Lämmin merivesi alentaa tuotantotehoa

15.7.2013

Meriveden lämpötilalla on huomattava vaikutus ydinvoimalaitoksen sähköntuotantoon. Kylmimmän talviajan ja lämpimimmän kesäajan välinen ero Olkiluodon voimalaitoksen nettotuotantotehossa on lähes 50 megawattia laitosyksikköä kohden.

Ydinvoimalaitoksen sähköntuotanto perustuu joko reaktoripaineastiassa (kiehutusvesilaitokset) tai höyrystimissä (painevesilaitokset) syntyvään höyryyn. Olkiluoto 1 ja 2 ovat kiehutusvesityyppiä. Vettä kierrätetään reaktoreissa polttoainenippujen läpi, jolloin vesi kuumenee ja höyrystyy. Höyry johdetaan korkeapaineturbiinille, välitulistimeen ja edelleen matalapaineturbiineille. Turbiinit pyörittävät akselin välityksellä generaattoria, joka tuottaa sähköä.

Luovutettuaan turbiineissa energiansa höyry virtaa matalapaineturbiinien alla olevaan lauhduttimeen. Siellä höyry lauhtuu vedeksi merivedellä jäähdytettävien lauhdutinputkien pinnalla. Tämän jälkeen prosessivesi pumpataan esilämmittimien kautta takaisin reaktoriin, jossa se kuumennetaan jälleen höyryksi, ja matka turbiineille alkaa uudelleen.

Lauhduttimen paine ratkaisee

Mutta miksi meriveden lämpötilalla on noin huima vaikutus tuotantotehoon? - Ratkaiseva tekijä on lauhduttimen paine, ja se puolestaan on sidoksissa meriveden lämpötilaan, vastaa turbiinilaitosinsinööri Timo Talonpoika. - Höyryturbiinin teho on sitä suurempi, mitä suurempi on reaktoripaineen ja lauhduttimen paineen välinen ero. Reaktorin paine on vakio, joten mitä matalampaan paineeseen höyry paisuu, sitä enemmän se pystyy tekemään työtä turbiinissa. Kesällä, kun merivesi on lämmintä, lauhduttimen paine on korkeampi, ja vastaavasti turbiinin teho on pienempi. Kun lauhduttimen paine on talvella jotain 45 millibaaria absoluuttista painetta, niin kesällä se nousee jopa yli 100 millibaariin. Ero on siis merkittävä, Talonpoika selvittää lämpötilan vaikutusta.

Viimeisten 12 vuoden aikana meriveden lämpötila Olkiluodon edustalla on ollut talvisin tyypillisesti yhden plusasteen tienoilla ja kylmimmillään hiukan alle nollan. Kesällä puolestaan korkeimman lämpötilan keskiarvo vastaavalta ajalta on noin 19 astetta. Lämpimimmillään merivesi on viimeisten 12 vuoden aikana ollut 24-asteista.

TVO on modernisoinut ja kehittänyt laitosyksiköitään jatkuvasti niiden yli 30 vuoden käyttöhistorian aikana. Vuosina 2010-2012 tehtyjen laitosparannusten ansiosta kummankin laitosyksikön nettosähköteho on kasvanut noin 20 megawattia turbiinilaitosten hyötysuhteen parantuessa. Osa tästä hyödystä on saatu sen ansiosta, että höyryn painetta lauhduttimessa on saatu alennettua.

Talonpoika.jpg
Tehtyjen laitosparannusten tuloksena TVO:n laitosyksiköiden nettosähköteho on kasvanut tuntuvasti, Timo Talonpoika kertoo. Kuva: Hannu Huovila