[发明专利]一种核电站乏燃料负压卸料系统

说明书

技术领域

本发明涉及反应堆工程技术领域，尤其涉及一种核电站乏燃料负压卸料系统。

背景技术

我国目前正在积极开发球床模块式高温气冷堆核电站，高温堆核电站被公认为是具有第四代核电主要特征的核电站，具有固有安全、防止核扩散、可产生高温工艺热等优点。

高温气冷堆根据燃料元件的形状可分为两类，一类是采用球形燃料元件的球床高温气冷堆，另一类是采用棱柱状燃料元件的柱状高温气冷堆，球形燃料元件和棱柱状燃料元件内均弥散有涂敷燃料颗粒，涂敷燃料颗粒的直径约1mm。球形燃料元件是将一定数量的燃料颗粒和基体石墨充分混合，压成直径50mm的石墨球，然后再在外部包裹压制一层纯石墨作为燃料元件的外壳，压制好的燃料元件外径为60mm。

球床高温气冷堆燃料元件内的裂变材料，在裂变过程中会释放大量的热量，即核能，裂变材料消耗到一定程度后，裂变材料将成为乏燃料，乏燃料的主要特征是具有很强的放射性，需要考虑辐射屏蔽。从球床高温气冷堆堆芯排出的球形乏燃料，需要采用合适的卸料系统，将从反应堆排出的乏燃料元件装入适合球形燃料元件贮存的贮罐内，在装满后将贮罐密封，然后贮存在合适的贮存设施内。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是解决如何将反应堆排出的乏燃料元件安全卸料的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种核电站乏燃料负压卸料系统，包括燃料元件输送管道和气体输送管道；燃料输送管道包括依次连接的燃料元件输出管道、燃料元件提升管道和燃料元件卸料管道，所述燃料元件卸料管道沿燃料元件移动方向向下倾斜设置，所述燃料元件卸料管道的末端依次连接有装料装置和转移装置；所述气体输送管道的两端分别连接在燃料元件输出管道和燃料元件卸料管道的设定位置，所述气体输送管道上连接有气体驱动机构，所述气体驱动机构的入口位于靠近所述燃料元件卸料管道的一端，用于吸入所述燃料元件输送管道、装料装置和转移装置内的气体并经由气体输送管道释放至燃料元件输出管道驱动燃料元件的运动。

根据本发明，所述气体输送管道靠近所述燃料元件卸料管道的一端与所述气体驱动机构之间设有碘吸附器。

根据本发明，所述气体输送管道靠近所述燃料元件卸料管道的一端与所述气体驱动机构之间设有粉尘过滤器。

根据本发明，所述气体驱动机构的出口处还连接有与所述气体输送管道并联的出气管，用于连通大气。

根据本发明，所述燃料元件包括乏燃料元件和石墨球元件。

根据本发明，所述燃料元件输出管道的入口处设有辐射测量仪，装料装置和转移装置包括依次连接的石墨球装料装置和石墨球转移装置和依次连接的乏燃料装料装置和乏燃料转移装置，所述燃料元件卸料管道的末端设有元件分配器，所述元件分配器的两个出口分别通过管道与所述石墨球装料装置和乏燃料装料装置相连接。

根据本发明，所述元件分配器的两个出口分别与所述石墨球装料装置和乏燃料装料装置连通的管道上均设有过球阀，用于控制管道的通断。

根据本发明，所述装料装置包括进料管、装料管、升降滑块和驱动电机；所述装料管内设有罐塞爪具，所述装料管的上方设有气缸，所述气缸的伸缩杆与所述罐塞爪具连接，所述装料管的下端固定有燃料排出口；所述进料管的一端与所述燃料元件卸料管道的末端连接，另一端与所述装料管连通；所述气缸与升降滑块固定连接，所述驱动电机用于驱动所述升降滑块上下运动。

根据本发明，所述转移装置包括贮存罐、屏蔽罩顶盖、屏蔽罩筒体、通过抽拉实现所述屏蔽罩筒体开闭的活动底板、驱动所述贮存罐在两垂直方向上运动的移动机构和用于吊装所述贮存罐的吊装系统，所述屏蔽罩顶盖和屏蔽罩筒体连接固定，所述活动底板位于所述屏蔽罩筒体的底部，用于支承贮存罐，所述屏蔽罩顶盖上设有屏蔽罩装料口。

根据本发明，所述活动底板上设有连接进风管的通风孔；所述屏蔽罩顶盖上设有连接排风管的通风孔。

(三)有益效果