[发明专利]一种核电站干式贮存乏燃料的余热排出通风系统

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干式贮存乏燃料的余热排出通风系统。

背景技术

核电站自诞生以来，各项技术不断发展，成为世界主要国家不可或缺的能源之一，核电的核心设备反应堆发展了包括压水堆、沸水堆和气冷堆等的多种类型，反应堆运行产生的乏燃料具有两个主要特征，即具有放射性和仍然释放衰变余热，因此需要为乏燃料的贮存设置专用设施。

中国通过多年的发展，已经形成完整的核电体系，发展和引进了压水堆、重水堆等多种堆型的核电厂，这些核电厂乏燃料的贮存方式也主要是水池贮存。在发展水堆核电厂的同时，中国也在不断探索采用高温气冷堆进行发电的技术，目前，由国家科技重大专项支持的高温气冷堆核电站示范工程已基本完成设计，正在进行工程实施，该示范工程乏燃料的贮存技术区别于压水堆核电厂，完全采用干式竖井空气冷却的乏燃料贮罐贮存方式，解决了乏燃料水池贮存方式失水事故的危险隐患，提高了高温堆核电厂的整体安全性。

中国发展的球床模块式高温堆核电站，具有固有安全、防止核扩散、可产生高温工艺热等第四代核电的特征。球床高温气冷堆采用石墨基体的球形燃料元件，元件外径为60mm。高温堆乏燃料元件从反应堆堆芯排出后，可装入专设的乏燃料贮罐内，然后将各贮罐贮存在乏燃料干式竖井贮存设施内进行贮存。

综上所述，目前水池贮存方式仍然是核电厂乏燃料的主要贮存方式，主要原因是水池贮存方式能够方便解决辐射屏蔽和余热载出的问题，即水具有辐射屏蔽功能和可以作为余热的载体冷却乏燃料。但是水池贮存也存在一定的缺点，即在水池发生失水事故时，如果乏燃料裸露出水平，不但无法起到辐射屏蔽的作用，还会使乏燃料余热载出工况恶化，甚至导致乏燃料的烧毁和放射性物质的释放。

而近期发展的乏燃料干式贮存技术，则能有效解决上述问题，但主要用于乏燃料在水池贮存一段时间之后。此时乏燃料余热水平较低，辐射剂量减小，乏燃料干式贮存技术无需水源，因此辐射屏蔽主要依赖贮存设施，而余热载出主要依赖空气冷却。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题就是提供一种核电站干式贮存乏燃料的余热排出通风系统，可用于冷却球床高温气冷堆核电站乏燃料贮存设施内的乏燃料贮罐，将乏燃料贮罐的余热通过强制通风和自然通风相结合的方式排放到外部环境。

(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干式贮存乏燃料的余热排出通风系统，设置在乏燃料厂房中，所述乏燃料厂房包括从下至上依次分布的贮存库、操作间和通风设备间；所述贮存库的各个竖井中均设置有通风热屏筒，且所述贮存库包括缓冲贮存区，所述缓冲贮存区上端设置有通过缓冲贮存区冷热风舱室隔板隔开的缓冲贮存区冷风进风舱和缓冲贮存区热风排风舱，所述缓冲贮存区热风排风舱位于所述缓冲贮存区冷风进风舱上方；

所述缓冲贮存区冷风进风舱上方连接缓冲贮存区冷风管道，所述缓冲贮存区冷风管道从所述操作间延伸至所述通风设备间，所述操作间的墙壁上设置有与所述缓冲贮存区冷风管道连通的缓冲贮存区冷风进风口，使得冷风从所述缓冲贮存区冷风管道进入所述缓冲贮存区冷风进风舱，通过所述缓冲贮存区冷风进风舱进入所述缓冲贮存区内的竖井的冷风通道内，并从所述通风热屏筒的进气口进入所述通风热屏筒中，并经过所述通风热屏筒的出气口进入所述缓冲贮存区热风排风舱内；所述缓冲贮存区热风排风舱的上方连接缓冲贮存区第一排热管道，所述缓冲贮存区第一排热管道从所述操作间延伸至所述通风设备间，并通过第一风阀与所述通风设备间顶部的缓冲贮存区通风排热口连通；

所述通风设备间内设置有缓冲贮存区第二排热管道、空气冷却器、缓冲贮存区排热风机和旁路风管；所述缓冲贮存区第二排热管道、空气冷却器和旁路风管分别与所述缓冲贮存区第一排热管道并联；所述缓冲贮存区第二排热管道通过第二风阀与所述缓冲贮存区通风排热口连通；所述空气冷却器和所述旁路风管的入口端分别连接有第三风阀和第四风阀，所述空气冷却器和所述旁路风管的出口端均接入所述贮存区排热风机的入口端，所述贮存区排热风机的出口端通过第五风阀和第六风阀分别连接至所述缓冲贮存区第一排热管道和缓冲贮存区第二排热管道。

优选地，所述贮存库还包括与所述缓冲贮存区隔离的二期中间贮存区，所述二期中间贮存区上端设置有通过二期中间贮存区冷热风舱室隔板隔开的二期中间贮存区冷风进风舱和二期中间贮存区热风排风舱，且所述二期中间贮存区热风排风舱位于所述二期中间贮存区冷风进风舱的上方；