高温气冷堆球形元件在线解除卡堵的装置的制作方法

本公开属于高温气冷堆，具体涉及一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵的装置。

背景技术：

1、htr-pm高温气冷堆球形元件从堆芯卸出后经过一次提升、二次提升被输送到球形元件厂房内的球形元件贮罐内，满罐后地车及屏蔽罩成套设备将球形元件贮罐吊装存放到厂房内的缓冲贮存区、中间贮存区。在中间贮存区贮存约50年，待放射性活度及余热都衰变到很小时将球形元件贮罐装入屏蔽转运容器，再运送到球形元件后处理厂或最终贮存场址进行处置和永久贮存。

2、htr-pm球形元件贮存系统用于球形元件贮存、堆芯排空燃料贮存和重新装料以及球形元件转运。在球形元件装料过程中，堆芯卸出的球形元件(乏燃料或石墨球)经一次提升后被装入燃料装卸系统的卸料暂存装置中(2台，每台可暂存4000个球形元件)，暂存装置装满后卸出球形元件，通过乏燃料贮存系统的负压罗茨风机(2台，一运一备)将球形元件从装卸料缓冲管道间(-11m)二次提升至乏燃料厂房乏燃料装料间(+21m)顶部。球形元件先后通过2台气体分流器、计数器计数、再通过过球单一器及石墨球复检定位装置后，到达转向器位置。根据球形元件类别，转向器动作将元件排入相应的管道及装料装置中，最终排入相应的贮罐内(元件混排时，球形元件排入地车及屏蔽罩内的乏燃料贮罐内，石墨球元件排入轨道车上的石墨球贮罐内)。同时，

3、在装料过程中，还需在乏燃料装料装置的进料管及相连的装料管道内产生并保持负压状态，并使装料管内的放射性气体和粉尘被抽至粉尘过滤器和碘吸附器，可经过滤后高空排放，从而避免从设备或管道间隙逸出污染厂房内环境。

4、在球形元件二次提升的过程中，由负压罗茨风机提供输送的空气动力，由负压罗茨风机抽吸来的气流从乏燃料输气管道流入燃料装卸系统的乏燃料二次提升管道，推动球形元件提升至燃料装卸系统提升隔离阀间(+20m)，进而提升至乏燃料装料间(+21m)顶部，气流同样经过球流路段的相应设备，之后在乏燃料装料装置顶部的排气口汇集进入乏燃料检修间内的输气管道，后经过滤、冷却后重新流入负压罗茨风机，形成输送气体的循环回路。

5、由于高温气冷堆燃料元件主要基体材质为石墨，且元件为区别于压水堆静态燃料组件的流动型球形燃料元件，故在输送管道中存在易碎、破损、甚至卡堵的风险，频率不可控。当球形元件发生卡堵事故时，当前高温气冷堆设计并无在线解除卡堵的方法，只能通过拆解相关设备及管道后来清除卡堵。尤其当球形元件为乏燃料元件时，其放射性极高，如此便给维修工作带来了极大难度，增加了维修人员的辐照风险。

技术实现思路

1、本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵的装置。

2、本公开提供一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵装置，所述装置包括：沿球形元件输送方向上依次设置的卡堵物收集设备与反吹组件；其中，

3、所述卡堵物收集设备设置在上游输送管道上且靠近提升管道起始点弯头位置处，所述反吹组件设置在气力输送循环管路上；

4、在需要对卡堵物在线解除卡堵时，负压罗茨风机机组提供的反吹气源经所述反吹组件反吹至第一转向器与单一器，以将其中的卡堵物吹送至上游输送管道并下落至提升管道的起始点弯头位置处，经所述卡堵物收集设备清除卡堵物。

5、可选地，所述反吹组件包括第一反吹管路与第二反吹管路；其中，

6、所述第一反吹管路的一端设置在气力推动管路上的第二阀门的进气端，另一端设置在气力抽吸管路上的第一阀门的进气端；

7、所述第二反吹管路的一端设置在气力推动管路上的第二阀门的排气端，另一端设置在气力抽吸管路上的第一阀门的排气端；

8、在需要对卡堵物在线解除卡堵时，所述第一阀门与所述第二阀门关闭，负压罗茨风机机组提供的反吹气源经所述第一反吹管路反吹至第一转向器与单一器，以将其中的卡堵物吹送至提升管道的起始点弯头位置处，反吹气源经所述第二反吹管路回流至所述负压罗茨风机机组。

9、可选地，在所述第一反吹管路上设置有第一反吹控制阀，在所述第二反吹管路上设置有第二反吹控制阀。

10、可选地，所述卡堵物收集设备包括第二转向器以及与所述第二转向器连接的卡堵物收集罐；其中，

11、所述第二转向器设置在提升管道的起始点弯头位置处，其一端与上游输送管道连接，另一端与下游输送管道连接，所述第二转向器将反吹解卡后的卡堵物输送至所述卡堵物收集罐中。

12、可选地，所述第二转向器具有入口、第一出口以及第二出口；其中，

13、所述第二出口位于所述入口与所述第一出口之间；

14、在正常输送元件提升时，所述入口连接上游输送管道、所述第一出口连接下游输送管道，所述第二出口位于背离所述卡堵物收集罐的一侧；

15、在下游发生卡堵需要在线解卡时，所述第二转向器顺时针转动预设角度，以将所述第二出口与下游输送管道连接，所述第一出口与所述卡堵物收集罐连通。

16、可选地，所述第二出口分别与所述入口、所述第一出口垂直设置。

17、可选地，在所述第二转向器与所述卡堵物收集罐之间的连接管道上还设置有卡堵物收集阀门。

18、可选地，所述单一器的转子与箱体之间具有气流间隙，且所述转子的外侧壁上设置有多个气流通孔；

19、在所述转子转动时，所述气流通孔与所述气流间隙形成气流通路，所述气流通路分别与上游输送管道、下游输送管道相连通，以在单一器发生卡堵时实现反吹。

20、可选地，所述装置还包括设置在卸料设备与所述卡堵物收集设备之间的碎球分离设备；其中，

21、所述碎球分离设备包括设置在上游输送管道上的碎球分离装置、以及与所述碎球分离装置连接的碎球罐；

22、所述碎球分离装置用于分离上游输送管道上的完整球与不完整球，并将完整球输送至下游输送管道，不完整球输送至所述碎球罐中。

23、可选地，在所述碎球分离装置与所述碎球罐之间还设置有碎球计数器；以及，

24、在所述碎球分离装置与所述碎球计数器之间的连接管道上设置有碎球阀门。

25、本公开提供一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵装置，包括：沿球形元件输送方向上依次设置的卡堵物收集设备与反吹组件；其中，所述卡堵物收集设备设置在上游输送管道上且靠近提升管道起始点弯头位置处，所述反吹组件设置在气力输送循环管路上；在需要对卡堵物在线解除卡堵时，负压罗茨风机机组提供的反吹气源经所述反吹组件反吹至第一转向器与单一器，以将其中的卡堵物吹送至上游输送管道并下落至提升管道的起始点弯头位置处，经所述卡堵物收集设备清除卡堵物。本公开可以很好的解决当前高温气冷堆球形乏燃料元件在设备及管道中发生卡堵的问题，避免了因卡堵导致乏燃料卸料停止进而停堆的风险，同时最大限度的规避了人为解体维修时带来的放射性辐照危险。

技术特征：

1.一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵装置，其特征在于，所述装置包括：沿球形元件输送方向上依次设置的卡堵物收集设备与反吹组件；其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反吹组件包括第一反吹管路与第二反吹管路；其中，

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述第一反吹管路上设置有第一反吹控制阀，在所述第二反吹管路上设置有第二反吹控制阀。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述卡堵物收集设备包括第二转向器以及与所述第二转向器连接的卡堵物收集罐；其中，

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二转向器具有入口、第一出口以及第二出口；其中，

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二转向器的所述第二出口分别与所述入口、所述第一出口垂直设置。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在所述第二转向器与所述卡堵物收集罐之间的连接管道上还设置有卡堵物收集阀门。

8.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述单一器的转子与箱体之间具有气流间隙，且所述转子的外侧壁上设置有多个气流通孔；

9.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括设置在卸料设备与所述卡堵物收集设备之间的碎球分离设备；其中，

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述碎球分离装置与所述碎球罐之间还设置有碎球计数器；以及，

技术总结本公开提供一种高温气冷堆球形元件在线解除卡堵装置，属于高温气冷堆技术领域。装置包括：卡堵物收集设备与反吹组件；卡堵物收集设备设置在上游输送管道上且靠近提升管道起始点弯头位置处，反吹组件设置在气力输送循环管路上；在需要对卡堵物在线解除卡堵时，负压罗茨风机机组提供的反吹气源经反吹组件反吹至第一转向器与单一器，以将卡堵物吹送至上游输送管道并下落至提升管道的起始点弯头位置处，经卡堵物收集设备清除卡堵物。本公开可以解决当前高温气冷堆球形乏燃料元件在设备及管道中发生卡堵的问题，避免因卡堵导致乏燃料卸料停止进而停堆的风险，同时最大限度的规避了人为解体维修时带来的放射性辐照危险。技术研发人员：马雷,张倩,吴涛,陶继业,李振江,王天柱,王琛翔,严义杰,朱英杰受保护的技术使用者：中国华能集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18