申请/专利权人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所

申请日：2017-09-04

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN107610793B

主分类号：G21C19/07

分类号：G21C19/07

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2018.02.13#实质审查的生效;2018.01.19#公开

摘要：本发明涉及用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，包括乏燃料贮存水池和冷却及净化系统，其特征是乏燃料贮存水池的主体结构为钢结构，钢结构外敷设屏蔽层，钢结构外沿上设溢水槽，溢水槽上有盖板，溢水槽底部设有溢流孔，溢流孔通过支管、总管和单向阀与冷却及净化系统连接，乏燃料贮存水池内设置有装罐池、清洗池和两个以上的贮存小池，贮存小池之间互相连通，贮存小池内设置有贮存格架，贮存小池上端设置有密封盖，贮存小池壁上部设置有“U”形缺口，贮存小池内充有冷却液介质,装罐池内设置有供堆芯充排水循环使用的水源。本发明结构简单、建造和装拆方便、整体强度高并且运行安全。

主权项：1.用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，包括乏燃料贮存水池1和冷却及净化系统2，其特征在于：乏燃料贮存水池1的主体结构为钢结构1.1，钢结构1.1外面敷设有屏蔽层1.2，所述屏蔽层1.2为铅屏蔽层，钢结构1.1的外沿上开设溢水槽1.1.1，溢水槽1.1.1上设置有栅格盖板1.1.2，所述栅格盖板1.1.2为不锈钢栅格盖板，溢水槽1.1.1底部开设有一个以上的溢流孔1.1.3，溢流孔1.1.3通过溢流支管3.1与溢流总管3.2连接，溢流总管3.2通过单向阀4与冷却及净化系统2连接，乏燃料贮存水池1内设置有装罐池5、清洗池6和四个以上的贮存小池7，所述装罐池5和清洗池6设置在乏燃料贮存水池1的中部，所述贮存小池7分别设置在装罐池5和清洗池6的两侧，贮存小池7之间互相连通，贮存小池7内设置有贮存格架8，贮存格架8通过缓冲吸震装置9与贮存小池7连接，贮存小池7上端设置有密封盖10，所述密封盖10上设置有排气装置，相邻贮存小池7之间、装罐池5与相邻的贮存小池7之间、清洗池6与相邻的贮存小池7之间以及装罐池5与清洗池6之间的池壁上部设置有可供乏燃料通过的“U”形缺口11，“U”形缺口11的底部高于贮存格架8的顶部，贮存小池7内充有冷却液介质12,所述冷却液介质12为去离子水，贮存小池7底部和中部分别设置有冷却液介质12的进口7.1和出口7.2,冷却及净化系统2的冷却液介质入口2.1和冷却液介质出口2.2分别与出口7.2和进口7.1连接，装罐池5内设置有供堆芯充排水循环使用的水源13。

全文数据：用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统技术领域[0001]本发明涉及海洋核动力平台海上换料，具体而言是用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统。背景技术[0002]乏燃料贮存是核燃料管理及燃料循环的一个重要阶段。乏燃料卸出反应堆的初期，由于辐照剂量高，衰变热大，因此，通常将乏燃料放置在乏燃料贮存水池中里的乏燃料贮存格架中进行贮存。乏燃料贮存水池设有专门的池水冷却及净化系统，导出乏燃料组件的剩余释热，保证水池水温、水质、水位及放射性水平在一定限度内。乏燃料在乏燃料贮存水池中存放到规定年限后，剩余热功率及放射性物质衰变到一定限值，即可采用乏燃料运输容器装载外运。[0003]目前，核电站乏燃料贮存水池的一般建安程序为:浇筑混凝土—固定预埋板4安装覆面板支撑结构—铺设排水管路4池壁和池底抹灰-铺设不锈钢覆面板4〜6mm4焊接及无损检验，其整个建造、安装、焊接、检验工艺非常复杂。乏燃料贮存水池按照功能划分为转运水池、贮存水池、装罐池和清洗池，其中贮存水池为一个大池，若干个贮存格架自由放置于池底，与池底无固定连接，与池壁也无侧向支撑，池内充入规定浓度的含硼水，且整个乏燃料贮存水池上部是敞开的。[0004]海洋核动力平台在海上运行期间由于受到风、浪的冲击，会产生周期性的倾斜和摇摆，上述核电站乏燃料贮存水池的建安程序显然不适用于海洋环境，尤其是陆上核电站的乏燃料贮存方案无法在海洋核动力平台上运行，否则，容易导致安全事故。因此，设计出结构简单、建造和装拆方便、整体强度高并且运行安全的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统十分必要。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种结构简单、建造和装拆方便、整体强度高并且运行安全的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统。[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，包括乏燃料贮存水池和冷却及净化系统，其特征是乏燃料贮存水池的主体结构为钢结构，钢结构外面敷设有屏蔽层，钢结构的外沿上开设溢水槽，溢水槽上设置有栅格盖板，溢水槽底部开设有一个以上的溢流孔，溢流孔通过溢流支管与溢流总管连接，溢流总管通过单向阀与冷却及净化系统连接，乏燃料贮存水池内设置有装罐池、清洗池和两个以上的贝士存小池，贮存小池之间互相连通，贮存小池内设置有贮存格架，贮存格架通过缓冲吸震装置与存小池连接，贮存小池上端设置有密封盖，相邻贮存小池之间、装罐池与相邻的贮存小池之间、清洗池与相邻的贮存小池之间以及装罐池与清洗池之间的池壁上部设置有可供乏燃料通过的“U”形缺口，“U”形缺口的底部高于贮存格架的顶部，贮存小池内充有冷却液介质，存小池底部和中部分别设置有冷却液介质的进口和出口，冷却及净化系统的冷却液介质入口和冷却液介质出口分别与出口和进口连接，装罐池内设置有供堆芯充排水循环使用的水源。[0007]进一步地，所述装罐池和清洗池设置在乏燃料贮存水池的中部，所述贮存小池为四个以上，所述贮存小池分别设置在装罐池和清洗池的两侧。[0008]进一步地，所述冷却液介质为去离子水。[0009]进一步地，所述密封盖上设置有排气装置。[0010]进一步地，所述屏蔽层为铅屏蔽层，所述栅格盖板为不锈钢栅格盖板，所述密封盖上设置有加强筋。[0011]本发明采用钢结构主体外敷设屏蔽材料的乏燃料贮存水池结构，有利于乏池的建造、装拆和整体结构强度提高;本发明采用分割式贮存小池，可以减少海洋环境下池水的摇摆余高，降低水池防溢预留高度，减小池水的激荡对池壁的冲击惯性;本发明通过对各贮存小池加密封盖的方式，可以有效防止池水的倾泻，相比于对整个贮存水池加大密封盖的方式，降低了密封盖的制造、密封和吊运难度;本发明采用贮存格架挠性固定连接的方式，可以限制格架晃动幅度，减少格架所受的冲击载荷;本发明通过在乏燃料贮存水池外沿四周开设溢水槽，可以收集外溢的池水，经乏池冷却及净化系统处理后可重新回到水池;本发明通过在装罐池内设置堆芯充排水循环使用水源，可以省去换料水箱，简化了系统设计。[0012]本发明结构简单、建造和装拆方便、整体强度高并且运行安全。附图说明[0013]图1为本发明的结构示意图；[0014]图2为本发明的乏燃料贮存水池的俯视图；[0015]图3为本发明的乏燃料贮存水池的左视图。[0016]图中：1-乏燃料贮存水池；1•1-钢结构；1.1.1-溢水槽;1.1•2-栅格盖板；1.1.3-溢流孔;1•2-屏蔽层;2-冷却及净化系统;2•1-冷却液介质入口；2•2-冷却液介质出口；3.1-溢流支管;3•2-溢流总管;4-单向阀；5_装罐池;6-清洗池;7HT：存小池;7•1-进口；7.2-出口；8_贮存格架;9-缓冲吸震装置;10-密封盖;11-“U”形缺口；12-冷却液介质；13-水源。具体实施方式[0017]下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明，但该实施例不应理解为对本发明的限制。[0018]如图所示的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，包括乏燃料贮存水池1和冷却及净化系统2,乏燃料贮存水池1的主体结构为钢结构1•1，钢结构1.1外面敷设有屏蔽层1.2，钢结构1.1的外沿上开设溢水槽1.1•1，溢水槽1•1•1上设置有棚格盖板1•1•2，溢水槽1.1.1底部开设有一个以上的溢流孔1.1_3,溢流孔1_1_3通过溢流支管3.1与溢流总管3.2连接，溢流总管3•2通过单向阀4与冷却及净化系统2连接，乏燃料贮存水池1内设置有装罐池5、清洗池6和两个以上的贮存小池7,贮存小池7之间互相连通，贮存小池7内设置有！it存格架8,贮存格架8通过缓冲吸震装置9与贮存小池7连接，贮存小池7上端设置有密封盖10，相邻贮存小池7之间、装罐池5与相邻的贮存小池7之间、清洗池6与相邻的贮存小池7之间以及装罐池5与清洗池6之间的池壁上部设置有可供乏燃料通过的“U”形缺口11，“U”形缺口i丄的底部高于贮存格架8的顶部，贮存小池7内充有冷却液介质12,贮存小池7底部和中部分别设置有冷却液介质12的进口7_1和出口7.2,冷却及净化系统2的冷却液介质入口2_1和冷却液介质出口2.2分别与出口7.2和进口7.1连接，装罐池5内设置有供堆芯充排水循环使用的水源13。[0019]优选的实施例是:在上述方案中，所述装罐池5和清洗池6设置在乏燃料忙存水池1的中部，所述贮存小池7为四个以上，所述贮存小池7分别设置在装罐池5和清洗池6的两侧。[0020]优选的实施例是:在上述方案中，所述冷却液介质12为去离子水。[0021]优选的实施例是:在上述方案中，所述密封盖10上设置有排气装置。[0022]优选的实施例是:在上述方案中，所述屏蔽层1.2为铅屏蔽层，所述栅格盖板1•1.2为不锈钢栅格盖板，所述密封盖10上设置有加强筋。、[0023]本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

权利要求：1.用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，包括乏燃料贮存水池（1和冷却及净化系统2，其特征在于:乏燃料贮存水池⑴的主体结构为钢结构（1.1，钢结构（1.1外面敷设有屏蔽层（1.2，钢结构（1.1的外沿上开设溢水槽（1.1.1，溢水槽（1•1.1上设置有栅格盖板（1•1•2，溢水槽（1.1•1底部开设有一个以上的溢流孔（1.1.3，溢流孔（1.1.3通过溢流支管（3.1与溢流总管（3.2连接，溢流总管（3.2通过单向阀（4与冷却及净化系统2连接，乏燃料贮存水池（1内设置有装罐池5、清洗池6和两个以上的贮存小池7，贮存小池7之间互相连通，贮存小池⑺内设置有贮存格架8，贮存格架8通过缓冲吸震装置9与贮存小池7连接，贮存小池7上端设置有密封盖（10，相邻贮存小池⑺之间、装罐池5与相邻的贮存小池7之间、清洗池⑹与相邻的贮存小池7之间以及装罐池（5与清洗池6之间的池壁上部设置有可供乏燃料通过的“U”形缺口（11，“U”形缺口11的底部高于贮存格架⑻的顶部，1C存小池⑺内充有冷却液介质（⑵，於存小池⑺底部和中部分别设置有冷却液介质（12的进口（7.1和出口（7.2，冷却及净化系统（2的冷却液介质入口（2.1和冷却液介质出口（2.2分别与出口（7.2和进口（7_1连接，装罐池5内设置有供堆芯充排水循环使用的水源I3。2.根据权利要求1所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述装罐池5和清洗池6设置在乏燃料贮存水池（1的中部，所述贮存小池（7为四个以上，所述贮存小池⑺分别设置在装罐池⑸和清洗池⑹的两侧。3.根据权利要求1或2所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述冷却液介质（12为去离子水。4.根据权利要求1或2所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述密封盖（10上设置有排气装置。5.根据权利要求3所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述密封盖10上设置有排气装置。6.根据权利要求1或2所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述屏蔽层（1•2为铅屏蔽层，所述栅格盖板（1•1.2为不锈钢栅格盖板，所述密封盖1〇上设置有加强筋。7.根据权利要求3所述的用于海洋核动力平台的乏燃料把1存系统，其特征在于:所述屏蔽层a.2为铅屏蔽层，所述栅格盖板（1•1_2为不锈钢栅格盖板，所述密封盖（10上设置有加强筋。朴8根据权利要求4所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系统，其特征在于:所述屏蔽层（1•2为铅屏蔽层，所述栅格盖板1•1•2为不锈钢栅格盖板，所述密封盖（1〇上设置有加9强权利要求5所述的用于海洋核动力平台的乏燃料贮存系蔽层（1.2为铅屏蔽层，所述栅格盖板（1•1•2为不锈钢栅格盖板，所述禮*寸皿（1〇上设置有加强筋。

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