[实用新型]一种具有内插式中子吸收装置的乏燃料贮存系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及乏燃料贮存领域，具体地涉及一种具有内插式中子吸收装置的乏 燃料贮存系统。

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。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。

乏燃料贮存格架位于乏燃料贮存水池内，为卸出堆芯的乏燃料组件提供贮存空 间，并保证对于核电站寿期内所有可能的运行或事故工况，乏燃料组件均能满足次临界存 放的要求。从堆芯卸出的乏燃料组件具有很强的放射性并继续释放热量，需要在乏燃料水 池中贮存一定年限(一般为10年)后才能外运到乏燃料后处理厂进行处理。由于核电厂内乏 燃料贮存空间有限，为了增加乏燃料组件贮存量，目前核电厂内普遍采用密集型贮存方式， 即：尽可能减小乏燃料贮存格架燃料贮存腔之间的间距，以便贮存更多的乏燃料组件。密集 型乏燃料贮存格架必须放置中子吸收材料以防止乏燃料组件的临界。现有技术中的乏燃 料贮存格架均在格架制造阶段即装入了中子吸收材料，造成乏燃料贮存腔之间的间距较大 且很难进一步缩小，无法实现更加密集的贮存。

通过以上的描述可知，对于乏燃料贮存格架来说，有两个最重要的因素：一是解决 乏燃料组件密集化贮存的问题，以便尽量多的贮存乏燃料组件；二是解决中子吸收体的问 题，尽量使中子吸收体有较高的中子吸收能力，且要实现制造尽量简单、成本低廉。但是，现 有的乏燃料贮存格架不是密集化程度不够，就是中子吸收体的制造复杂且成本较高。因此， 制造成本较低的高密集度乏燃料贮存格架成为乏燃料贮存中亟需解决的问题。

实用新型内容

在又一个实施例中，所述中子吸收装置包括连接柄、中子吸收棒，所述中子吸收棒 与连接柄通过锁紧螺母连接。所述中子吸收棒的总长度覆盖所述燃料组件的活性区域。

在又一个实施例中，所述中子吸收棒的材料包括碳化硼颗粒增强铝基符合材料、 硼不锈钢、镉不锈钢中的一种。

本实用新型的采用内插式中子吸收装置的乏燃料贮存方案，在格架制造阶段不装 入中子吸收材料，而是将中子吸收材料以内插件形式插入燃料组件的仪表导向管中，确保 乏燃料贮存格架的临界安全性。

在一个实施例中，本实用新型提供一种乏燃料贮存系统，其特征在于，包括具有仪 表导向管的燃料组件、用于贮存所述燃料组件的乏燃料贮存格架、中子吸收装置，所述中子 吸收装置插入在所述燃料组件的仪表导向管中。

进一步地，所述乏燃料贮存格架不含有中子吸收材料，所述乏燃料贮存格架包括 底板，与底板连接的围板，所述围板和底板构成用于贮存燃料组件的燃料贮存腔。所述乏燃 料贮存格架包括支撑所述乏燃料贮存格架的底板的支座。

在又一个实施例中，所述中子吸收装置包括连接柄、中子吸收棒，所述中子吸收棒 与连接柄通过锁紧螺母连接。所述中子吸收棒的总长度覆盖所述燃料组件的活性区域。

在又一个实施例中，所述中子吸收棒的材料包括碳化硼颗粒增强铝基符合材料、 硼不锈钢、镉不锈钢中的一种。

本乏燃料贮存方案的燃料贮存腔之间的间距得到进一步缩小，结构紧凑，提高了 乏燃料贮存容量和临界安全性，并且制造成本较低。

附图说明

图1a是具有中子吸收板的乏燃料贮存格架的立体图；

图1b是本实用新型中的无中子吸收板的乏燃料贮存格架的立体图；

图2a是本实用新型中的燃料组件的示意图；

图2b是本实用新型中的燃料组件的截面图之一；

图2c是本实用新型中的燃料组件的截面图之二

图3a是本实用新型中的子吸收装置的示意图；

图3b是本实用新型中的子吸收装置的截面图；

图4a是本实用新型中的中子吸收装置与燃料组件的装配示意图之一；