[發(fā)明專利]一種具有內(nèi)插式中子吸收裝置的乏燃料貯存系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510548475.9
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105070337A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賀小明;邵長磊;朱自強(qiáng);景益;李崗;劉鑫;奚梅英;曹艷芳;黃然;劉建文;李雷;王志勇;高雷;黨哈雷;劉家正;崔士鋼;湯春桃;錢浩;謝永誠;李晨
• 申請（專利權(quán)）人: 上海核工程研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號: G21C19/07
• 分類號: G21C19/07;G21C19/06
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及乏燃料貯存領(lǐng)域，具體地涉及一種具有內(nèi)插式中子吸收裝置的乏燃料貯存系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核電廠乏燃料貯存格架安裝于燃料廠房的乏燃料水池內(nèi)，是核電廠中燃料操作與貯存系統(tǒng)的重要設(shè)備，其主要功能是安全地貯存燃料組件，具體包括從反應(yīng)堆卸出的已輻照的暫存倒料組件、不再入堆的乏燃料組件、破損燃料組件以及新燃料組件。所貯存的燃料組件富集度和在堆內(nèi)運(yùn)行工況的不同，對貯存格架的結(jié)構(gòu)形式、柵距以及中子吸收體材料的含量都提出了不同的要求。

現(xiàn)有的核電廠乏燃料貯存格架有多種結(jié)構(gòu)形式，核電廠中廣泛應(yīng)用的鎘乏燃料貯存格架由底板、上支撐板、外圍板、貯存套管等部件組成。但上述格架的底板與上支撐板的加工難度較大，并且格架的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定了其柵距不能太小。

乏燃料貯存格架位于乏燃料貯存水池內(nèi)，為卸出堆芯的乏燃料組件提供貯存空間，并保證對于核電站壽期內(nèi)所有可能的運(yùn)行或事故工況，乏燃料組件均能滿足次臨界存放的要求。從堆芯卸出的乏燃料組件具有很強(qiáng)的放射性并繼續(xù)釋放熱量，需要在乏燃料水池中貯存一定年限(一般為10年)后才能外運(yùn)到乏燃料后處理廠進(jìn)行處理。由于核電廠內(nèi)乏燃料貯存空間有限，為了增加乏燃料組件貯存量，目前核電廠內(nèi)普遍采用密集型貯存方式，即：盡可能減小乏燃料貯存格架燃料貯存腔之間的間距，以便貯存更多的乏燃料組件。密集型乏燃料貯存格架必須放置中子吸收材料以防止乏燃料組件的臨界?，F(xiàn)有技術(shù)中的乏燃料貯存格架均在格架制造階段即裝入了中子吸收材料，造成乏燃料貯存腔之間的間距較大且很難進(jìn)一步縮小，無法實(shí)現(xiàn)更加密集的貯存。

通過以上的描述可知，對于乏燃料貯存格架來說，有兩個最重要的因素：一是解決乏燃料組件密集化貯存的問題，以便盡量多的貯存乏燃料組件；二是解決中子吸收體的問題，盡量使中子吸收體有較高的中子吸收能力，且要實(shí)現(xiàn)制造盡量簡單、成本低廉。但是，現(xiàn)有的乏燃料貯存格架不是密集化程度不夠，就是中子吸收體的制造復(fù)雜且成本較高。因此，制造成本較低的高密集度乏燃料貯存格架成為乏燃料貯存中亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的采用內(nèi)插式中子吸收裝置的乏燃料貯存方案，在格架制造階段不裝入中子吸收材料，而是將中子吸收材料以內(nèi)插件形式插入燃料組件的儀表導(dǎo)向管中，確保乏燃料貯存格架的臨界安全性。

在一個實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種乏燃料貯存系統(tǒng)，其特征在于，包括具有儀表導(dǎo)向管的燃料組件、用于貯存所述燃料組件的乏燃料貯存格架、中子吸收裝置，所述中子吸收裝置插入在所述燃料組件的儀表導(dǎo)向管中。

進(jìn)一步地，所述乏燃料貯存格架不含有中子吸收材料，所述乏燃料貯存格架包括底板、圍板、用于貯存燃料組件的燃料貯存腔。所述乏燃料貯存格架包括支撐所述乏燃料貯存格架的底板的支座。

在又一個實(shí)施例中，所述中子吸收裝置包括連接柄、中子吸收棒，所述中子吸收棒與連接柄通過鎖緊螺母連接。所述中子吸收棒的總長度覆蓋所述燃料組件的活性區(qū)域。

在又一個實(shí)施例中，所述中子吸收棒的中子吸收材料包括碳化硼、碳化硼顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料、硼不銹鋼、鎘不銹鋼中的一種或多種一種。

本乏燃料貯存方案的燃料貯存腔之間的間距得到進(jìn)一步縮小，結(jié)構(gòu)緊湊，提高了乏燃料貯存容量和臨界安全性，并且制造成本較低。

附圖說明

圖1a是具有中子吸收板的乏燃料貯存格架的立體圖；

圖1b是本發(fā)明中的無中子吸收板的乏燃料貯存格架的立體圖；

圖2是本發(fā)明中的燃料組件示意圖；

圖3是本發(fā)明中的中子吸收裝置的示意圖；

圖4是本發(fā)明中的中子吸收裝置與燃料組件的裝配示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

圖1a是具有中子吸收板的乏燃料貯存格架的立體圖；如圖1a所示，包括底板4、圍板2、燃料貯存腔1，在底板下方具有支撐燃料貯存格架的支座3，在燃料貯存腔周圍具有中子吸收板5。圖1b是本發(fā)明中的無中子吸收板的乏燃料貯存格架的立體圖；如圖1b所示，包括底板4、圍板2、燃料貯存腔1，在底板下方具有支撐燃料貯存格架的支座3，在燃料貯存腔周圍無中子吸收板5。