送料装置立项报告

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1、基于项目学习的毕业设计项目立项报告项目名称：乏燃料剪切系统送料装置的设计院（系）机电学院专业机械设计制造及其自动化学生徐东升学号班号指导教师高胜东填写日期2011.12.28哈尔滨工业大学机电工程学院2011年11月说明一、立项报告应包括下列主要内容：1．立项依据（研究意义、国内外研究现状并附主要参考文献）；2．研究内容、研究目标及拟解决的关键问题；3．拟采取的研究方案及可行性分析；4．项目的特色与创新；5．进度安排及预期成果；6．研究基础与工作条件；7．项目组成员简介；8．项目经费预算。二、报告需用A4纸双面打印，左侧装订，由指导教师填写意见、签字后，统一交所在院（系）保存，以备检

2、查。三、报告的电子版均需交由各单位教学主任存档，由各班班长统一收集、上交，不单独受理。四、此说明页不得删除。指导教师评语：指导教师签字：检查日期：1.立项依据1.1研究意义当核电站发电到一定时间，由于燃料的消耗，以及运行期间产生并积累起来的裂变产物的毒化效应，使后备反应性接近消失时，虽然燃料元件中尚含有相当数量的裂变燃料，也得把它从堆内卸出，换入新燃料。卸出的燃料元件称为乏燃料。为了实现核燃料循环，使有限的铀资源得到合理充分的利用，需要对反应堆进行后处理。后处理是相对反应堆而言，对反应堆辐照后的元件进行处理称为后处理。通过乏燃料后处理实现核燃料循环可以使有限的铀资源得到合理充分的利用

3、，这对于石化燃料日益耗竭，世界经济发展对能源需求日益增长的今天，提高铀资源的使用效率，延长核燃料发电的持续时间，具有十分重要的现实意义。乏料后处理燃还可以从裂变产物中提取贵金属为医疗、航天等方面开拓更为广泛的应用领域,使废物和资源得到了综合有效的利用。再则是乏燃料后处理产生的高放废液的处理正在和主流程一并考虑,进行一体化流程研究,将废液中核素和非的高放核素分离,分别进行处理处置、超铀元素进一步嬗变,大大减少了高放废物存放的长期潜在危险,有利于环境安全[1]。乏燃料后处理是我国早已确定的技术路线。后处理可以充分利用铀资源，保障核电可持续发展，同时，后处理也可以使放射性废物减容和降低毒性

4、。法国、德国、日本、俄罗斯、印度、美国等国家也已经对乏燃料后处理有了较深入的研究，并拥有了成熟、先进的工业后处理技术[2]。乏燃料送料剪切机是乏燃料后处理的首端关键设备，其能否安全可靠工作直接影响了后续设备的运行，因此世界上许多国家对其投入了大量的研究。1.2国内外研究现状（1）国外研究现状乏燃料后处理Purex流程最初是为生产武器级钚而发展起来的。后来，该流程被用于核电站乏燃料的后处理且一直沿用至今。由于核电站乏燃料的燃耗深，放射性强，裂变产物含量高，所以核电站乏燃料后处理的技术难度更大。为适应未来，后处理厂应具有更高的可靠性、安全性和经济性的要求，对后处理工艺、设备、控制等的研发

5、工作一直在进行。工艺的进一步研究包括对Purex流程的简化、采用无盐试剂以及法国Areva公司正在开发Coex流程和韩国的ACP[3]乏燃料处理。在后处理关键设备和控制等方面，国外已研制出先进的乏燃料剪切机、溶解器、远距离检修和智能型检测[4]、控制系统[5]。图1卧式送料剪切机目前国际上先进的后处理国家采用的乏燃料后处理剪切机均为卧式，如图1所示，技术比较成熟。拥有卧式送料剪切机构的国外后处理技术，已经起到重大作用，并可以应用于后处理厂的商业化。法国现在的商业后处理厂集中在阿格中心。经过40年的发展，阿格后处理中心已成为法国最重要的商用后处理基地，也是目前世界上最大的轻水堆乏燃料后

6、处理中心。在这里运行的UP2-800和UP3后处理厂总运行能力达到1700tU/年，同时这两个厂拥有着世界大型商用后处理厂最成熟、先进的工业后处理技术。UP3与UP2-800厂顺利运行，至今没有发生重大的事故，成为成熟商业后处理的典范。英国的后处理厂主要在塞拉菲尔德与唐瑞这两个基地。塞拉菲尔德是目前英国最大的核基地。该国镁诺斯核电站产生的乏燃料，由塞拉菲尔德镁诺克斯燃料后处理厂（B205）处理。该厂处理能力为1500tHM/a。该国改进型气冷堆（AGR）和压水堆（PWR）卸出的乏燃料，则在塞拉菲尔德的THORP后处理厂处理，其处理能力为1200tHM/a[2]。（1）国内研究现状我国

7、在上世纪60年代中期开发成功军用后处理技术，并建成和运用了后处理厂，其分离工艺技术水平与当时的国际水平相当。但在上世纪80年代以后，随着军用后处理厂的停产，我国对后处理技术研究开发的投入严重不足，使之成为我国核能体系中最薄弱的环节。我国在后处理工艺设备、自动控制、远距离维修等方面与国际先进水平相差甚远。后处理科研设施落后、设备老化，正在准备建设的中国原子能科学研究院的核燃料后处理实验设施进展缓慢。我国乏燃料后处理中采用的剪切机，是在PWR立式送料科研剪切机