CN105280255A - 一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，用于克服或缓解现有的地上贮存燃料贮罐不安全、占用空间大等诸多不足，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；地下屏蔽腔体设置在地面以下，其空腔用于容置燃料贮罐；腔体封盖用于盖设在空腔的顶部以屏蔽向上的辐射；多根热管穿过腔体封盖插设在空腔中，且围绕燃料贮罐设置，用于吸收燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；保护栅格网用于隔离保护热管地上管段。燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。

Description

一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓

技术领域

本发明涉及核电厂乏燃料干式贮存技术领域，尤其涉及一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓。

背景技术

目前乏燃料干式贮存一般采用混凝土立式筒仓或混凝土卧式模块进行贮存，首先将乏燃料组件封装焊接在密闭的金属燃料贮罐中，再将燃料贮罐载入混凝土立式筒仓进行立式贮存，或者载入混凝土卧式模块中进行卧式贮存。

以上贮存方式均为地上贮存，至少存在以下不足或缺陷：

1)为了有效屏蔽乏燃料组件的伽马和中子辐射，需要在地上设置较厚的屏蔽混凝土屏蔽层，并且混凝土立式筒仓或者混凝土卧式模块均在地上贮存燃料贮罐，因此将占用较大的地上空间，且人员比较容易接近地上的燃料贮罐本体，需要设置多道安全保护设施，防止恐怖袭击，建造成本较高。

2)为了保证非能动的导出燃料贮罐内部乏燃料的释热，需要在混凝土立式筒仓和混凝土卧式模块的底部开设进气通道和排气通道，并在进气通道和排气通道之间设置环形的对流通道，保证混凝土立式筒仓或混凝土卧式模块中形成充分的自然空气对流以冷却燃料贮罐，制作工艺复杂。

3)在地震等情况下，混凝土立式筒仓可能发生倾覆，存在安全隐患。

4)在某些事故情况下，混凝土立式筒仓和卧式模块自然空气对流通道被堵塞的情况下，将导致自然空气对流导热无法形成，使燃料贮罐内部的乏燃料组件温度升高，超过法规允许值，出现事故工况。

发明内容

针对现有的地上贮存燃料贮罐的诸多不足或缺陷，本申请提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

本发明提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，所述燃料贮罐装载有乏燃料组件，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；其中：

所述地下屏蔽腔体设置在地面以下，所述地下屏蔽腔体的空腔用于容置所述燃料贮罐；

所述腔体封盖用于在所述空腔容置所述燃料贮罐后，盖设在所述空腔的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射；

多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中，且围绕所述燃料贮罐设置，用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；

所述保护栅格网固定并罩设在所述地下屏蔽腔体上，用于物理隔离保护所述多根热管的地上管段。

可选的，每根所述热管包括位于地面以下的地下管段和位于地面以上的地上管段，所述地下管段用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，所述地上管段用于将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。

可选的，所述地下屏蔽腔体包括：从下到上依次相接的混凝土基座、大地土层和混凝土层；所述空腔从下到上依次贯穿所述大地土层和所述混凝土层。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述混凝土层上方的第一钢板，以及设置在所述混凝土层和所述大地土层之间的第二钢板；所述空腔还贯穿所述第一钢板和所述第二钢板。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：贴合所述空腔的内侧壁设置的衬筒，用于容置所述燃料贮罐；所述衬筒与所述第一钢板和所述第二钢板相接触并通过焊接固定。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述衬筒底部的基板，所述燃料贮罐放置于所述基板上；多根热管贴近所述衬筒内侧壁，且围绕所述燃料贮罐设置。

可选的，所述地下屏蔽腔体还包括：均匀分布设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位单元；

每个所述限位单元包括从上到下依次间隔排列设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位块；所述多个限位块凸出所述衬筒内侧壁表面；所述多根热管分布在任一所述限位单元的旁侧。

可选的，所述第一钢板的与所述衬筒靠近的部位设置有一圈阶梯面；

所述阶梯面上开设有多个安装孔，每一所述安装孔的下端设置有紧固块，所述紧固块上开设有螺纹孔；每一所述安装孔与其下端的紧固块上的螺纹孔相通，用于安装紧固螺栓，并通过所述螺纹孔和所述紧固螺栓的螺纹连接，将所述腔体封盖固定在所述地下屏蔽腔体上。

可选的，所述腔体封盖包括：顶盖、开设在所述顶盖的边缘部的多个紧固孔、设置在所述顶盖下部的混凝土台、围绕所述混凝土台侧壁设置的混凝土台衬筒、设置在所述混凝土台底部的混凝土台底板；

所述顶盖用于覆盖在所述空腔的顶部，所述顶盖的面积大于所述空腔顶部的横截面积，所述顶盖的边缘部搭接在所述阶梯面上，所述多个紧固孔一一对应与所述多个安装孔相通；所述紧固螺栓穿过一对相通的紧固孔和安装孔，并与所述安装孔下方的紧固块上的螺纹孔进行螺纹连接，以将所述腔体封盖固定在所述地下屏蔽腔体上；

所述混凝土台的横截面积小于所述顶盖的面积，在所述顶盖覆盖于所述空腔顶部时，所述混凝土台、所述混凝土台衬筒和所述混凝土台底板置于所述空腔中，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射。

可选的，所述腔体封盖还包括：开设在所述顶盖上的多个热管孔；设置在所述顶盖下方，且一一对应与所述多个热管孔相连通的多个热管导向管；以及设置在所述顶盖下表面上的密封凹槽；

所述顶盖的开设所述多个热管孔的区域位于所述多个紧固孔和所述混凝土台衬筒之间；所述多个热管孔用于使多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中；

所述多个热管导向管用于在多根热管一一对应穿过所述多个热管孔插入所述空腔时，为所述多个热管导向；

所述密封凹槽用于在所述腔体封盖盖设在所述地下屏蔽腔体上时，安装密封垫片，以加强所述腔体封盖与所述地下屏蔽腔体之间的密封性。

可选的，每根所述热管包括：J型的热管本体，以及用于将所述热管本体固定在所述腔体封盖上的紧固环；

每根所述热管的地下管段的表面设置为黑色，以利于所述地下管段吸收所述燃料贮罐的热辐射；

多根热管的地上管段交替沿所述地下屏蔽腔体的径向向中心和外侧伸展，以利于所述地上管段将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。

可选的，多根热管的地上管段上设置有传热翅片结构，用于提高所述地上管段释放热量的速度。

可选的，所述保护栅格网包括：钢条、环板和铁丝；

所述钢条和所述环板组成所述保护栅格网的骨架；所述铁丝交错缠绕在所述骨架上，以形成栅格孔；

所述环板上均匀分布开设有多个通孔，用于安装多个螺栓，并通过所述多个螺栓将所述保护栅格网固定在所述地下屏蔽腔体上，以使所述保护栅格网罩设在所述多根热管的地上管段的上方，物理隔离保护所述地上管段。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于在本发明中，用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；其中：所述地下屏蔽腔体设置在地面以下，所述地下屏蔽腔体的空腔用于容置所述燃料贮罐；所述腔体封盖用于在所述空腔容置所述燃料贮罐后，盖设在所述空腔的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射；多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中，且围绕所述燃料贮罐设置，用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；所述保护栅格网固定并罩设在所述地下屏蔽腔体上，用于物理隔离保护所述多根热管的地上管段。即通过在地下挖设建造贮存腔室，采用热管导出并散出贮存腔室中的热量，有效地解决了现有技术中通过地上贮存燃料贮罐，占地面积大成本高、释热工艺较复杂、存在释热管道被堵塞而出现的事故工况、混凝土立式筒仓可能在地震等情况下发生倾覆、易接近等问题，降低了建造贮存筒仓的费用，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓剖开1/4的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓的水平局部剖视图；

图3为本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓的地下屏蔽腔体剖开1/4的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的地下屏蔽腔体的第一钢板剖开1/4的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓的腔体封盖剖开1/4的结构示意图；

图6本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓中热管的结构示意图；

图7本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓中热管的地上管段的俯视图；

图8本申请实施例提供的一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓中保护栅格网的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，解决了现有技术中通过地上贮存燃料贮罐，占地面积大成本高、释热工艺较复杂、存在释热管道被堵塞而出现的事故工况、混凝土立式筒仓可能在地震等情况下发生倾覆、易接近等问题，降低了建造贮存筒仓的费用，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本申请实施例提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，所述燃料贮罐装载有乏燃料组件，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；其中：所述地下屏蔽腔体设置在地面以下，所述地下屏蔽腔体的空腔用于容置所述燃料贮罐；所述腔体封盖用于在所述空腔容置所述燃料贮罐后，盖设在所述空腔的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射；多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中，且围绕所述燃料贮罐设置，用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；所述保护栅格网固定并罩设在所述地下屏蔽腔体上，用于物理隔离保护所述多根热管的地上管段。

可见，在本申请实施例中，通过在地下挖设建造贮存腔室，采用热管导出并散出贮存腔室中的热量，有效地解决了现有技术中通过地上贮存燃料贮罐，占地面积大成本高、释热工艺较复杂、存在释热管道被堵塞而出现的事故工况、混凝土立式筒仓可能在地震等情况下发生倾覆、易接近等问题，降低了建造贮存筒仓的费用，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

本申请实施例提供了一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，所述燃料贮罐装载具有放射性的乏燃料组件，请参考图1，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体1、腔体封盖2、多根热管3和至少一保护栅格网4；其中：

地下屏蔽腔体1设置在地面以下，具有屏蔽燃料贮罐辐射的特性，在地下屏蔽体1内部挖设用于容置所述燃料贮罐(图1中未示出)的空腔10，空腔10的形状依据燃料贮罐的形状而定，通常为圆柱型(尺寸约为1900mm×4000mm)，当然也可为其它形状，这里不做具体限定；

腔体封盖2用于在空腔10容置所述燃料贮罐后，盖设在空腔10的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿空腔10轴向向上的放射性辐射；具体的，腔体封盖2可通过螺栓和地下屏蔽腔体1进行固定，并盖设在空腔10的顶部；

多根热管3穿过腔体封盖2插设在空腔10中，且围绕所述燃料贮罐设置；多根热管3中的每根热管3包括位于地面以下的地下管段和位于地面以上的地上管段，所述地下管段用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，所述地上管段用于将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。如图2所示，为所述地下贮存筒仓的水平局部剖视图，所述地下贮存筒仓的空腔10中容置有燃料贮罐A，在正常情况下，燃料贮罐A容置与地下屏蔽腔体1的正中部，在燃料贮罐A和地下屏蔽腔体1之间形成有间隔区域，该间隔区域的横截面为圆形环隙，多根热管3均匀分布在该环隙内。热管3由管壳、吸液芯和端盖组成，将管内抽成一定真空度(如1.3×10^-1Pa～1.3×10^-4Pa的负压)后充以适量的工作液体(如处理过的水、汞)，使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。热管3在地面以下部分(即地下管段)所处的环隙中的温度一般为200～250℃，工作液被燃料贮罐环隙内的高温加热后，将由液态挥发为饱和蒸汽并吸走大量热量，饱和蒸汽沿热管3向上运动，在运动至地面以上部分(即地上管段)后，由于环境温度较低，饱和蒸汽放出热量，相变为液体，并借助内部吸液芯毛细结构的抽力回流到热管3的地下管段，以上过程反复进行，热管3内部的工作液反复经历“蒸发吸热、上升、冷凝放热、回流、蒸发吸热……”的过程，不断带走燃料贮罐的释热，维持其内部乏燃料组件温度不超过限值。其中，物质系统中物理、化学性质完全相同，与其他部分具有明显分界面的均匀部分称为“相”，与固、液、气三态对应，物质有固相、液相、气相；“相变”是指物质从一种相转变为另一种相的过程。

保护栅格网4固定在地下屏蔽腔体1上，并罩设在所述地上管段的上方，用于物理隔离保护热管3的地上管段。

在具体实施过程中，请参考图3，地下屏蔽腔体1包括：从下到上(即沿纵向)依次相接的混凝土基座11、大地土层12和混凝土层13；空腔10从下到上依次贯穿大地土层12和混凝土层13。所述地下贮存筒仓通过地下屏蔽腔体1的混凝土层13、大地土层12和腔体封盖2共同来屏蔽燃料贮罐的辐射。在实际操作时，混凝土基座11、大地土层12和混凝土层13可在水平方向扩展，因此可以设置多个纵向贯穿混凝土层13和大地土层12的空腔用于贮存多个燃料贮罐，形成贮存腔室阵列。并在每个空腔10中设置热管3，以及在空腔10顶部设置用于隔离保护热管地上管段的保护栅格网4。为了方便工作人员进行检修，每两个相邻空腔顶部的保护栅格网之间设置有能够让工作人员通过的具有一定间距(如1m)的区域。

进一步，为了使地下屏蔽腔体1的架构更加牢固，仍请参考图3，地下屏蔽腔体1还包括：设置在混凝土层13上方的第一钢板14，设置在混凝土层13和大地土层12之间的第二钢板15，贴合空腔10的内侧壁设置的衬筒16，以及设置在衬筒16底部的基板17；其中，空腔10还贯穿第一钢板14和所述第二钢板15，衬筒16与第一钢板14和第二钢板15相接触并通过焊接进行固定，衬筒16用于容置所述燃料贮罐，所述燃料贮罐放置于基板17上；多根热管3贴近衬筒16内侧壁，且围绕所述燃料贮罐设置。具体而言，第一钢板14为一厚壁钢板，覆盖在整个地下屏蔽体1的最上部，可位于地面上；在第一钢板14之下为一厚度约500mm的混凝土层13；在混凝土层13和大地土层12之间设置一层隔离钢板(即第二钢板15)，在第二钢板15的下部为厚度约3500mm的大地土层12；在大地土层12下部是一厚度约1000mm的混凝土基座11。混凝土层13、大地土层12和混凝土基座11主要屏蔽燃料贮罐径向的辐射。另外，在空腔10(即贮存腔室)的内侧壁贴合设置有一衬筒16，其和第一钢板14、第二钢板15接触的部位进行焊接固定，在衬筒16底部设置一块厚约50mm的不锈钢基板17，燃料贮罐坐于基板17上。

在具体实施过程中，请参考图2，为了避免燃料储罐在吊装入空腔10时挤压空腔10中的热管3，在衬筒16内侧壁上均匀分布设置有多个限位单元18，多根热管3分布在任一限位单元18的旁侧，限位单元18的个数依据具体情况而定，如为4个。再请参考图3，多个限位单元18中的每个限位单元18包括从上到下依次间隔排列设置在衬筒16内侧壁上的多个限位块181；多个限位块181凸出衬筒16内侧壁表面。具体而言，多个限位单元18焊接在衬筒16的内侧面上，每个限位单元18包含的限位块181的个数依据具体情况而定，如为5个。限位单元18的功能为限制空腔10内部燃料贮罐的位移，防止其挤压热管3，并在燃料贮罐进行装载时提供导向作用。

在具体实施过程中，请参考图4，第一钢板14的与衬筒16靠近的部位设置有一圈阶梯面141；阶梯面141上开设有多个安装孔142，每一安装孔142的下端设置有紧固块143，紧固块143上开设有螺纹孔(图4中未示出)；每一安装孔142与其下端的紧固块143上的螺纹孔相通，用于安装紧固螺栓，并通过所述螺纹孔和所述紧固螺栓的螺纹连接，将腔体封盖2固定在地下屏蔽腔体1上。具体的，安装孔142的形状为圆形，安装孔142的个数依据具体情况而定，如为12个。紧固块143可通过焊接固定在安装孔142下端。

进一步，请参考图5，腔体封盖2包括：顶盖21、开设在顶盖21的边缘部的多个紧固孔22、设置在顶盖21下部的混凝土台23、围绕混凝土台23侧壁设置的混凝土台衬筒24、设置在混凝土台23底部的混凝土台底板25；顶盖21用于覆盖在空腔10的顶部，顶盖21的面积大于空腔10顶部的横截面积，顶盖21的边缘部搭接在第一钢板14的阶梯面141上，多个紧固孔22一一对应与多个安装孔142相通；所述紧固螺栓穿过一对相通的紧固孔22和安装孔142，并与所述安装孔142下方的紧固块143上的螺纹孔进行螺纹连接，以将腔体封盖2固定在地下屏蔽腔体1上；混凝土台23的横截面积小于顶盖21的面积，在顶盖21覆盖于空腔10顶部时，混凝土台23(厚度约500mm)、混凝土台衬筒24和混凝土台底板25置于空腔10中，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔10轴向向上的放射性辐射。

进一步，仍请参考图5，腔体封盖2还包括：开设在顶盖21上的多个热管孔26；设置在顶盖21下方，且一一对应与多个热管孔26相连通的多个热管导向管27；以及设置在顶盖21下表面上的密封凹槽28；顶盖21的开设多个热管孔26的区域位于多个紧固孔22和混凝土台衬筒24之间；多个热管孔26用于使多根热管3穿过腔体封盖2插设在空腔10中；多个热管导向管27用于在多根热管3一一对应穿过多个热管孔26插入空腔10时，为多个热管3导向。如图5所示，多个热管导向管27围绕于混凝土台衬筒24的外周边上，在腔体封盖2盖设在地下屏蔽腔体1顶部时，多个热管孔26也置于空腔10中，使得沿热管孔26、热管导向管27插入的热管3进入空腔10中。另外，密封凹槽28用于在腔体封盖2盖设在地下屏蔽腔体1上时，安装密封垫片，以加强腔体封盖2与地下屏蔽腔体1之间的密封性，保证空腔10和周围大气环境隔离。其中，热管孔26的数量大于等于热管3的数量。

接着，请参考图6，每根热管3包括：J型的热管本体31，以及用于将热管本体31固定在腔体封盖2上的紧固环32；其内部抽一定真空度，并充入一定量的工作液(如处理过的水、汞)，作为吸热介质和放热介质。热管本体31在腔体封盖2以下(即热管的地下管段)为吸热部位，表面设置为黑色，以利于所述地下管段吸收所述燃料贮罐的热辐射，热管本体31在腔体封盖2以上(即热管的地上管段)为放热部位，在腔体封盖12的上方，多根热管3的地上管段交替沿所述地下屏蔽腔体1的径向向中心和外侧伸展，以散开最大的面积，利于所述地上管段将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。在具体实施过程中，一地下屏蔽腔体1所使用的热管数量依据其所要贮存的燃料贮罐的热负荷而定，可以根据燃料贮罐的热负荷改变热管的数量。如图7所示，采用68根热管3，其中36根热管3在地面以上沿径向向筒仓外侧伸展，32根热管3在地面以上沿径向向筒仓内侧伸展，68根热管3的地面以下部分均匀分布在燃料贮罐和地下屏蔽腔体1之间的横截面为圆形环隙的间隔区域内，请结合图2和图7，这里之所以向内伸展的热管3比向外伸展的热管3少四根，且留有四个较大的间距，是因为这四个位置对应衬筒16设置四个限位单元18的区域。另外，在具体实施过程中，可在多根热管3的地上管段上设置传热翅片结构(图中未示出)，用于提高所述地上管段释放热量的速度；也可以通过改变热管的结构，如其他形状的横截面，可以和燃料贮罐贴合的更紧密，这里不做具体限定。

请参考图8，保护栅格网4包括：钢条41、环板42和铁丝43；其中，钢条41和环板42组成保护栅格网4的骨架；铁丝43交错缠绕在所述骨架上，以形成栅格孔(可为小矩形或其它形状)；环板42上均匀分布开设有多个通孔44，用于安装多个螺栓，并通过所述多个螺栓将保护栅格网4固定在地下屏蔽腔体1上，以使保护栅格网4罩设在多根热管3的地上管段的上方，物理隔离保护所述地上管段。在具体实施过程中，环板42上开设的通孔44的个数可与腔体封盖2上紧固孔22的个数相同，且通孔44的开设位置与紧固孔22相对应，使得在保护栅格网4定位于地下屏蔽腔体1上时，通孔44与紧固孔22一一对应相通，进而与安装孔142一一对应相通，并通过紧固螺栓一次性将保护栅格网4和腔体封盖2固定在地下屏蔽腔体1上。在具体实施过程中，可以改变保护栅格网4的结构，如横截面为矩形结构等。

总而言之，通过采用本申请地下贮存筒仓，利用混凝土层和大地的土层进行燃料贮罐辐射的屏蔽，降低了建造贮存筒仓的费用，燃料贮罐整体被封闭于地下贮存腔室内，不会出现水淹、地震倾覆等工况，同时避免了因这些工况造成的筒仓功能失效，大大提高了燃料贮罐的贮存安全性。另外，热管以非能动的方式将燃料贮罐释放的热量转移至大气环境中，由于热管的传热为相变传热，因此其传热效率很高；可以根据需要导出的热负荷确定热管的个数；热管本身可以单独更换，方便检修。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种用于贮存核电厂燃料贮罐的地下贮存筒仓，所述燃料贮罐装载有乏燃料组件，其特征在于，所述地下贮存筒仓包括：至少一地下屏蔽腔体、腔体封盖、多根热管和至少一保护栅格网；其中：

所述地下屏蔽腔体设置在地面以下，所述地下屏蔽腔体的空腔用于容置所述燃料贮罐；

所述腔体封盖用于在所述空腔容置所述燃料贮罐后，盖设在所述空腔的顶部，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射；

多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中，且围绕所述燃料贮罐设置，用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，并将所述热量释放到外界环境中；

所述保护栅格网固定并罩设在所述地下屏蔽腔体上，用于物理隔离保护所述多根热管的地上管段。

2.如权利要求1所述的地下贮存筒仓，其特征在于，每根所述热管包括位于地面以下的地下管段和位于地面以上的地上管段，所述地下管段用于吸收所述燃料贮罐释放的热量，所述地上管段用于将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。

3.如权利要求1所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述地下屏蔽腔体包括：从下到上依次相接的混凝土基座、大地土层和混凝土层；所述空腔从下到上依次贯穿所述大地土层和所述混凝土层。

4.如权利要求3所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述混凝土层上方的第一钢板，以及设置在所述混凝土层和所述大地土层之间的第二钢板；所述空腔还贯穿所述第一钢板和所述第二钢板。

5.如权利要求4所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述地下屏蔽腔体还包括：贴合所述空腔的内侧壁设置的衬筒，用于容置所述燃料贮罐；所述衬筒与所述第一钢板和所述第二钢板相接触并通过焊接固定。

6.如权利要求5所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述地下屏蔽腔体还包括：设置在所述衬筒底部的基板，所述燃料贮罐放置于所述基板上；多根热管贴近所述衬筒内侧壁，且围绕所述燃料贮罐设置。

7.如权利要求5所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述地下屏蔽腔体还包括：均匀分布设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位单元；

每个所述限位单元包括从上到下依次间隔排列设置在所述衬筒内侧壁上的多个限位块；所述多个限位块凸出所述衬筒内侧壁表面；所述多根热管分布在任一所述限位单元的旁侧。

8.如权利要求5所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述第一钢板的与所述衬筒靠近的部位设置有一圈阶梯面；

所述阶梯面上开设有多个安装孔，每一所述安装孔的下端设置有紧固块，所述紧固块上开设有螺纹孔；每一所述安装孔与其下端的紧固块上的螺纹孔相通，用于安装紧固螺栓，并通过所述螺纹孔和所述紧固螺栓的螺纹连接，将所述腔体封盖固定在所述地下屏蔽腔体上。

9.如权利要求8所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述腔体封盖包括：顶盖、开设在所述顶盖的边缘部的多个紧固孔、设置在所述顶盖下部的混凝土台、围绕所述混凝土台侧壁设置的混凝土台衬筒、设置在所述混凝土台底部的混凝土台底板；

所述顶盖用于覆盖在所述空腔的顶部，所述顶盖的面积大于所述空腔顶部的横截面积，所述顶盖的边缘部搭接在所述阶梯面上，所述多个紧固孔一一对应与所述多个安装孔相通；所述紧固螺栓穿过一对相通的紧固孔和安装孔，并与所述安装孔下方的紧固块上的螺纹孔进行螺纹连接，以将所述腔体封盖固定在所述地下屏蔽腔体上；

所述混凝土台的横截面积小于所述顶盖的面积，在所述顶盖覆盖于所述空腔顶部时，所述混凝土台、所述混凝土台衬筒和所述混凝土台底板置于所述空腔中，用于屏蔽所述燃料贮罐产生的沿所述空腔轴向向上的放射性辐射。

10.如权利要求9所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述腔体封盖还包括：开设在所述顶盖上的多个热管孔；设置在所述顶盖下方，且一一对应与所述多个热管孔相连通的多个热管导向管；以及设置在所述顶盖下表面上的密封凹槽；

所述顶盖的开设所述多个热管孔的区域位于所述多个紧固孔和所述混凝土台衬筒之间；所述多个热管孔用于使多根热管穿过所述腔体封盖插设在所述空腔中；

所述多个热管导向管用于在多根热管一一对应穿过所述多个热管孔插入所述空腔时，为所述多个热管导向；

所述密封凹槽用于在所述腔体封盖盖设在所述地下屏蔽腔体上时，安装密封垫片，以加强所述腔体封盖与所述地下屏蔽腔体之间的密封性。

11.如权利要求2所述的地下贮存筒仓，其特征在于，每根所述热管包括：J型的热管本体，以及用于将所述热管本体固定在所述腔体封盖上的紧固环；

每根所述热管的地下管段的表面设置为黑色，以利于所述地下管段吸收所述燃料贮罐的热辐射；

多根热管的地上管段交替沿所述地下屏蔽腔体的径向向中心和外侧伸展，以利于所述地上管段将所述地下管段吸收的热量释放到外界环境中。

12.如权利要求11所述的地下贮存筒仓，其特征在于，多根热管的地上管段上设置有传热翅片结构，用于提高所述地上管段释放热量的速度。

13.如权利要求1所述的地下贮存筒仓，其特征在于，所述保护栅格网包括：钢条、环板和铁丝；

所述钢条和所述环板组成所述保护栅格网的骨架；所述铁丝交错缠绕在所述骨架上，以形成栅格孔；

所述环板上均匀分布开设有多个通孔，用于安装多个螺栓，并通过所述多个螺栓将所述保护栅格网固定在所述地下屏蔽腔体上，以使所述保护栅格网罩设在所述多根热管的地上管段的上方，物理隔离保护所述地上管段。