[发明专利]核电厂乏燃料贮存格架

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂内的乏燃料贮存技术，更具体地说，本发明涉及一种结构强度高且易于加工的核电厂乏燃料贮存格架。

背景技术

核电厂乏燃料贮存格架安装于燃料厂房的乏燃料水池内，是核电厂中燃料操作与贮存系统的重要设备，其主要功能是安全地贮存燃料组件，具体包括从反应堆卸出的已辐照的暂存倒料组件、不再入堆的乏燃料组件、破损燃料组件以及新燃料组件（未辐照的）。所贮存的燃料组件富集度和在堆内运行工况的不同，对贮存格架的结构形式、栅距以及中子吸收体材料的含量都提出了不同的要求。

现有的核电厂乏燃料贮存格架有多种结构形式，核电厂中广泛应用的镉乏燃料贮存格架由底板、上支撑板、外围板、贮存套管等部件组成。但上述格架的底板与上支撑板的加工难度较大，并且格架的结构形式决定了其栅距不能太小，因此如将此种结构应用于二区格架，会影响到乏燃料水池的贮存量。

美国HOLTEC公司所设计格架的结构形式及加工都较为简单，该种格架采用的中子吸收体材料为Al基B₄C，但这种类型的格架结构强度不容易保证。另外，由于格架的顶部不存在导向段，而且贮存小室壁上存在凸台，使得运营人员对燃料组件的抽插操作很不利，存在卡阻燃料组件操作的风险。

秦山一期核电厂的贮存格架为拼接形式，中子吸收体材料采用悬挂的方式，但是，这种类型的格架加工较为繁琐，并且没有考虑组件的燃耗信用值，以至存储量较低。岭澳核电厂的二区格架也为拼接形式，其采用硼不锈钢作为结构材料，格架由硼不锈钢板拼接而成，但是，这种格架结构也因不存在顶部导向段而不利于燃料组件的装卸。

随着国内核电机组的大规模建设和投入运营，设计一种结构强度高且易于加工的核电厂乏燃料贮存格架，已成为燃料组件贮存中亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构强度高且易于加工的核电厂乏燃料贮存格架。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种核电厂乏燃料贮存格架，其包括贮存小室、格架底板和支腿组件，贮存小室为固定于格架底板上的独立贮存小室单元，每一独立贮存小室单元都包括套筒、贮存小室底座、中子吸收体和包覆板，套筒固定于贮存小室底座上，中子吸收体通过包覆板固定于套筒的外壁。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，还包括穿插于相邻贮存小室之间对其进行连接固定的隔板。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述隔板的厚度等于相邻贮存小室的套筒的间隙。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述套筒为方形套筒，还包括外围板和立柱，所述隔板连接为“井”字形并通过焊接的方式固定于围设在格架四周的外围板上，立柱固定于格架底板上并对外围板进行支撑。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述套筒为方形套筒，贮存小室底座为方形底座，套筒通过焊接的方式固定于贮存小室底座上。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述贮存小室底座上开设有流水孔，格架底板上开设有与贮存小室底座的流水孔相对应的流水孔。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述贮存小室底座上开设连接孔，格架底板上均匀开设有与贮存小室底座的连接孔相对应的连接孔，独立贮存小室单元通过对应的连接孔以螺纹连接的方式固定到格架底板上。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述方形套筒的顶部扩成具有一定角度的锥台形开口而在套筒的顶部形成倾斜的导向面，相邻的两个独立贮存小室单元的套筒顶部采用焊接固定。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述支腿组件为可调式结构，其包括固定于格架底板上的支腿螺套和与支腿螺套螺纹连接的支腿。

作为本发明核电厂乏燃料贮存格架的一种改进，所述贮存小室底座上开设有螺纹孔，支腿螺套的外壁为台阶形结构，支腿螺套的外壁上部设有外螺纹，格架底板上均匀开设有穿孔，支腿螺套穿过格架底板的穿孔后，顶端从格架底板上伸出并通过螺纹连接的方式与贮存小室底座连接。

与现有技术相比，本发明核电厂乏燃料贮存格架是由独立贮存小室单元组合而成，所有贮存小室的结构完全一致，因此具有易于模块化制造的特点，而且格架的栅距可以根据需要自由调整，也能够适应不同厚度的中子吸收体，从而满足多种类型燃料组件的贮存要求，适应一区与二区乏燃料贮存格架的设计要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明核电厂乏燃料贮存格架及其有益技术效果进行详细说明，其中：