Yksittäinen vesimolekyyli kiertää prosessin vartissa

16.12.2013

Tiesitkö, että yksittäisen vesimolekyylin matka läpi Olkiluodon ykkös- tai kakkosvoimalaitoksen prosessin kestää noin viisitoista minuuttia. Suljetulla vuoristoradalla vesimolekyyli kokee vauhtia, erilaisia paineita sekä useita lämpötilan ja olomuodon muutoksia.

Ydinvoimalaitoksen prosessissa vettä kiertää yhteensä miljoona sataviisitoistatuhatta litraa eli tuhat 115 kuutiota. Lisävettä otetaan keskimäärin 20 kuutiota vuorokaudessa, kun osa prosessivedestä poistuu näytteenottoon ja puhdistukseen. Näin yksi vesimolekyyli ehtii pyöriä näitä vartin kierroksia keskimäärin 56 vuorokautta.

Vesimolekyylin_matka2.jpg

Matka alkaa lauhduttimesta

Vesimolekyylin huima matka alkaa lauhduttimesta. Siellä veden lämpötila on nautinnolliset +30 astetta celsiusta ja vauhtikin on lähes olematon.

Lauhduttimesta matka jatkuu lauhdepumpuille ja vauhti ja lämpötila alkavat pikkuhiljaa nousta. Lauhteen puhdistuksen suodattimien kautta vesimolekyyli kulkee kolmelle matalapaine-esilämmittimelle. Niissä jokaisessa veden lämpötilaa nostetaan 30 asteella eli yhteensä noin +120 asteeseen. Paine on 22 baaria.

Tukaluus kasvaa, kun lämmitetty vesimolekyyli joutuu syöttövesipumppuihin. Siellä veden paine nostetaan 82 baariin, jotta se saadaan korkeammaksi kuin reaktorin paine.

Nyt lauhde muuttuu syöttövedeksi. Vesimolekyylin matka jatkuu syöttöveden esilämmittimille ja lämpötila nousee 183-185 asteeseen. Esilämmittimistä lämmitetty ja paineistettu vesi syöksyy syöttövesiputkea pitkin reaktoriin. Vettä virtaa 1 250 kiloa sekunnissa.

Kierroksen rankin osuus reaktorisydämessä

Nyt alkaa vesimolekyylin ratakierroksen rankin osuus, kun pääkiertopumput pyörittävät veden reaktorisydämen läpi polttoainesauvojen välistä. Vesi muuttuu höyryksi, ja ylipainetta on noin 70 baaria.

Juuri nyt ja tässä on pikku molekyylin pahin paikka. Lämpö on korkein ja paine kovin. Joskus vesimolekyyli voi tässä kohdata myös matkansa pään. Se nimittäin saattaa hajota atomeiksi eli osasikseen vedyksi ja hapeksi.

Seuraavaksi matka jatkuu höyryerottimen ja höyrykuivaimen kautta päähöyryputkiin, josta vesimolekyyli johdetaan korkeapaineturbiinille. Nopeus on 50 metriä sekunnissa.

Voimantuotannon ihme

Tässä kohtaa tapahtuu voimantuotannon ihme. Valtaisa joukko pienen pieniä vesimolekyylejä törmää turbiinin siipiin. Jos vesimolekyyliä jossain vaiheessa voisi ajatella sattuvan, se on tässä. Törmäyksestä turbiinin siivet liikkuvat. Ne pyörittävät kahdeksan metriä pitkää akselia ja generaattori alkaa tehdä sähköä. Massa on voimaa.

Korkeapaineturbiinista höyrystynyt vesimolekyyli syöksyy kosteuserottimien kautta välitulistimille, jossa höyry kuivataan ja lämpötila nostetaan 240 asteeseen. Näin kostea höyry muuttuu tulistetuksi höyryksi, ja se johdetaan neljälle matalapaineturbiinille. Niiden akselit ovat kuusimetrisiä.

Heti turbiinien siipien jälkeen vesimolekyylin nopeus on huipussaan; yli 200 metriä sekunnissa.

Matalapaineturbiineilta höyrystynyt vesimolekyyli joutuu takaisin lauhduttimeen, jossa se lauhdutetaan merivedellä takaisin vedeksi. Lauhdutinputkien pinnalla päästessään vesimolekyylin vauhti on pudonnut lähes nollaan.

Ratakierros on päättynyt ja seuraava alkaa.