CN102498523A - 燃料储存组件及后处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于核燃料组件的支架组件,其总体上包括框架组件和容器组件,该容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件支撑。支架组件还包括屏蔽组件,该屏蔽组件包括内部屏蔽组件和外部屏蔽组件中的至少一个,内部屏蔽组件包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,外部屏蔽组件包括围绕支架组件的外表面的至少一部分的基本上连续的屏蔽件。支架存储系统总体上包括多个支架组件。

Description

燃料储存组件及后处理系统
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2009年8月31日提交的美国临时专利申请No.61/238590和2009年11月12日提交的美国临时专利申请No.61/260719的优先权,这些申请的公开内容全文以引用方式并入本文。
背景技术
支架通常用来存储核反应堆场所处的新鲜的(新的)核燃料组件和消耗的(辐照的)核燃料组件,例如在干燥存储区域中(用于新的燃料组件)或者在消耗的燃料池区域中(用于新的和辐照的燃料组件)。根据核反应堆的类型,燃料池的尺寸通常是标准化的。
此前设计的支架组件对于有效地容纳和存储新的和辐照的燃料组件而言并不是最佳的。在这点上,此前设计的支架制造复杂,原因是它们使用大量的焊接点来形成框架组件。此外,此前设计的支架组件并不在支架组件的各个隔室之间提供基本上连续的中子吸收屏蔽件来降低临界风险。
从而,需要改进的支架组件设计,其具有简化的设计,具有最少数量的焊接点,还具有用于接纳和容纳多个单独燃料组件的强效机架组件。此外,需要改进的支架组件设计,其在支架组件的各个隔室之间具有连续的中子吸收屏蔽件,以用于改进临界控制。
发明内容
发明内容是以简化的形式提出了概念的选择,将在以下的具体实施方式中进一步描述该概念。该发明内容并不是用来确定要求保护的主题的关键特征,也不是用来帮助确定要求保护的主题的范围。
根据本发明的一个实施例,提供一种用于核燃料组件的支架组件。支架组件总体上包括框架组件和容器组件,该容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件支撑。支架组件还包括屏蔽组件,该屏蔽组件包括内部屏蔽组件和外部屏蔽组件中的至少一个,内部屏蔽组件包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,外部屏蔽组件包括围绕支架组件的外表面的至少一部分的基本上连续的屏蔽件。
根据本发明的另一个实施例,提供一种用于核燃料组件的支架组件。支架组件总体上包括框架组件和容器组件,该框架组件包括顶部和底部框架部分以及多个竖直框架支撑件,该容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件的顶部和底部框架部分支撑。支架组件还包括屏蔽组件,该屏蔽组件包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,其中屏蔽组件由框架组件支撑。
根据本发明的另一个实施例,提供一种用于核燃料组件的支架组件。支架组件总体上包括框架组件和容器组件,该框架组件包括顶部和底部框架部分以及多个结构支撑件网状物,该容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件支撑。支架组件还包括屏蔽组件,该屏蔽组件包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,其中屏蔽组件由容器组件支撑。
根据本发明的另一个实施例,提供一种用于核燃料组件的支架存储系统。支架存储系统总体上包括第一和第二支架组件,第一和第二支架组件均包括:框架组件;容器组件,其包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件支撑;以及屏蔽组件,其包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件。
根据本发明的另一个实施例,提供一种用于核燃料组件的支架存储系统。支架存储系统总体上包括至少一个第一支架组件,该第一支架组件包括:框架组件;容器组件,其包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中单独的燃料容器接纳在框架组件内并且由框架组件支撑;以及屏蔽组件,其包括在单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件。支架存储系统还包括至少一个第二支架组件,该第二支架组件包括框架组件和容器组件,该容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中第二支架组件不包括屏蔽组件。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的屏蔽组件包括用于临界控制的中子屏蔽材料。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的屏蔽组件包括的材料选自由以下材料构成的组:碳化硼-铝金属基质复合材料、天然的或富集硼铝合金、硼不锈钢合金、镀有铝的碳化硼水泥、由CERADYNE有限公司制造的
Figure BDA0000139233400000031
中子吸收剂材料、铝、以及不锈钢。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的内部屏蔽组件由框架组件支撑。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的内部屏蔽组件由容器组件支撑。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的外部屏蔽组件由容器组件和框架组件中的至少一个支撑。
根据本发明的另一个实施例,支架组件的内部屏蔽组件包括沿着支架组件的x轴和y轴构造的多个交叉板。根据本发明的另一个实施例,交叉内部板被构造为彼此交界,而基本上不会妨碍单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件。根据本发明的另一个实施例,交叉内部板形成有狭槽,以便彼此交界。
根据本发明的另一个实施例,内部屏蔽组件在单独的燃料容器的每个之间包括两个板。
根据本发明的另一个实施例,外部屏蔽组件包括沿着支架组件的z轴构造的多个板。
根据本发明的另一个实施例,外部屏蔽组件通过连接带沿支架组件的z轴固定。
根据本发明的另一个实施例,框架组件包括第一和第二框架部分,第一和第二框架部分中的每个都包括用于接纳单独的燃料容器的多个隔室,其中第一框架部分与第二框架部分间隔开预定的距离。
根据本发明的另一个实施例,框架组件包括处于第一和第二框架部分之间的一个或多个支撑件网状物。根据本发明的另一个实施例,支撑件网状物具有孔,该孔与第一和第二框架部分中的多个隔室对准。
根据本发明的另一个实施例,第一和第二框架部分包括间隙单元,该间隙单元处于相邻的隔室之间,以用于接纳屏蔽组件的至少一部分。
附图说明
当参考附图时,本发明的前述方面和许多伴随的优点将会变得更加容易理解,原因是其通过参考以下的详细说明能够得到较好的理解,其中:
图1为根据本发明一个实施例的用于消耗燃料池区域的支架存储系统的俯视图;
图2为根据本发明一个实施例的用在图1的支架存储系统中的第一支架组件的透视图;
图3为用于图2的第一支架组件的框架组件的透视图;
图4为包括外部屏蔽组件的图2的第一支架组件的分解图;
图5为图2的第一支架组件的内部屏蔽组件的透视图;
图6为图5的内部屏蔽组件的分解图;
图7为根据本发明的另一个实施例的用在例如图1的支架存储系统中的第二支架组件的透视图;
图8为用于图7的第一支架组件的框架组件的透视图;
图9为包括外部屏蔽组件的图7的第一支架组件的分解图;
图10为根据本发明的另一个实施例的用在图1的支架存储系统中的第一支架组件的透视图;
图11为用于图10的第一支架组件的框架组件的透视图;以及
图12为图10的第一支架组件的分解图。
具体实施方式
通过参考图1可以最佳地理解根据本发明一个实施例构造的用于消耗燃料池区域的支架存储系统10。支架存储系统10包括两个区域,区域1和区域2,以用于接纳相应的第一和第二支架组件20和120(见图2和5)。
设计成用在区域1中的第一支架组件20大致包括隔室,该隔室被构造为用于保持高反应性核燃料组件,例如新鲜的核燃料组件。设计成用在区域2中的第二支架组件120大致包括隔室,该隔室更靠近在一起,以用于保持低反应性核燃料组件,例如,消耗核燃料组件。第一支架组件20的隔室的尺寸通常大于第二支架组件120的隔室的尺寸,原因是区域1的支架组件20设计成容纳中子屏蔽材料,区域2的支架组件120不需要该中子屏蔽材料。然而,应当理解,如果构造成棋盘构造,则较小的区域2的支架组件120也可以保持新鲜燃料,使得新鲜燃料组件不容纳在相邻的隔室中。
应当理解,在说明书中使用的限定支架组件20和120的定向的术语,例如“顶部”、“底部”、“竖直”、和“水平”,并不是限制性的。这些术语用来简化所示支架组件的说明;然而,应当理解,除了所示的定向,支架组件还可以用在其它的定向中。
尽管在图1中以特定的构造示出了用于消耗燃料池区域的支架存储系统10,但是应当理解,其它支架存储系统、尺寸和构造也处于本发明的范围内。例如,合适的系统还可以构造为用于具有与消耗燃料池区域不同的系统构造的干燥存储区域。此外,单独的支架组件20和120可以构造为具有各种数量的隔室。作为非限制性实例,在图1所示的实施例中,第二支架组件120示出为具有9x10、8x8和7x10的隔室构造。
现在将参考图2-6更加详细地描述设计成用在区域1中的第一支架组件20。下文中将参考图7-9更加详细地描述设计成用在区域2中的第二支架组件120。
参见图2-4,第一支架组件20包括:框架组件22(具体见图3的框架组件22的透视图);容器组件24,其包括示出为管的多个单独的燃料容器26,以用于沿期望的定向且彼此间隔地接纳核燃料组件(未示出);以及屏蔽组件,其包括内部屏蔽组件28和外部屏蔽组件32中的至少一个,以用于维持支架组件20内和支架存储系统10内的临界控制。
参见图3,现在将更加详细地描述框架组件22。框架组件22设置有用于容纳容器组件24的框架(见图4)。在所示的实施例中,框架组件22为外部的框架组件22,原因在于其部件主要位于支架组件20的外部表面上。相比之下,容器组件24主要位于支架组件30的内部上。作为非限制性实例,框架组件22的部件可以由金属构造而成,该金属为例如铝、不锈钢和它们的合金。
框架组件22包括第一和第二框架部分40和42,其中第一和第二框架部分40和42中的每个都包括网状结构,该网状结构具有限定了相应多个隔室44和46的孔。第一和第二框架部分40和42均被构造为用于接纳和支撑单独的燃料容器26的第一和第二端部部分62和64(见图4)。在这点上,第一和第二框架部分40和42保持单独的燃料容器26为网状定向,并且因此保持单独的燃料容器26之间的合适间距。在所示的实施例中,第一框架部分40为顶部框架部分,第二框架部分42为底部框架部分。
作为非限制性实例,在所示的实施例中,第一和第二框架部分40和42具有类似装蛋箱设计的网状结构,其限定了相应的多个分立的隔室44和46。装蛋箱设计被构造为在与内部屏蔽组件结合使用时能够层叠,如下更详细地描述的。然而,应当理解,其它设计也处于本发明的范围内。
应当理解,第二框架部分42可以被构造为具有隔室46,该隔室46从第一横截面面积渐缩至较小的第二横截面面积。对于这种渐缩的横截面面积,燃料组件(未示出)或它们的容器26不能够通过第二框架部分42中的隔室46而被移除或落下。另一方面,第一框架部分40中的隔室44可以具有恒定的横截面面积,使得燃料组件(未示出)可以容易地从隔室44插入和/或移除。应当理解,相应的第一和第二框架部分40和42的容器26和隔室44和46通常具有敞开端部,从而当支架组件20处于消耗燃料池区域中时水能够自由地流过容器26。
如图3和4所示的实施例中看到的,第一和第二框架部分40和42的分立的隔室44和46被间隙单元48分隔开,该间隙单元48允许新鲜燃料组件之间具有合适的间距,以防止临界。第一和第二框架部分40和42的间隙单元48还可以接纳和支撑内部屏蔽组件28的内部屏蔽板30,使得内部屏蔽组件28由框架组件22支撑。在这点上,内部屏蔽板30的至少一部分可以定位成与第一和第二框架部分40和42的间隙单元48交界,以形成用于单独的燃料容器26的分立的且屏蔽的纵向隔室。屏蔽的纵向隔室可以从第一框架部分40到第二框架部分42延伸第一支架组件20的长度(见图4)。以下将更详细地描述处于间隙单元48中且在第一和第二框架部分40和42之间延伸的内部屏蔽板30的特性和内部屏蔽板30的构造。
框架组件22还包括框架支撑件50,该框架支撑件50在第一和第二框架部分40和42之间纵向地延伸。框架支撑件50允许第一和第二框架部分40和42彼此间隔开预定的距离。在所示的实施例中,框架支撑件50在支架组件20的四个角部边缘中的每一个处在第一(顶部)和第二(底部)框架部分40和42之间竖直地延伸。在这点上,框架支撑件50的第一端部52联接到第一框架部分40,框架支撑件50的第二端部54联接到第二框架部分42。然而,应当理解,其它合适的框架支撑件构造也处于本发明的范围内。例如,框架支撑件不需要角部支撑件,可以沿着支架组件20的侧面在第一和第二框架部分40和42之间延伸,并且不必处于角部边缘处。
此外,框架组件22包括连接带60,该连接带60在相邻的框架支撑件50之间延伸。连接带60提供对支架组件20的增强,但是在框架组件22的全部制造中要求最少的焊接或连接点。在所示的实施例中,带60在相邻的竖直框架支撑件50之间水平地延伸。然而,应当理解,其它合适的带构造也处于本发明的范围内。例如,合适的带可以从第一框架支撑件50的第一端部52(如顶部端部)到第二框架支撑件50的第二端部54(如底部端部)交叉地延伸。使用这种带60的优点为提高框架组件22和整个支架组件20的整体性,并且支撑和固定外部屏蔽组件32,以使得外部屏蔽板34可以定位成包封第一支架组件20的外壁,如下更详细地描述。
参见图4,现在将更详细地描述包括多个单独的燃料容器26的容器组件24。这些单独的燃料容器26设计成将单独的燃料组件(未示出)保持在第一支架组件20中。如图4所示,单独的燃料容器26被构造为插入到第一框架部分40的单独的隔室44中,并且延伸到第二框架部分42中的单独的隔室46。在所示的实施例中,单独的燃料容器26为具有方形横截面形状的管状。然而,应当理解,具有其它横截面形状的其它管状容器也处于本发明的范围内,例如包括但不限于圆形、椭圆形或多边形。
在所示的实施例中,单独的燃料容器26被构造为延伸组件20的整个高度,使得容器26的第一端部62由第一框架部分40的第一隔室44接纳,容器的第二端部64由第二框架部分42的第二隔室46接纳。通过延伸组件20的整个高度,单独的燃料容器26可以容纳在框架组件22中,而除了第一和第二框架部分40和42以及框架支撑件50之外不需要额外的框架支撑件构件。使用这种构造,支架组件20依赖于单独的燃料容器26的刚度而在结构上补偿框架组件22。
作为非限制性实例,单独的燃料容器26可以由金属构造而成,该金属为例如铝、不锈钢和它们的合金。在一个实施例中,单独的燃料容器26由挤出的铝制成。在另一个实施例中,单独的燃料容器26通过将单独的板焊接在一起而制成。在所示的实施例中,单独的燃料容器26通过接纳在第一和第二框架部分40和42的对应的单独的隔室中而保持为基本竖直的定向。然而,应当理解,例如水平定向的其它定向也处于本发明的范围内。
参见图4,现在将更详细地描述屏蔽组件。屏蔽组件大致包括内部屏蔽组件28和外部屏蔽组件32。在图2-6所示的实施例中,内部屏蔽组件28包括内部屏蔽板30,外部屏蔽组件32包括外部屏蔽板34。合适的屏蔽板,无论是内部屏蔽板30或是外部屏蔽板32,可以是用于临界控制的中子屏蔽和/或中子吸收材料。合适的示例性材料包括但不限于碳化硼-铝金属基质复合材料、天然的或富集硼铝合金、硼不锈钢合金、镀有铝的碳化硼水泥、由CERADYNE有限公司制造的
Figure BDA0000139233400000091
中子吸收剂材料、铝、不锈钢以及其它类似的材料。
如上所述,第一和第二框架部分40和42中的间隙单元48被构造为接纳内部屏蔽板30和/或与内部屏蔽板30交界。在所示的实施例中,内板30沿着组件的相应的x轴和y轴基本上水平地延伸穿过组件20,以便与第一和第二框架部分40和42中的间隙单元48对准。这样的屏蔽板形成支架组件120的每个单独的燃料容器26之间的屏蔽件,以用于临界控制。
现在参考图5和6,将更详细地描述内部屏蔽组件28。在这点上,现在将描述相邻的水平x轴和y轴内板30的交叉。X轴内板标记为30a,y轴内板标记为30b。交叉的x轴和y轴内板30a和30b被构造为彼此交界,以提供单独的燃料容器26之间的连续屏蔽件。在所示的实施例中,内板30a和30b包括狭槽66a和66b,从而垂直地定向的内板30a和30b可以在其相应的狭槽66a和66b处交界,并且层叠在彼此之上以沿着水平的z轴和y轴提供基本上连续的屏蔽件。此外,板的网状物被构造为层叠在彼此的顶部上,以沿着竖直的z轴提供基本上连续的屏蔽件。这样的层叠使得单独的燃料容器26之间的基本上连续的屏蔽件有效地吸收中子并且防止临界。
在所示的实施例中,内部屏蔽组件28包括用于增大的屏蔽的两个板。在这点上,内部屏蔽板30a和30b中的每个都具有两个屏蔽材料层,各层彼此间隔开预定的距离。这样的距离可以是与第一和第二框架部分40和42中的间隙单元48的宽度相同的宽度。
在此前设计的支架中,单独的屏蔽板是刚性地附接到或固定到单独的燃料容器的侧面的一部分上。例如,见授予Porowski的美国专利No.5,361,281,该专利的公开内容明确地以引用方式并入。因为屏蔽板刚性地附接到单独的燃料容器的侧面的仅仅一部分上,所以不可能和本发明的交叉且层叠的内板30提供屏蔽件一样提供连续的屏蔽件。虽然这种刚性地附接的板提供某些中子屏蔽保护,但是此前设计的板没有提供连续的屏蔽件来有效地防止支架组件中的临界。
除了内板30之外,包括外部屏蔽板34的外部屏蔽组件32还可以定位在支架组件20的外周边周围,以用于增强的临界特性。在所示的实施例中,外部屏蔽板34沿着支架组件20的外周边定位在基本上竖直的定向中。在一个实施例中,外板34包括用于临界控制的中子屏蔽和/或中子吸收材料。
应当理解,在一个实施例中,外板34设计成从第一框架部分40到第二框架部分42延伸组件20的整个高度。然而,它们的宽度可以根据支架组件20的制造参数而变化。此外,应当理解,和内板30一样,外板34可以具有两个屏蔽材料层。
返回到图1,图示实施例示出了用于消耗燃料池区域的支架存储系统,其包括第一和第二支架组件20(区域1)和120(区域2)。当区域1的组件20的侧面面对燃料池的壁W时,组件20可以构造为在面对池壁W的侧面上不具有外板34,原因是在该池壁W处不需要进行中子屏蔽。
参见图4,外板34和单独的燃料容器26可以通过容纳在第一和第二框架部分40和42的外壁之间而保持其基本竖直的定向,并且单独的燃料容器26可以沿着支架组件20的外周边定位。如此,外板34可以至少从第一框架部分40延伸到第二框架部分42,使得外板34的第一端部70可以接纳在第一框架部分40的隔室44内,并且外板34的第二端部72可以接纳在第二框架部分40的隔室46内。如上所述,连接带60附接到框架支撑件50,以将外板34保持就位。在所示的实施例中,连接带60在相邻的框架支撑件50之间水平地定向。
通过使用连接带60以及第一和第二框架部分40和42来将单独的燃料容器26和外板34保持就位,支架组件20具有强的框架组件22整体性,但是可以用最少的焊接点制造。
仍然参见图4,示出了支架组件20的基部78和足部80。足部80设计成能够调节以容纳不平的直立表面,例如在支架组件20可能竖立的池的底部上。
参见图7-12,示出了支架组件的其它实施例。参见图7-9,示出了设计成用于区域2的支架组件120的实施例。该实施例基本上类似于上述实施例20。然而,在该实施例中,第一和第二框架部分140和142没有构造有在第一和第二框架部分140和142的壁之间限定单独的隔室144和146的间隙单元。此外,本实施例的支架组件120不包括内部屏蔽组件。
即使支架组件120不包括内部屏蔽组件,其仍可以包括外部屏蔽组件,和区域1的支架组件20一样。在这点上,区域2的支架组件120可以包括多个外板134,其定位在组件120的外周边周围,以用于增强的临界特性。返回到图1,图示实施例示出了池构造中的单独的支架组件20(区域1)和120(区域2)。和区域1的组件20一样,区域2的组件120不需要位于面对池壁W的侧面上的外板。
参见图10-12,示出了设计成用于区域1的支架组件220的另一个实施例。和支架组件120一样,该实施例也基本上类似于上述实施例20。然而,在该实施例中,支架组件220的框架组件222包括多个支撑件网状物290,以提供增强的结构支撑,从而例如抵挡地震事件(见图11)。此外,内部屏蔽组件不是独立式系统,如图2-6的支架组件20所示。相比之下,内部屏蔽组件通过固定到单独的燃料容器226的表面上而结合到容器组件中。
参见图11和12,支撑件网状物290联接到处于第一和第二框架部分240和242之间的框架支撑件250。在所示的实施例中,示出了三个支撑件网状物290;然而,应当理解,任意数量的支撑件网状物290都处于本发明的范围内。支撑件网状物290中的每个都构造有形成多个孔294的x轴和z轴分隔件292。合适的分隔件292可以是圆形的、方形的、矩形的,实心的或中空的,或者任何其它合适的构造。孔294与第一和第二框架部分240和242中的隔室244和246对准,以将燃料容器226保持就位。因为这种对准,所以支撑件网状物290为框架组件提供增强的结构支撑。具体地,支撑件网状物290设计成例如在地震事件期间从容器226接收载荷。
因为支撑件网状物290不允许基本上连续的内部屏蔽组件,如图2-6的实施例所示,所以内部屏蔽组件结合到容器226中,使得内部屏蔽组件由容器组件支撑。在这点上,每个容器226都包括位于所有表面上的屏蔽材料,从而围绕容器226形成连续的内部屏蔽组件。因此,由于在相邻的容器226的相邻表面上具有屏蔽材料,所以在相邻的燃料容器226之间还具有双层的屏蔽材料,类似于图2-6所示的实施例。
和其它实施例一样,支架组件220还可以包括多个外板(未示出),其围绕组件220的外周边定位,以用于增强的临界特性。此外,支架组件220在容器226的从容器组件面向外的表面上可以具有屏蔽材料层。因此,外部屏蔽组件可以由容器组件或框架组件或这两者支撑。
虽然已经图示和描述了所示的实施例,但是应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。

Claims (20)

1.一种用于核燃料组件的支架组件,其包括:
(a)框架组件;
(b)容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述单独的燃料容器接纳在所述框架组件内并且由所述框架组件支撑;以及
(c)屏蔽组件,所述屏蔽组件包括内部屏蔽组件和外部屏蔽组件中的至少一个,所述内部屏蔽组件包括在所述单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,外部屏蔽组件包括围绕所述支架组件的外表面的至少一部分的基本上连续的屏蔽件。
2.一种用于核燃料组件的支架组件,其包括:
(a)框架组件,所述框架组件包括顶部框架部分和底部框架部分以及多个竖直框架支撑件;
(b)容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述单独的燃料容器接纳在所述框架组件内并且由所述框架组件的所述顶部框架部分和所述底部框架部分支撑;以及
(c)屏蔽组件,所述屏蔽组件包括在所述单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,其中所述屏蔽组件由所述框架组件支撑。
3.一种用于核燃料组件的支架组件,其包括:
(a)框架组件,所述框架组件包括顶部框架部分和底部框架部分以及多个结构支撑件网状物;
(b)容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述单独的燃料容器接纳在所述框架组件内并且由所述框架组件支撑;以及
(c)屏蔽组件,所述屏蔽组件包括在所述单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件,其中所述屏蔽组件由所述容器组件支撑。
4.一种支架存储系统,其包括:
第一支架组件和第二支架组件,所述第一支架组件和所述第二支架组件均包括:框架组件;容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述单独的燃料容器接纳在所述框架组件内并且由所述框架组件支撑;以及屏蔽组件,所述屏蔽组件包括在所述单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件。
5.一种支架存储系统,其包括:
(a)至少一个第一支架组件,所述第一支架组件包括:框架组件;容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述单独的燃料容器接纳在所述框架组件内并且由所述框架组件支撑;以及屏蔽组件,所述屏蔽组件包括在所述单独的燃料容器之间的基本上连续的屏蔽件;以及
(b)至少一个第二支架组件,所述第二支架组件包括框架组件和容器组件,所述容器组件包括设计成容纳单独的燃料组件的多个单独的燃料容器,其中所述第二支架组件不包括屏蔽组件。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述屏蔽组件包括用于临界控制的中子屏蔽材料。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述屏蔽组件包括的材料选自由以下材料构成的组:碳化硼-铝金属基质复合材料、天然的或富集硼铝合金、硼不锈钢合金、镀有铝的碳化硼水泥、
Figure FDA0000139233390000021
中子吸收剂材料、铝、以及不锈钢。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述内部屏蔽组件由所述框架组件支撑。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述内部屏蔽组件由所述容器组件支撑。
10.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述外部屏蔽组件由所述容器组件和所述框架组件中的至少一个支撑。
11.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述内部屏蔽组件包括沿着所述支架组件的x轴和y轴构造的多个交叉板。
12.根据权利要求11所述的支架组件,其中所述交叉内部板被构造为彼此交界,而基本上不会妨碍所述单独的燃料容器之间的所述基本上连续的屏蔽件。
13.根据权利要求11所述的支架组件,其中所述交叉内部板形成有狭槽,以便彼此交界。
14.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述内部屏蔽组件包括位于所述单独的燃料容器中的每个之间的两个板。
15.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述外部屏蔽组件包括沿着所述支架组件的z轴构造的多个板。
16.根据权利要求15所述的支架组件,其中所述外部屏蔽组件通过连接带沿着所述支架组件的z轴固定。
17.根据权利要求1-5中任一项所述的支架组件或支架存储系统,其中所述框架组件包括第一框架部分和第二框架部分,所述第一框架部分和所述第二框架部分中的每个都包括用于接纳单独的燃料容器的多个隔室,其中所述第一框架部分与所述第二框架部分间隔开预定的距离。
18.根据权利要求17所述的支架组件,其中所述框架组件包括处于所述第一框架部分和所述第二框架部分之间的一个或多个支撑件网状物。
19.根据权利要求17所述的支架组件,其中所述支撑件网状物具有孔,所述孔与所述第一框架部分和所述第二框架部分中的所述多个隔室对准。
20.根据权利要求17所述的支架组件,其中所述第一框架部分和所述第二框架部分包括间隙单元,所述间隙单元处于相邻的隔室之间,以用于接纳所述屏蔽组件的至少一部分。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102737741A (zh) * 2012-07-12 2012-10-17 中广核工程有限公司 核电厂乏燃料贮存格架
CN103663104A (zh) * 2013-12-02 2014-03-26 大连天瑞机电设备有限公司 一种硼不锈钢乏燃料贮存格架的吊装工具
CN106573550A (zh) * 2014-08-19 2017-04-19 宝马股份公司 运行装置和用于运行机动车的系统
CN107093477A (zh) * 2017-04-07 2017-08-25 中国核电工程有限公司 一种套管式燃料贮存格架
JP2018096751A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 三菱重工業株式会社 核燃料貯蔵用ラック
CN108735322A (zh) * 2018-06-04 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种不锈钢硼铝复合板及制造方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5537353B2 (ja) * 2010-09-10 2014-07-02 株式会社東芝 使用済燃料貯蔵ラック
CN102262908B (zh) * 2011-04-19 2013-05-08 清华大学 球床高温堆新燃料元件格架
US9748009B2 (en) 2011-08-19 2017-08-29 Holtec International Container and system for handling damaged nuclear fuel, and method of making the same
US11515054B2 (en) 2011-08-19 2022-11-29 Holtec International Method of retrofitting a spent nuclear fuel storage system
WO2013162656A2 (en) * 2012-01-19 2013-10-31 Transnuclear, Inc. System for storage and transportation of spent nuclear fuel
EP2891156A2 (en) 2012-08-28 2015-07-08 Holtec International, Inc. System and method for minimizing movement of nuclear fuel racks during a seismic event
JP5913036B2 (ja) * 2012-09-28 2016-04-27 株式会社東芝 破損燃料貯蔵ラック
US10468144B2 (en) * 2014-08-19 2019-11-05 Nuscale Power, Llc Spent fuel storage rack
KR102323223B1 (ko) * 2014-11-06 2021-11-08 홀텍 인터내셔날 사용후핵연료의 수중저장용 랙
JP6324477B2 (ja) * 2016-12-15 2018-05-16 三菱重工業株式会社 燃料収納ラック
TWI755898B (zh) * 2020-10-20 2022-02-21 行政院原子能委員會核能研究所 減少設施面積並強化耐震之用過核子燃料乾式貯存護箱單元設計裝置
KR102694535B1 (ko) * 2023-12-07 2024-08-09 한전케이피에스 주식회사 사용후 연료 조밀랙 및 수송 캐스크 겸용 받침대

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4781883A (en) * 1984-09-04 1988-11-01 Westinghouse Electric Corp. Spent fuel storage cask having continuous grid basket assembly
US4820472A (en) * 1981-07-14 1989-04-11 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor spent fuel storage rack
US6442227B1 (en) * 1999-11-24 2002-08-27 Westinghouse Electric Co. Llc Sleeve assembly for nuclear fuel racks
TW565859B (en) * 2001-05-24 2003-12-11 Equipos Nucleares Sa A segmented lattice rack to store fuels coming from nuclear reactors
TW200842897A (en) * 2007-02-13 2008-11-01 Toshiba Kk Spent fuel storage rack

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3398050A (en) * 1966-01-07 1968-08-20 Atomic Power Dev Ass Inc Nuclear reactor system
US3503849A (en) * 1966-01-07 1970-03-31 Atomic Power Dev Ass Inc Method of replacing subassemblies in nuclear reactors
US3488253A (en) * 1966-01-07 1970-01-06 Atomic Power Dev Ass Inc Nuclear reactor system
US3506540A (en) * 1966-01-07 1970-04-14 Atomic Power Dev Ass Inc Nuclear reactor system
US4096392A (en) * 1975-07-11 1978-06-20 Nuclear Services Corporation Rack for storing spent nuclear fuel elements
US4042828A (en) * 1975-11-17 1977-08-16 Nuclear Services Corporation Rack for nuclear fuel elements
US4039842A (en) * 1976-01-08 1977-08-02 Brooks & Perkins, Incorporated Fuel storage rack
US4034227A (en) * 1976-02-02 1977-07-05 Olaf Soot Nuclear fuel storage rack
JPS5356497A (en) * 1976-10-29 1978-05-22 Hitachi Ltd Fuel storage rack for nuclear reactor
US4143276A (en) * 1977-05-09 1979-03-06 Brooks & Perkins, Incorporated Spent nuclear fuel storage racks
USRE31661E (en) * 1977-05-09 1984-09-04 Aar Corp. Spent nuclear fuel storage racks
DE2930237C2 (de) * 1979-07-26 1984-02-09 Brown Boveri Reaktor GmbH, 6800 Mannheim Gestell für die vertikale Lagerung langgestreckter Kernreaktorbrennelemente
CH631673A5 (de) * 1978-08-17 1982-08-31 Sulzer Ag Gestell zum zwischenlagern von brennelement-buendeln.
US4277680A (en) * 1979-04-09 1981-07-07 Rodriguez Luis F Neutron poison test device for high density spent fuel storage racks
FR2463484A1 (fr) * 1979-08-07 1981-02-20 Schlumpf Raymond Ratelier de stockage pour des assemblages d'elements combustibles nucleaires
US4746487A (en) * 1981-06-10 1988-05-24 U.S. Tool & Die, Inc. Storage rack for nuclear fuel assemblies
US4775507A (en) * 1981-08-10 1988-10-04 U.S. Tool & Die, Inc. Method for compacting spent nuclear reactor fuel rods
US4943410A (en) * 1981-08-10 1990-07-24 U.S. Tool & Die, Inc. Compaction apparatus for spent nuclear fuel rods
GB2110152B (en) * 1981-12-01 1985-07-31 Fairey Eng Racks for nuclear fuel elements
US4960560A (en) * 1981-12-22 1990-10-02 Westinghouse Electric Corp. Spent fuel storage rack for BWR fuel assemblies
US4900505A (en) * 1981-12-22 1990-02-13 Westinghouse Electric Corp. Spent fuel storage rack
US4857263A (en) * 1983-03-01 1989-08-15 Westinghouse Electric Corp. Storage of spent nuclear fuel
US4948553A (en) * 1983-03-01 1990-08-14 Westinghouse Electric Corp. Method of making a rack for the storage of spent nuclear fuel
US4650641A (en) * 1983-09-23 1987-03-17 Combustion Engineering, Inc. Interim transfer canister for consolidating nuclear fuel rods
US4649017A (en) * 1984-12-24 1987-03-10 Combustion Engineering, Inc. Nuclear fuel rod transfer canister having corrugated funnel
CH671114A5 (zh) * 1986-06-02 1989-07-31 Sulzer Ag
US4952072A (en) * 1987-06-18 1990-08-28 Westinghouse Electric Corp. System and method for removing and consolidation fuel rods of a nuclear fuel assembly
FR2627622B1 (fr) * 1988-02-19 1992-02-07 Transnucleaire Casier de rangement d'elements combustibles nucleaires
US4988473A (en) * 1988-12-08 1991-01-29 Westinghouse Electric Corp. Self-latching reactivity-reducing device for use in on-site spent fuel assembly storage
US4917856A (en) * 1988-12-08 1990-04-17 Westinghouse Electric Corp. Self-latching reactivity-reducing device for use in on-site spent fuel assembly storage
FR2641893B1 (fr) * 1988-12-28 1992-10-16 Framatome Sa Dispositif et procede de controle de la force de maintien axiale d'un crayon peripherique d'un assemblage combustible d'un reacteur nucleaire
US5196161A (en) * 1991-08-14 1993-03-23 The United States Of America As Repsented By The United States Department Of Energy Fail-safe storage rack for irradiated fuel rod assemblies
US5361281A (en) * 1993-07-30 1994-11-01 Aea O'donnell, Inc. Storage rack for spent nuclear fuel assemblies
JP3025144B2 (ja) * 1994-02-07 2000-03-27 三菱重工業株式会社 燃料プールの基礎部構築方法
KR100315869B1 (ko) * 1994-03-22 2002-02-28 모리스 다니엘 핵연료집합체용랙
TW303470B (zh) * 1994-09-30 1997-04-21 Siemens Ag
US5995573A (en) * 1996-09-18 1999-11-30 Murray, Jr.; Holt A. Dry storage arrangement for spent nuclear fuel containers
JP3146244B2 (ja) * 1996-12-13 2001-03-12 原子燃料工業株式会社 使用済燃料ラック
US5898747A (en) * 1997-05-19 1999-04-27 Singh; Krishna P. Apparatus suitable for transporting and storing nuclear fuel rods and methods for using the apparatus
FR2813701B1 (fr) * 2000-09-01 2002-11-29 Transnucleaire Panier de rangement pour matieres radioactives
ES2213443B1 (es) * 2002-03-14 2005-07-16 Equipos Nucleares, S.A. Bastidor para almacenar combustibles provenientes de reactores nucleares.
US7096600B2 (en) * 2002-12-13 2006-08-29 Holtec International, Inc. Forced gas flow canister dehydration
US7707741B2 (en) * 2005-06-06 2010-05-04 Holtec International, Inc. Method and apparatus for dehydrating high level waste based on dew point temperature measurements
US8135107B2 (en) * 2006-09-06 2012-03-13 Holtec International, Inc. Canister apparatus and basket for transporting, storing and/or supporting spent nuclear fuel
CN101960534B (zh) * 2007-10-29 2014-08-20 霍尔泰克国际股份有限公司 用于支持放射性燃料组件的设备

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820472A (en) * 1981-07-14 1989-04-11 Westinghouse Electric Corp. Nuclear reactor spent fuel storage rack
US4781883A (en) * 1984-09-04 1988-11-01 Westinghouse Electric Corp. Spent fuel storage cask having continuous grid basket assembly
US6442227B1 (en) * 1999-11-24 2002-08-27 Westinghouse Electric Co. Llc Sleeve assembly for nuclear fuel racks
TW565859B (en) * 2001-05-24 2003-12-11 Equipos Nucleares Sa A segmented lattice rack to store fuels coming from nuclear reactors
TW200842897A (en) * 2007-02-13 2008-11-01 Toshiba Kk Spent fuel storage rack

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102737741A (zh) * 2012-07-12 2012-10-17 中广核工程有限公司 核电厂乏燃料贮存格架
CN103663104A (zh) * 2013-12-02 2014-03-26 大连天瑞机电设备有限公司 一种硼不锈钢乏燃料贮存格架的吊装工具
CN106573550A (zh) * 2014-08-19 2017-04-19 宝马股份公司 运行装置和用于运行机动车的系统
CN106573550B (zh) * 2014-08-19 2019-07-26 宝马股份公司 运行装置和用于运行机动车的系统
JP2018096751A (ja) * 2016-12-09 2018-06-21 三菱重工業株式会社 核燃料貯蔵用ラック
CN107093477A (zh) * 2017-04-07 2017-08-25 中国核电工程有限公司 一种套管式燃料贮存格架
CN108735322A (zh) * 2018-06-04 2018-11-02 江苏核电有限公司 一种不锈钢硼铝复合板及制造方法
CN108735322B (zh) * 2018-06-04 2024-02-09 江苏核电有限公司 一种不锈钢硼铝复合板及制造方法

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