送料裝置立項(xiàng)報(bào)告

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1、基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告項(xiàng)目名稱：乏燃料剪切系統(tǒng)送料裝置的設(shè)計(jì)院（系）機(jī)電學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生徐東升學(xué)號(hào)班號(hào)指導(dǎo)教師高勝東填寫(xiě)日期2011.12.28哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院2011年11月說(shuō)明一、立項(xiàng)報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：1．立項(xiàng)依據(jù)（研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀并附主要參考文獻(xiàn)）；2．研究?jī)?nèi)容、研究目標(biāo)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題；3．?dāng)M采取的研究方案及可行性分析；4．項(xiàng)目的特色與創(chuàng)新；5．進(jìn)度安排及預(yù)期成果；6．研究基礎(chǔ)與工作條件；7．項(xiàng)目組成員簡(jiǎn)介；8．項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)預(yù)算。二、報(bào)告需用A4紙雙面打印，左側(cè)裝訂，由指導(dǎo)教師填寫(xiě)意見(jiàn)、簽字后，統(tǒng)一交所在院（系）保存，以備檢

2、查。三、報(bào)告的電子版均需交由各單位教學(xué)主任存檔，由各班班長(zhǎng)統(tǒng)一收集、上交，不單獨(dú)受理。四、此說(shuō)明頁(yè)不得刪除。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：指導(dǎo)教師簽字：檢查日期：1.立項(xiàng)依據(jù)1.1研究意義當(dāng)核電站發(fā)電到一定時(shí)間，由于燃料的消耗，以及運(yùn)行期間產(chǎn)生并積累起來(lái)的裂變產(chǎn)物的毒化效應(yīng)，使后備反應(yīng)性接近消失時(shí)，雖然燃料元件中尚含有相當(dāng)數(shù)量的裂變?nèi)剂希驳冒阉鼜亩褍?nèi)卸出，換入新燃料。卸出的燃料元件稱為乏燃料。為了實(shí)現(xiàn)核燃料循環(huán)，使有限的鈾資源得到合理充分的利用，需要對(duì)反應(yīng)堆進(jìn)行后處理。后處理是相對(duì)反應(yīng)堆而言，對(duì)反應(yīng)堆輻照后的元件進(jìn)行處理稱為后處理。通過(guò)乏燃料后處理實(shí)現(xiàn)核燃料循環(huán)可以使有限的鈾資源得到合理充分的利用

3、，這對(duì)于石化燃料日益耗竭，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源需求日益增長(zhǎng)的今天，提高鈾資源的使用效率，延長(zhǎng)核燃料發(fā)電的持續(xù)時(shí)間，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。乏料后處理燃還可以從裂變產(chǎn)物中提取貴金屬為醫(yī)療、航天等方面開(kāi)拓更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,使廢物和資源得到了綜合有效的利用。再則是乏燃料后處理產(chǎn)生的高放廢液的處理正在和主流程一并考慮,進(jìn)行一體化流程研究,將廢液中核素和非的高放核素分離,分別進(jìn)行處理處置、超鈾元素進(jìn)一步嬗變,大大減少了高放廢物存放的長(zhǎng)期潛在危險(xiǎn),有利于環(huán)境安全[1]。乏燃料后處理是我國(guó)早已確定的技術(shù)路線。后處理可以充分利用鈾資源，保障核電可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)，后處理也可以使放射性廢物減容和降低毒性

4、。法國(guó)、德國(guó)、日本、俄羅斯、印度、美國(guó)等國(guó)家也已經(jīng)對(duì)乏燃料后處理有了較深入的研究，并擁有了成熟、先進(jìn)的工業(yè)后處理技術(shù)[2]。乏燃料送料剪切機(jī)是乏燃料后處理的首端關(guān)鍵設(shè)備，其能否安全可靠工作直接影響了后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行，因此世界上許多國(guó)家對(duì)其投入了大量的研究。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（1）國(guó)外研究現(xiàn)狀乏燃料后處理Purex流程最初是為生產(chǎn)武器級(jí)钚而發(fā)展起來(lái)的。后來(lái)，該流程被用于核電站乏燃料的后處理且一直沿用至今。由于核電站乏燃料的燃耗深，放射性強(qiáng)，裂變產(chǎn)物含量高，所以核電站乏燃料后處理的技術(shù)難度更大。為適應(yīng)未來(lái)，后處理廠應(yīng)具有更高的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求，對(duì)后處理工藝、設(shè)備、控制等的研發(fā)

5、工作一直在進(jìn)行。工藝的進(jìn)一步研究包括對(duì)Purex流程的簡(jiǎn)化、采用無(wú)鹽試劑以及法國(guó)Areva公司正在開(kāi)發(fā)Coex流程和韓國(guó)的ACP[3]乏燃料處理。在后處理關(guān)鍵設(shè)備和控制等方面，國(guó)外已研制出先進(jìn)的乏燃料剪切機(jī)、溶解器、遠(yuǎn)距離檢修和智能型檢測(cè)[4]、控制系統(tǒng)[5]。圖1臥式送料剪切機(jī)目前國(guó)際上先進(jìn)的后處理國(guó)家采用的乏燃料后處理剪切機(jī)均為臥式，如圖1所示，技術(shù)比較成熟。擁有臥式送料剪切機(jī)構(gòu)的國(guó)外后處理技術(shù)，已經(jīng)起到重大作用，并可以應(yīng)用于后處理廠的商業(yè)化。法國(guó)現(xiàn)在的商業(yè)后處理廠集中在阿格中心。經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展，阿格后處理中心已成為法國(guó)最重要的商用后處理基地，也是目前世界上最大的輕水堆乏燃料后

6、處理中心。在這里運(yùn)行的UP2-800和UP3后處理廠總運(yùn)行能力達(dá)到1700tU/年，同時(shí)這兩個(gè)廠擁有著世界大型商用后處理廠最成熟、先進(jìn)的工業(yè)后處理技術(shù)。UP3與UP2-800廠順利運(yùn)行，至今沒(méi)有發(fā)生重大的事故，成為成熟商業(yè)后處理的典范。英國(guó)的后處理廠主要在塞拉菲爾德與唐瑞這兩個(gè)基地。塞拉菲爾德是目前英國(guó)最大的核基地。該國(guó)鎂諾斯核電站產(chǎn)生的乏燃料，由塞拉菲爾德鎂諾克斯燃料后處理廠（B205）處理。該廠處理能力為1500tHM/a。該國(guó)改進(jìn)型氣冷堆（AGR）和壓水堆（PWR）卸出的乏燃料，則在塞拉菲爾德的THORP后處理廠處理，其處理能力為1200tHM/a[2]。（1）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)

7、在上世紀(jì)60年代中期開(kāi)發(fā)成功軍用后處理技術(shù)，并建成和運(yùn)用了后處理廠，其分離工藝技術(shù)水平與當(dāng)時(shí)的國(guó)際水平相當(dāng)。但在上世紀(jì)80年代以后，隨著軍用后處理廠的停產(chǎn)，我國(guó)對(duì)后處理技術(shù)研究開(kāi)發(fā)的投入嚴(yán)重不足，使之成為我國(guó)核能體系中最薄弱的環(huán)節(jié)。我國(guó)在后處理工藝設(shè)備、自動(dòng)控制、遠(yuǎn)距離維修等方面與國(guó)際先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)。后處理科研設(shè)施落后、設(shè)備老化，正在準(zhǔn)備建設(shè)的中國(guó)原子能科學(xué)研究院的核燃料后處理實(shí)驗(yàn)設(shè)施進(jìn)展緩慢。我國(guó)乏燃料后處理中采用的剪切機(jī)，是在PWR立式送料科研剪切機(jī)