[发明专利]颗粒抽吸装置和方法

说明书

本发明涉及散体颗粒气力输送技术领域，提供了一种颗粒抽吸装置和方法。其中，颗粒抽吸装置包括气体导流组件、气氛隔离单元和抽吸组件，气体导流组件包括气流流道，气流流道的第一端与颗粒物所处的腔室连通，腔室位于反应堆压力容器内；气氛隔离单元用于隔离反应堆压力容器与外界环境，设有气体引入口，气体引入口与气流流道连通，气流通过气体引入口通入到腔室内；抽吸组件包括抽吸通道和动力设备，抽吸通道的第一端设有抽吸口，抽吸口不高于颗粒物料堆的表面；抽吸通道的第二端与动力设备连接，颗粒物料被气固夹带导出腔室。本发明提供的颗粒抽吸装置和方法，解决将腔室中堆积的粗大颗粒导出反应堆压力容器的问题，装置构成简单，运行成本低。

技术领域

本发明涉及散体颗粒气力输送技术领域，特别涉及高温气冷堆领域，涉及一种颗粒抽吸装置和方法。

背景技术

气力输送技术的应用已有上百年的历史。传统的气力输送技术(如粮食输送、煤粉输送等)通常是以空气作为气体介质。随着高新技术的发展，如高温气冷堆、可控核聚变托卡马克装置等，对不含氧气的窒息性气体输送大颗粒用于实现特定的功能提出了应用需求。

以高温气冷堆技术为例，高温气冷堆是一种石墨慢化、氦气冷却的反应堆。其中的吸收球停堆系统和燃料装卸系统均涉及氦气输送大颗粒物料。吸收球停堆系统是高温气冷堆中的辅助停堆以及气力输送回球的系统。吸收球气力输送是气力输送技术在球床模块式高温气冷堆中的一种特殊应用。吸收球停堆系统的落球辅助停堆功能，可以通过向堆芯反射层落球孔道中落入适量含有吸收中子材料(如碳化硼)的吸收球而实现。反应堆开堆前，反射层落球孔道中的吸收球(颗粒直径通常5～10mm)需要被卸出送回以备再次使用。吸收球通过管道气力输送返回到位于反应堆压力容器顶盖下面、堆芯上方的贮球罐中堆积。

在反应堆运行一段时期后或系统设备故障时，需要考虑如何更换吸收球或导出吸收球。在电站大修期间，打开反应堆压力容器顶盖上部的吸收球驱动机构承压壳后，反应堆压力容器内为接近常压的氦气(低密度)气氛，且操作空间受限，吸收球难以被导出贮球罐。此外，停堆检修时，反应堆压力容器顶盖上属于限制工作区，有一定的放射性剂量率，不适合人工长时间操作导出吸收球。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的如何将腔室中堆积的粗大颗粒物料(如吸收球)导出反应堆压力容器的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种颗粒抽吸装置，包括气体导流组件、气氛隔离单元和抽吸组件，

所述气体导流组件包括气流流道，所述气流流道的第一端与颗粒物料所处的腔室连通，所述腔室位于反应堆压力容器内；

所述气氛隔离单元用于隔离所述反应堆压力容器与外界环境；所述气氛隔离单元上设有气体引入口，所述气体引入口与所述气流流道连通，气流通过所述气体引入口通入到所述腔室内；

所述抽吸组件包括抽吸通道和动力设备，所述抽吸通道的第一端设有抽吸口，所述抽吸口不高于颗粒物料堆的表面；所述抽吸通道的壳体第二端贯穿所述气氛隔离单元并与所述动力设备连接，所述颗粒物料被气固夹带进入所述抽吸通道并导出所述腔室。

在一些实施例中，所述抽吸通道与所述动力设备的进口端之间设有气固分离器。

在一些实施例中，所述动力设备的出口端连接所述气体引入口。

在一些实施例中，所述气流流道的第二端、所述气氛隔离单元的内部空间和所述气体引入口相连通。

在一些实施例中，通入所述腔室的气流密度不小于所述腔室中的气体密度。

在一些实施例中，所述抽吸口进入所述腔室的深度和/或角度可调节。