[发明专利]一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓

说明书

技术领域

本发明涉及核电厂乏燃料干式贮存技术领域，尤其涉及一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓。

背景技术

目前乏燃料干式贮存一般采用混凝土立式筒仓或混凝土卧式模块进行贮存，首先将乏燃料组件封装焊接在密闭的金属燃料贮罐中，再将燃料贮罐载入混凝土立式筒仓进行立式贮存，或者载入混凝土卧式模块中进行卧式贮存。

以上贮存方式均为地上贮存，至少存在以下不足或缺陷：

1)为了有效屏蔽乏燃料组件的伽马和中子辐射，需要在地上设置较厚的屏蔽混凝土屏蔽层，并且混凝土立式筒仓或者混凝土卧式模块均在地上贮存燃料贮罐，因此将占用较大的地上空间，且人员比较容易接近地上的燃料贮罐本体，需要设置多道安全保护设施，防止恐怖袭击，建造成本较高。

2)为了保证非能动的导出燃料贮罐内部乏燃料的释热，需要在混凝土立式筒仓和混凝土卧式模块的底部开设进气通道和排气通道，并在进气通道和排气通道之间设置环形的对流通道，保证混凝土立式筒仓或混凝土卧式模块中形成充分的自然空气对流以冷却燃料贮罐，制作工艺复杂。

3)在地震等情况下，混凝土立式筒仓可能发生倾覆，存在安全隐患。

4)在某些事故情况下，混凝土立式筒仓和卧式模块自然空气对流通道被堵塞的情况下，将导致自然空气对流导热无法形成，使燃料贮罐内部的乏燃料组件温度升高，超过法规允许值，出现事故工况。

发明内容

针对现有的地上贮存燃料贮罐的诸多不足或缺陷，本申请提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

本发明提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，所述燃料贮罐装载有乏燃料组件，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；其中：

所述地下屏蔽腔体设置在地面以下，所述地下屏蔽腔体的空腔用于容置所述燃料贮罐；

所述腔体封盖用于在所述空腔容置所述燃料贮罐后，盖设在所述空腔的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射；

多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中，且围绕所述燃料贮罐设置，用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；

所述保护栅格网固定并罩设在所述地下屏蔽腔体上，用于物理隔离保护所述多根热管的地上管段。

可选的，每根所述热管包括位于地面以下的地下管段和位于地面以上的地上管段，所述地下管段用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，所述地上管段用于将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。

可选的，所述地下屏蔽腔体包括：从下到上依次相接的混凝土基座、大地土层和混凝土层；所述空腔从下到上依次贯穿所述大地土层和所述混凝土层。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述混凝土层上方的第一钢板，以及设置在所述混凝土层和所述大地土层之间的第二钢板；所述空腔还贯穿所述第一钢板和所述第二钢板。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：贴合所述空腔的内侧壁设置的衬筒，用于容置所述燃料贮罐；所述衬筒与所述第一钢板和所述第二钢板相接触并通过焊接固定。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述衬筒底部的基板，所述燃料贮罐放置于所述基板上；多根热管贴近所述衬筒内侧壁，且围绕所述燃料贮罐设置。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：均匀分布设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位单元；

每个所述限位单元包括从上到下依次间隔排列设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位块；所述多个限位块凸出所述衬筒内侧壁表面；所述多根热管分布在任一所述限位单元的旁侧。

可选的，所述第一钢板的与所述衬筒靠近的部位设置有一圈阶梯面；

所述阶梯面上开设有多个安装孔，每一所述安装孔的下端设置有紧固块，所述紧固块上开设有螺纹孔；每一所述安装孔与其下端的紧固块上的螺纹孔相通，用于安装紧固螺栓，并通过所述螺纹孔和所述紧固螺栓的螺纹连接，将所述腔体封盖固定在所述地下屏蔽腔体上。