[发明专利]一种离线循环冷却装置及冷却方法

权利要求书

1.一种用于乏燃料运输容器的离线循环冷却装置，其特征在于：包括水箱(1)，循环泵(2)，流量计(3)，液位计(4)，水位控制器(5)、手动控制阀一(6)、手动控制阀二(7)、调节阀(8)、逆止阀一(9)、逆止阀二(10)、气动控制阀一(11)、气动控制阀二(12)、手动控制阀三(13)、手动控制阀四(14)，水箱(1)通过管路与手动控制阀一(6)的一端连接，手动控制阀一(6)的另一端与三通连接，三通的另外两个通路分别与循环泵(2)、手动控制阀二(7)连接，循环泵(2)的另一端依次连接有流量计(3)、调节阀(8)、逆止阀二(10)，逆止阀二(10)的另一端与容器储腔连通，容器储腔的排气口与水位控制器(5)连接，水位控制器(5)底部通过并联的气动控制阀二(12)、手动控制阀四(14)与乏池连通，水位控制器(5)上设有液位计(4)，水位控制器(5)依次通过手动控制阀三(13)、气动控制阀一(11)与气体处理单元连接；

所述手动控制阀一(6)、手动控制阀二(7)，手动控制阀一(6)作为除盐水回路与循环泵(2)连接，手动控制阀二(7)位于乏燃料水池硼酸与循环水泵回路连接，通过控制手动控制阀一(6)和手动控制阀二(7)开关状态可对循环冷却回路进行切换，实现除盐水回路和硼酸回路进行冷却时的连续衔接；

所述逆止阀一(9)，循环水泵选用离心泵或者自吸泵，当使用离心泵作为循环回路泵时，需要进行满水起泵，因乏池液位在水泵下方，系统加装逆止阀一(9)；确保离心泵(2)顺利建立硼酸循环；

所述调节阀(8)，流量计(3)，通过控制调节阀(8)的开度，可以调节循环回路的流量，进而控制乏燃料运输容器储腔排气速率和冷却循环冷却水速率，并进一步控制冷却循环时间；

所述逆止阀二(10)，循环水泵建立循环时，因容器储腔内存在一定压力的氦气，为了避免氦气压力过大，影响循环水泵建立循环，在泵出口加装逆止阀二(10)，避免水回流至水泵，起到保护作用；

所述水位控制器(5)、液位计(4)、气动阀(11)、(12)，因储腔内存在氦气，氦气需要通过气体处理单元，当气体进入(5)时，手动控制阀三(13)、(11)打开，氦气经过气体处理单元，当循环介质进入(5)时，通过液位计(4)进行监测，当液位达到30cm时，自动关闭气动阀(11)，同时打开(12)，形成乏池冷却循环的回路；

所述手动控制阀三(13)，当气动阀(11)无法关闭时手动关闭手动控制阀三(13)，避免循环水进入气体处理单元；

所述手动控制阀四(14)，当气动阀(12)无法开启时，手动开启手动控制阀四(14)，避免循环冷却回路无法返回乏池。

2.根据权利要求1所述的一种用于乏燃料运输容器的离线循环冷却装置，其特征在于：所述水箱(1)，用于存储冷却用除盐水，除盐水的引入避免了直接使用乏池硼酸溶液进行循环冷却时初始阶段因乏燃料运输容器储腔内温度较高而产生硼酸结晶。

3.基于权利要求1所述的一种用于乏燃料运输容器的离线循环冷却装置的离线循环冷却方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤(1)、除盐水1.1m³/h流量注入阶段；

步骤(2)、硼酸溶液1.1m³/h注入阶段；

步骤(3)、硼酸溶液2.2m³/h循环阶段；

步骤(4)、硼酸溶液全流量循环阶段；

容器与乏池之间通过水泵建立硼酸冷却循环回路后，根据乏池水温和容器外表面温度冷却要求，将调节阀(8)全开，使乏燃料转运容器的温度在大流量循环冷却介质冷却下被进一步降低至预定的温度；

步骤(5)、停机阶段；

当乏燃料转运容器的温度被降温至预定温度，则可以停止装置的运行。