ES2341234T5 - Sistema de almacenamiento intermedio para elementos combustibles procedentes de una planta nuclear, as� como procedimiento para la explotación de un sistema de almacenamiento intermedio semejante - Google Patents

Description

Sistema de almacenamiento intermedio para elementos combustibles procedentes de una planta nuclear, as� como procedimiento para la explotación de un sistema de almacenamiento intermedio semejante

La invención se refiere a un sistema de almacenamiento intermedio para elementos combustibles procedentes de una planta nuclear. También se refiere a un procedimiento para la explotación de un sistema de almacenamiento intermedio de esta clase.

Por el documento DE 29 44 962 A1 se conoce un sistema de almacenamiento intermedio con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

En las plantas nucleares, en particular en las centrales nucleares, se emplea normalmente combustible nuclear que va encerrado en tubos envolventes estancos a los gases. Una pluralidad de esta clase de tubos envolventes que contienen el combustible o de barras de combustible constituye cada vez un elemento combustible que generalmente se emplea en el interior de una vasija de presión del reactor. La radiación radioactiva emitida en el interior de la vasija de presión del reactor provoca reacciones nucleares en el combustible nuclear, mediante las cuales por una parte el combustible suministra y consume energía y por otra parte se libera nueva radiación radioactiva que se requiere para mantener activas las reacciones nucleares. Como combustible nuclear se emplea generalmente óxido de uranio enriquecido o también combustible regenerado, en particular una mezcla de óxidos de uranio y plutonio.

En cuanto un elemento combustible consume durante su utilización un número mayor de neutrones que los que se producen en su combustión por la reacción nuclear, este elemento combustible est� quemado y se sustituye por un elemento combustible nuevo. Un elemento combustible agotado de este modo puede ser objeto de regeneración con el fin de recuperar los materiales fisibles, todavía utilizables, para emplearlos en un elemento combustible nuevo, o alternativamente también se puede llevar a un almacenamiento final. La conducción al almacenamiento final tiene lugar generalmente siguiendo un proceso de tres etapas. En la primera etapa se tiene normalmente en cuenta la circunstancia de que un elemento combustible recién retirado de la vasija de presión del reactor tiene todavía un grado de actividad tan alto que no se pueden considerar ni su manipulación directa ni el transporte terrestre. En esta etapa se almacena el elemento combustible bajo el agua hasta que su actividad residual y el calor de descomposición que se forma se hayan desactivado en gran medida. Este almacenamiento, que según el estado del elemento combustible puede requerir un período de tiempo de hasta algunos años, se efectúa generalmente en lo que se llama una piscina de desactivación, directamente en la central nuclear.

En una segunda etapa tiene lugar entonces generalmente lo que se denomina el almacenamiento intermedio de los elementos combustibles quemados. El almacenamiento intermedio est� previsto en este caso para dejar que se desactive de tal modo la actividad residual y el calor de descomposición del respectivo elemento combustible hasta que sea posible un subsiguiente transporte a un almacén final, sin una aportación de calor excesivamente alta. Para el almacenamiento intermedio, los elementos combustibles generalmente se introducen en unos contenedores de transporte y almacenamiento especialmente concebidos para este fin tal como se conocen con el nombre de “Castor”. En esta clase de recipientes se encapsulan los elementos combustibles adecuadamente y se mantienen apantallados del medio ambiente, pudiendo reunirse en un almacén intermedio central una multitud relativamente grande de esta clase de contenedores de transporte y almacenamiento. Un sistema de almacenamiento intermedio de esta clase se designa también como “almacenamiento en seco de contenedores”.

Una vez efectuado el almacenamiento intermedio, es decir generalmente después de que hayan transcurrido unos 50 a 100 años, y una vez que la actividad residual y el calor de descomposición del respectivo elemento combustible haya descendido a un valor situado por debajo de un valor límite admisible para el traslado a un almacén final, se llevan los elementos combustibles en una tercera etapa al correspondiente almacén final. En este caso pueden ser por ejemplo cavidades en macizos montañosos procedentes de explotaciones mineras.

El sistema generalmente utilizado para llevar los elementos combustibles al almacenamiento final est� ajustado esencialmente por sus condicionantes básicos a un aprovechamiento estándar de elementos combustibles en un ciclo de regeneración. En una explotación de esta clase de los elementos combustibles en un ciclo de regeneración se aprovecha el efecto de que durante la conversión del combustible nuclear se forma entre otros también un nuevo material fisible. Mediante una separación adecuada, éste se puede recuperar del combustible para utilizarlo a su vez como combustible para un nuevo elemento combustible. Ahora bien para ello hay que tener en cuenta que al comienzo del as� denominado ciclo del elemento combustible, es decir al comienzo del tiempo de utilización normal del respectivo elemento combustible la tasa de generación del combustible adicional obtenido debido a las reacciones nucleares es mayor que su descomposición causada por las reacciones nucleares en curso. Al ir aumentando el tiempo de utilización del elemento combustible este efecto sin embargo se va desplazando cada vez más en detrimento de la tasa de generación del material fisible adicional, hasta que finalmente el combustible generado durante la utilización del elemento combustible est� descompuesto por las reacciones nucleares en mayor grado del que se genera por medio de éstas. En un sistema basado

en la regeneración en el empleo de los elementos combustibles sólo est� previsto por lo tanto un tiempo de funcionamiento relativamente corto de los elementos combustibles, por lo que en el curso de la regeneración se puede recuperar todavía una cantidad relativamente grande de nuevo combustible producido. Por este motivo, los elementos combustibles previstos para la regeneración que presentan una proporción original de por ejemplo aproximadamente 3,5 a 4% de material fisible en su combustible, generalmente se emplean para una combustión nuclear media de aproximadamente 40.000 MWd/tU. En cuanto un elemento combustible ha alcanzado una combustión nuclear tal, se lleva a cabo su retirada de la vasija de presión del reactor y la subsiguiente regeneración para la recuperación del nuevo material fisible generado.

Pero alternativamente puede ser deseable renunciar durante la utilización de un elemento combustible a la regeneración del material combustible, y en su lugar conducir el elemento combustible directamente a un almacenamiento final después de una única utilización. En este caso no es necesario tener en cuenta durante el diseño básico del elemento combustible y en particular durante la especificación del tiempo de explotación para el elemento combustible la descomposición del nuevo material fisible generado que es cada vez más intensa a lo largo del tiempo. Esta clase de elementos combustibles que no est�n previstos para ser integrados en un ciclo de regeneración pueden estar diseñados por ejemplo con una concentración inicial de aproximadamente un 5% de material fisible, estando prevista su retirada de la vasija de presión del reactor únicamente después de una combustión nuclear de por ejemplo unas 60.000 MWd/tU. Sin tener en cuenta las condiciones marginales necesarias para un ciclo de regeneración resulta por lo tanto posible obtener un aprovechamiento comparativamente más intenso del combustible nuclear en el caso de efectuar un traslado inmediato de los elementos combustibles a un almacenamiento final.

En cuanto a la preparación para su almacenamiento final de un elemento combustible aprovechado intensivamente de este modo, surgen sin embargo problemas adicionales para la manipulación de esta clase de elementos combustibles. Debido a la combustión nuclear comparativamente intensa, un elemento combustible de esta clase presenta una actividad residual especialmente alta y también un calor de desintegración especialmente intenso. Estos parámetros son importantes entre otras cosas para el almacenamiento intermedio de los elementos combustibles. En el caso de realizar un almacenamiento intermedio en seco, es decir en el almacenamiento intermedio de los elementos combustibles en los contenedores de transporte y almacenamiento previstos para ello hay determinados parámetros característicos de los elementos combustibles, como por ejemplo la temperatura de los tubos envolventes y los valores de radiación global emitida, que limitan la densidad de empaquetamiento y la carga durante la carga de los contenedores con los elementos combustibles. Precisamente durante la manipulación de elementos combustibles con una combustión nuclear comparativamente alta y el correspondiente calor de desintegración intenso solamente resulta posible el empleo de contenedores usuales de transporte y almacenamiento, reduciendo de modo importante la densidad de carga con los elementos combustibles. Un almacenamiento intermedio de esta clase por lo tanto es muy complejo y también de un alto coste.

La invención se basa por lo tanto en el objetivo de describir un sistema de almacenamiento intermedio para elementos combustibles procedentes de una planta nuclear que manteniendo unos elevados niveles de seguridad permitan con un gasto especialmente reducido y de forma conveniente realizar un almacenamiento intermedio seguro, también de elementos combustibles con una combustión nuclear comparativamente alta. Además se trata de describir un procedimiento especialmente adecuado para la explotación de un sistema de almacenamiento intermedio de esta clase.

En cuanto al sistema de almacenamiento intermedio, este objetivo se resuelve conforme a la invención según la reivindicación 1 mediante una piscina de almacenamiento en húmedo, cuyo espacio interior se pueda enfriar por medio de un circuito de refrigeración secundario asociado que trabaje con recirculaci�n natural.

Para ello la invención parte de la consideración de que precisamente un sistema de almacenamiento intermedio diseñado para el tratamiento de elementos combustibles con una combustión nuclear comparativamente alta deber� ser adecuado especialmente para estar sometido al calor de descomposición comparativamente intenso previsible en este caso. Con el fin de permitir esto también con una densidad de empaquetamiento o almacenamiento razonablemente alta de los elementos combustibles y manteniendo máximos niveles de seguridad, se deber� prever un enfriamiento especialmente intensivo incluso de los distintos elementos combustibles, apartándose as� del concepto usual de un almacenamiento intermedio en seco. Esto resulta posible mediante la orientación del sistema de almacenamiento intermedio hacia un concepto de almacenamiento húmedo. Para asegurar en un concepto de almacenamiento húmedo de esta clase una explotación especialmente segura incluso al variar la carga de elementos combustibles, el medio refrigerante previsto para los elementos combustibles deber� ser a su vez re-enfriable, de modo que en el espacio de almacenamiento propiamente dicho para los elementos combustibles, en concreto la piscina de almacenamiento húmedo, se pueda ajustar una temperatura de refrigerante que se mantenga aproximadamente uniforme. Un sistema de esta clase también se puede explotar durante períodos de explotación largos con una intensidad de mantenimiento especialmente reducida y de modo especialmente seguro, al estar realizado el enfriamiento a modo de un sistema pasivo, renunciando en gran medida a componentes activos. Para ello el circuito de refrigeración secundario previsto para el enfriamiento puede explotarse con recirculaci�n natural con el fin de mantener la circulación de refrigeración.

Un sistema que trabaje con recirculaci�n natural designa en este caso un circuito intercambiador de calor en el que se mantiene la circulación de un medio refrigerante por medio de un componente que ceda calor o que a su vez sea enfriado de retorno, situado a mayor altura geodésica, en comparación con un componente que absorba calor.

El enfriamiento de retorno del medio refrigerante presente en la piscina de almacenamiento húmedo previsto para los elementos combustibles, en particular del agua de refrigeración, tiene lugar en este caso por una aportación de calor al medio refrigerante secundario que pasa por el circuito de refrigeración secundario. Para que esto sea posible est�n conectados en el circuito de refrigeración secundario ventajosamente un número de intercambiadores de calor situados en la piscina de almacenamiento húmedo. Para ello se puede conseguir una disposición especialmente sencilla y de fácil mantenimiento si los intercambiadores de calor est�n colgados dentro de la piscina de almacenamiento húmedo en una variante ventajosa. Esta forma de construcción, es decir el empleo de intercambiadores de calor o radiadores colgados dentro de la piscina de almacenamiento húmedo, permite entre otras cosas, y debido a que entonces est�n situadas en la parte superior las conexiones para la entrada y salida del medio refrigerante secundario, una gestión especialmente eficaz de las averías, ya que por ejemplo en el caso de una fuga en el circuito de refrigeración secundario resulta posible realizar de forma sencilla una alimentación sustitutiva del radiador colgante, por ejemplo a través de una conexión de agua para bomberos. Con esta forma de construcción queda garantizada la separación segura e invariable entre el agua de la piscina, que eventualmente est� ligeramente contaminada, respecto al medio refrigerante secundario.

Para poder efectuar una refrigeración de retorno segura del medio de refrigeración secundario que circula en el circuito de refrigeración secundario, y poder mantener de este modo especialmente un nivel de temperatura uniforme en la piscina de almacenamiento húmedo, en otra realización ventajosa los intercambiadores de calor est�n conectados a través del circuito de refrigeración secundario con un número de elementos de refrigeración de retorno. Para mantener con seguridad la recirculaci�n natural los elementos de refrigeración de retorno est�n posicionados para ello ventajosamente por encima de los intercambiadores de calor en la piscina de almacenamiento húmedo, en una realización especialmente ventajosa a unos 5 a 10 m por encima de los intercambiadores de calor.

Para mantener altos niveles de seguridad, la piscina de almacenamiento húmedo est� asegurada ventajosamente en un grado especial contra fugas incluso en el caso de una rotura de tubería. Renunciando de modo consecuente a perforaciones o pasos de tubos, la piscina de almacenamiento húmedo presenta según la invención una pared de piscina continua, en particular una pared de piscina de hormigón. Una forma de construcción de esta clase con una estructura integral se ve favorecida especialmente por el empleo de los intercambiadores de calor colgados dentro de la piscina de almacenamiento húmedo, ya que éstos se pueden alimentar con medio refrigerante secundario desde una zona situada por encima de la piscina de almacenamiento húmedo, y por lo tanto renunciando a penetraciones a través de la pared de la piscina. Una forma de construcción de esta clase con estructura integral se ve además especialmente favorecida por el empleo de un sistema de limpieza por recirculaci�n para el medio refrigerante presente en la piscina de almacenamiento húmedo. Un sistema de limpieza por recirculaci�n de esta clase en el que se conduce el medio refrigerante en circuito cerrado a través de un número de bombas de recirculaci�n a través de filtros de limpieza permite mantener una calidad uniformemente alta del medio refrigerante sin que para ello sea necesaria la perforación de la piscina.

Se puede conseguir una realización especialmente fiable y a prueba de fallos del sistema de almacenamiento intermedio, al poder efectuar la refrigeración de retorno del medio refrigerante presente en la piscina de almacenamiento húmedo para los elementos combustibles, a través de una pluralidad de elementos redundantes que puedan funcionar con independencia entre s�. Para ello el circuito de refrigeración secundario comprende ventajosamente un número de ramales parciales conectados en paralelo por el lado del refrigerante secundario y que pueden funcionar con independencia entre s�.

En cuanto al procedimiento, el objetivo citado se resuelve efectuando la refrigeración de retorno del medio refrigerante presente en una piscina de almacenamiento húmedo para la refrigeración de los elementos combustibles a través de un circuito de refrigeración secundario que trabaje con recirculaci�n natural. La circulación en el circuito de refrigeración secundario queda garantizada en este caso de forma especialmente sencilla y segura, al mantener ventajosamente la recirculaci�n natural a través de un elemento de refrigeración de retorno que est� posicionado a mayor altura en comparación con un intercambiador de calor calentado por el medio refrigerante.

Precisamente en el tratamiento de los elementos combustibles conforme a necesidad con una combustión nuclear comparativamente alta de hasta aproximadamente 60.000 MWd/tU se ajusta para el medio refrigerante existente en la piscina de almacenamiento húmedo una temperatura de unos 40�C hasta unos 45�C.

Las ventajas conseguidas con la invención consisten especialmente en que debido a estar orientado el sistema de almacenamiento intermedio a un concepto de almacenamiento húmedo también se puede efectuar el almacenamiento intermedio seguro también de elementos combustibles con un calor de desintegración residual relativamente alto con una densidad de carga o empaquetamiento especialmente alta. Precisamente al utilizar agua como medio de refrigeración primario para los elementos combustibles en la piscina de almacenamiento húmedo, las condiciones de almacenamiento all� existentes corresponden en gran medida con las de la piscina de desactivación, de modo que para estas dos etapas

del sistema de eliminación se puede conseguir un alto grado de compatibilidad en las condiciones de trabajo. Dado que en un concepto de almacenamiento intermedio de esta clase solamente hay que realizar en la piscina de almacenamiento húmedo trabajos de carga y descarga en muy pequeño volumen en el tiempo, conforme a su diseño, se puede diseñar el sistema de almacenamiento intermedio para un volumen de trabajo de mantenimiento y explotación especialmente reducido. Esto se ve especialmente favorecido por la realización esencialmente pasiva del sistema de refrigeración de retorno en el que el medio de refrigeración secundario se conduce en recirculaci�n natural, y por lo tanto renunciando en gran medida a componentes activos, estando a pesar de ello garantizada una seguridad de funcionamiento especialmente alta.

Mediante el empleo de refrigeradores colgantes, es decir intercambiadores de calor colgados dentro de la piscina de almacenamiento húmedo y conectados en el circuito de refrigeración secundario se puede conseguir además una estructura integral de la pared de la piscina de almacenamiento húmedo, es decir una estructura sin perforaciones ni pasos, por lo que la piscina de almacenamiento húmedo est� especialmente bien protegida frente a fugas. La posibilidad de manejo sencilla y de escaso mantenimiento del sistema de almacenamiento intermedio permite además poder prever una pluralidad de almacenes intermedios relativamente pequeños renunciando a un almacén intermedio de grandes dimensiones, a modo de una estructura general descentralizada, que pueden estar dispuestos por ejemplo en las inmediaciones físicas de la respectiva planta nuclear. De este modo los recorridos de transporte que se han de realizar son especialmente cortos.

Un ejemplo de realización de la invención se explica con mayor detalle sirviéndose de un dibujo. En éste muestran:

Figura 1 un sistema de almacenamiento intermedio para elementos combustibles, visto en una sección en planta,

Figura 2 el sistema de almacenamiento intermedio de la Figura 1, con detalles en sección longitudinal, y

Figura 3 un esquema del circuito de un sistema de refrigeración de retorno para el sistema de almacenamiento intermedio.

En todas las figuras, los elementos iguales llevan las mismas referencias.

El sistema de almacenamiento intermedio 1 representado en la figura 1 en una vista en planta y en la figura 2 en un detalle en sección longitudinal est� previsto para un almacenamiento intermedio según necesidad de elementos combustibles 2, que en la figura 1 se indican únicamente de forma esbozada. Para ello el sistema de almacenamiento intermedio 1 comprende un edificio principal 4 en el cual est�n previstas las posiciones de almacenamiento para los elementos combustibles 2. El edificio principal 4 est� rodeado de una envolvente 6 cerrada de estructura de alta resistencia, por ejemplo de hormigón, que en cuanto a resistencia, elección del material y espesor de paredes est� diseñada de tal modo que pueda superar prácticamente sin sufrir daños influencias exteriores considerables tales como por ejemplo la caída de un avión.

Dentro del edificio principal 4 est�n dispuestos un número de elementos convencionales de maniobra o manipulación 8 que est�n diseñados para el manejo según necesidad de los distintos elementos combustibles 2. En el edificio principal 4 est� prevista además una grúa puente desplazable 10 que según necesidad permite el cambio de posición de los elementos combustibles 2 dentro del edificio principal 4. Por el exterior de la envolvente 6 el edificio principal 4 est� dotado además de unas edificaciones del sistema 12 a modo de añadido, donde además de los sistemas técnicos de explotación est�n situados una caja de escaleras y otros componentes de servicio.

El sistema de almacenamiento intermedio 1 est� diseñado de modo especial también para la posibilidad de colocación de tales elementos combustibles 2 que por su concepto de explotación no est�n preparados para un ciclo de regeneración sino más bien para ser llevados a un almacén final después de solamente un uso. Esta clase de elementos combustibles 2 ya pueden estar diseñados adecuadamente en cuanto a la composición de su combustible nuclear, pudiendo estar prevista especialmente en el combustible nuclear una proporción de por ejemplo hasta un 5% de material fisible. El empleo de esta clase de elementos combustibles 2 puede estar previsto hasta una combustión nuclear relativamente alta de por ejemplo aproximadamente 60.000 MWd/tU. El sistema de almacenamiento intermedio 1 est� por lo tanto diseñado de tal modo que se puedan almacenar de modo intermedio incluso elementos combustibles 2 con unos valores de combustión nuclear tan altos y el correspondiente intenso calor de post-desintegración, en condiciones relativamente favorables, de modo fiable y seguro con un esfuerzo especialmente reducido.

Para ello el sistema de almacenamiento intermedio 1 est� orientado conforme al concepto de un almacenamiento intermedio húmedo. Las posiciones de almacenamiento para los elementos combustibles 2 que se vayan a someter al almacenamiento intermedio se encuentran en est� caso en el sistema de almacenamiento intermedio 1 en una piscina de almacenamiento húmedo 14 situada en el interior del edificio principal 4. La piscina de almacenamiento húmedo 14 est� formada por una cubeta de piscina de alta resistencia 16, con una gran capacidad de carga de su estructura, que en sus zonas laterales est� limitada por una pared de piscina de hormigón continua 18. La pared de la piscina de hormigón 18 est� realizada en este caso de forma continua en el sentido de que se obtiene una estructura de pared integral continua

renunciando a perforaciones o pasos de tubos.

Dentro de la piscina de almacenamiento húmedo 14 est�n previstas las posiciones de almacenamiento intermedio para los elementos combustibles 2. Al ser utilizada como almacén intermedio, la piscina de almacenamiento húmedo 14 est� llena de agua de refrigeración W empleada como medio de refrigeración para los elementos combustibles 2 hasta el nivel de llenado de diseño indicado mediante la línea 20 en la figura 2. El enfriamiento de los elementos combustibles 2 se realiza por lo tanto mediante un intercambio de calor directo con el agua de refrigeración W presente en la piscina de almacenamiento húmedo. Se asegura un efecto de enfriamiento efectivo uniforme en este caso por la revolución del agua que se forma en la piscina de almacenamiento húmedo 14 y el intercambio de medios locales que esto entra�a.

El espacio interior de la piscina de almacenamiento húmedo 14 y por lo tanto el agua de refrigeración W presente en ésta se puede a su vez refrigerar de retorno a través de un circuito de refrigeración secundario 22. El circuito de refrigeración secundario 22 est� para ello realizado para requerir un volumen de mantenimiento especialmente reducido con una elevada seguridad de funcionamiento y renunciando en gran medida a componentes activos tales como por ejemplo bombas, formando un sistema esencialmente pasivo. Para ello el circuito de refrigeración secundario 22 puede funcionar con recirculaci�n natural. Para la refrigeración de retorno propiamente dicha del agua de refrigeración W est� conectado en el circuito de refrigeración secundario 22 un número de intercambiadores de calor 24 dispuestos en la piscina de almacenamiento húmedo 14. Para ello los intercambiadores de calor 24 van colgados dentro de la piscina de almacenamiento húmedo 14, de modo que para su funcionamiento seguro no se requieren pasos de tubos a través de la pared de la piscina 18. Gracias a la forma de construcción colgante de los intercambiadores de calor 24 se asegura además una seguridad de funcionamiento especialmente alta, tanto más cuando que incluso en un caso de avería con pérdidas de fugas se puede alimentar en los intercambiadores de calor 24 agua de refrigeración secundaria adicional de forma especialmente sencilla, por ejemplo a través de una conexión de agua de bomberos.

Los intercambiadores de calor 24 est�n unidos por su parte con un número de elementos de refrigeración de retorno 26 a través del circuito de refrigeración secundario. Los elementos de refrigeración de retorno 26 est�n situados en este caso en torres de refrigeración 28 posicionadas fuera del edificio principal 4 propiamente dicho. Por medio del circuito de refrigeración secundario 22 se absorbe por lo tanto el calor recibido por el agua de refrigeración W de los elementos combustibles 2, a través de los intercambiadores de calor 24 y se transporta a los elementos de refrigeración de retorno

26. Los elementos de refrigeración de retorno 26 que pueden estar realizados en particular como intercambiadores de calor aéreos, ceden entonces el calor en las torres de refrigeración 28 a la atmósfera ambiente. Para asegurarse especialmente incluso frente a posibles caídas de aviones, las torres de refrigeración 28 est�n posicionadas comparativamente a gran distancia entre s�, de modo que en cualquier caso siga estando disponible todavía por lo menos el 50% de la capacidad de refrigeración.

Para mantener con seguridad una circulación del medio de refrigeración secundario en el circuito de refrigeración secundario 22 mediante recirculaci�n natural, los elementos de refrigeración de retorno est�n posicionados unos 5 a 10 m por encima de los intercambiadores de calor 24. De este modo se mantiene la circulación en el circuito de refrigeración secundario 22 incluso por las diferencias de calentamiento en los intercambiadores de calor 24 por una parte y los elementos de refrigeración de retorno 26 por otra, as� como por la diferente altura geodésica entre los intercambiadores de calor 24 y los elementos de refrigeración de retorno 26, sin que se requiera otra intervención activa en el comportamiento de circulación del circuito de refrigeración secundario 22. Para favorecer o intensificar la refrigeración de retorno de los elementos de refrigeración de retorno 26, las torres de refrigeración 28 est�n dotadas de un número de soplantes de impulsión 30 o ventiladores.

Para conseguir una seguridad de funcionamiento especialmente alta, el circuito de refrigeración secundario 22 est� realizado con varios ramales, tal como se deduce especialmente del esquema de la figura 3. Para ello el circuito de refrigeración secundaria 22 comprende un número de ramales parciales 32 conectados en paralelo por el lado del refrigerante secundario y que pueden funcionar con independencia los unos de los otros, donde cada ramal parcial 32 conecta en el ejemplo de realización cada uno a dos de los intercambiadores de calor 24 situados en la piscina de almacenamiento húmedo 14 por el lado del refrigerante secundario, con un correspondiente elemento de refrigeración de retorno 26.

El sistema de almacenamiento intermedio 1 puede explotarse de modo especialmente favorable y requiriendo poco mantenimiento debido a su realización conforme al concepto de almacenamiento húmedo también al cargarlo con elementos combustibles 2 de combustión nuclear comparativamente alta. Una alta seguridad de funcionamiento también queda favorecida en este caso entre otras cosas porque en el circuito de refrigeración secundario 22 circula exclusivamente medio de refrigeración secundario que no llega a estar en contacto directo con los elementos combustibles 2. Por lo tanto no hay que contar con escape de refrigerante contaminado incluso en el caso de fugas de tuberías.

Lista de referencias

1

Sistema de almacenamiento intermedio

2

Elementos combustibles

4

Edificio principal

6

Revestimiento

5

8 Elementos de manipulación

10

Grúa puente

12

Edificaciones del sistema

14

Piscina de almacenamiento húmedo

16

Cubeta de la piscina

10

18 Pared de hormigón de la piscina

20

Línea

22

Circuito secundario

24

Intercambiador de calor

26

Elementos de refrigeración de retorno

15

28 Torres de refrigeración

30

Soplantes de impulsión

32

Ramal parcial

W

Agua de refrigeración

20

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES

   1.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) para elementos combustibles (2) con una combustión nuclear de hasta
2. 60.000 MWd/tU procedentes de una planta nuclear, con una piscina de almacenamiento húmedo (14), cuyo espacio interior se puede someter a una refrigeración de retorno por medio de un correspondiente circuito de refrigeración secundario (22) que trabaja con recirculaci�n natural, en el cual van conectados un número de intercambiadores de calor

   (24) dispuestos en la piscina de almacenamiento húmedo (14), estando colgados los intercambiadores de calor (24) dentro de la piscina de almacenamiento húmedo (14), y estando conectados los intercambiadores de calor (24) a través del circuito de refrigeración secundario (22) con un número de elementos de refrigeración de retorno (26) dispuestos por encima del nivel de llenado de diseño de la piscina de almacenamiento húmedo (14),

   caracterizado porque

   el o los elementos de refrigeración de retorno (26) est�n posicionados de 5 m a 10 m por encima del respectivo intercambiador de calor (24) y porque la piscina de almacenamiento húmedo (14) presenta una pared de piscina de hormigón (18) continua sin perforaciones o pasos de tubos.
3. 2.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque es posible una alimentación adicional o sustitutiva de un intercambiador de calor.
4. 3.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque es posible la alimentación a través de una conexión de agua de bomberos.
5. 4.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según la reivindicación 1, en el que est� previsto un sistema de limpieza por recirculaci�n para el medio refrigerante presente en la piscina de almacenamiento húmedo (14).
6. 5.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, cuyo circuito de refrigeración secundario (22) comprende un número de ramales parciales (32) conectados en paralelo por el lado del refrigerante secundario y que pueden funcionar con independencia unos de otros.
7. 6.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según la reivindicación 5, en el que cada ramal parcial (32) conecta cada uno dos intercambiadores de calor (24) por el lado secundario con un correspondiente elemento de refrigeración de retorno (26).
8. 7.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que un elemento de refrigeración de retorno (26) est� realizado en forma de un intercambiador de calor de aire.
9. 8.-Sistema de almacenamiento intermedio (1) según la reivindicación 7, en el que los elementos de refrigeración de retorno (26) est�n situados por lo menos en dos torres de refrigeración (28).
10. 9.-Procedimiento para la explotación de un sistema de almacenamiento intermedio (1) para elementos combustibles (2) procedentes de una planta nuclear, según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el cual un medio refrigerante presente en una piscina de almacenamiento húmedo (14) para enfriamiento de los elementos combustibles (2) se somete a refrigeración de retorno por medio de un circuito de refrigeración secundario (22) que funciona con recirculaci�n natural,

    caracterizado porque

    la recirculaci�n natural se mantiene por medio de un elemento de refrigeración de retorno (26) que en comparación con un intercambiador de calor (24) calentado por el medio refrigerante, est� posicionado de 5 m a 10 m por encima, y

    para el medio refrigerante presente en la piscina de almacenamiento húmedo (14) se ajusta una temperatura de 40�C a 45�C, estando almacenados en la piscina de almacenamiento húmedo (14) elementos combustibles con una combustión nuclear de hasta 60.000 MWd/tU

    y porque la piscina de almacenamiento húmedo (14) presenta una pared de piscina de hormigón (18) continua sin perforaciones o pasos de tubos.