全要求的雙層新燃料貯存系統(tǒng)。

背景技術(shù)

新燃料組件的貯存是一項重要的堆外操作易裂變材料的活動，對于大多數(shù)的反應(yīng)堆設(shè)計，新燃料被接收后先貯存在指定的干燥貯存區(qū)域，在此處對新燃料進(jìn)行檢查和準(zhǔn)備。新燃料組件未經(jīng)輻照，其反應(yīng)性較大，因此新燃料貯存設(shè)施應(yīng)在設(shè)計上保證燃料的完整性和次臨界安全。對于很多壓水堆核電廠，新燃料組件在新燃料貯存區(qū)域內(nèi)暫存，裝入堆芯前還要轉(zhuǎn)為濕法貯存，通常設(shè)計的新燃料貯存區(qū)域根據(jù)核輔助廠房的大小來確定，其容量有限。對于新燃料組件的貯存通常采用的臨界安全控制方式有質(zhì)量控制、慢化控制和中子毒物控制等。目前大多數(shù)壓水堆核電廠的新燃料組件貯存通常設(shè)計為單層放置、保持一定的貯存間距的干法貯存。但隨著我國核電機(jī)組逐步投產(chǎn)，新燃料組件的數(shù)量也在成倍增長的情況下，現(xiàn)有的貯存容量很難滿足燃料組件貯存的需要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種滿足臨界安全要求的雙層新燃料貯存系統(tǒng)，該貯存系統(tǒng)可以充分利用單位面積上有效空間，提高貯存井內(nèi)新燃料貯存能力，解決了廠房容量有限問題；且該貯存系統(tǒng)能夠滿足新燃料貯存的臨界安全要求。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：提供一種滿足臨界安全要求的雙層新燃料貯存系統(tǒng)，該貯存系統(tǒng)設(shè)置在貯存井中，所述貯存系統(tǒng)包括多個貯存小室，每個貯存小室內(nèi)設(shè)置上下兩個新燃料組件，每個新燃料組件通過貯存吊籃設(shè)置在所述的貯存小室內(nèi)。

進(jìn)一步，每個所述貯存小室內(nèi)兩個所述新燃料組件活性段之間的距離大于30cm。

進(jìn)一步，所述貯存小室的高度為兩個貯存吊籃的高度。

進(jìn)一步，所述貯存井內(nèi)相鄰貯存小室之間設(shè)有隔板。

進(jìn)一步，所述貯存井的上方設(shè)有蓋板。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

(1)采用本發(fā)明的貯存系統(tǒng)，能夠充分利用單位面積上有效的貯存空間，提高新燃料貯存井的貯存能力，解決了廠房容量有限的問題。

(2)該貯存系統(tǒng)，能夠確保新燃料組件的中子耦合效應(yīng)幾乎為零的安全距離，滿足貯存的臨界安全要求；

(3)相鄰貯存小室之間的中心距不會因?yàn)樵O(shè)置雙層新燃料組件而改變，所以雙層布置的新燃料組件將使得貯存井中單位面積上貯存能力增加。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙層新燃料貯存系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單層新燃料貯存系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-貯存井?????2-貯存小室???3-新燃料組件???4-貯存吊籃

5-混凝土墻???6-隔板???????7-蓋板

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1所示，是本發(fā)明提供的能夠滿足臨界安全要求的雙層新燃料貯存系統(tǒng)，該雙層新燃料貯存系統(tǒng)應(yīng)用于ACP100小堆新燃料干式貯存井1內(nèi)，該貯存井1由混凝土墻5砌成。該貯存系統(tǒng)包括多個貯存小室2，每個貯存小室2內(nèi)設(shè)有貯存套管，每個貯存套管內(nèi)設(shè)有上下兩個新燃料組件3，每個新燃料組件3通過貯存吊籃4放置貯存套管內(nèi)。這樣，在有限的單位面積內(nèi)提高了新燃料貯存水池的貯存能力。

為了滿足貯存臨界安全要求，兩個新燃料組件3活性段之間間距大于30cm。

為了節(jié)約空間，貯存小室2的高度為兩個貯存吊籃4的高度。

為了防止在相鄰貯存小室2之間掉落燃料組件，相鄰貯存小室2之間設(shè)有隔板6。

為了防止貯存井1內(nèi)掉入工具等異物，在貯存井1的上方設(shè)有蓋板7。

本發(fā)明中將新燃料組件在貯存小室中上下兩層放置。其貯存的過程是：首先將新燃料組件3放置在貯存吊籃4中，然后將貯存吊籃4連同新燃料組件3一同放置在的貯存小室2的貯存套管中，一個貯存套管中上下布置兩個含新燃料組件3的貯存吊籃4，最后將貯存小室2布置在周圍為混凝土墻5的貯存井1中。

貯存小室2的高度以及用于裝載新燃料組件3的貯存吊籃4的高度通過臨界安全分析計算確定，貯存吊籃4的高度將使得上下放置的兩個燃料組件之間幾乎沒有中子耦合作用，例如兩個燃料組件活性段之間間距大于30cm。經(jīng)過計算驗(yàn)證，當(dāng)貯存吊籃高度滿足使上下放置的兩個燃料組件間無中子耦合作用時，兩個貯存小室之間的中心距當(dāng)滿足臨界安全要求時，不會由于上下兩層新燃料組件布置而需要增加，即雙層新燃料組件的貯存設(shè)計與單層新燃料組件貯存設(shè)計中，相鄰貯存小室之間的中心距相同。