Loviisan ydinvoimalaitos
Wikipedia
Loviisan ydinvoimalaitos on kahden ydinvoimalaitosyksikön kokonaisuus Loviisan kaupungissa Hästholmenin saarella noin 90 km Helsingistä itään. Laitoksen reaktorit ovat neuvostoliittolaista VVER-440-tyyppiä olevia painevesireaktoreita. Molemmat reaktorit tuottavat sallitun tehon nostamisen jälkeen 488 MWe[1]. Vuosituotanto on hieman alle 8 TWh, joka on hieman vajaat 10% Suomen vuotuisesta sähköntuotannosta.
Loviisan ydinvoimalaitos otettiin käyttöön yhden reaktorin voimin 1977, ja toinen reaktori käynnistyi 1981. Laitoksen omistaa Fortum, jolle omistus siirtyi Imatran Voima Oy:n (IVO) ja Neste Oy:n yhdistyttyä 1998.
Loviisan voimalaitosalueella on loppusijoituspaikat matala- ja keskiaktiivista ydinjätettä varten.
| Laitosyksikkö[2] | Toimittaja, Tyyppi | Nettosähköteho | Rakentaminen aloitettu | Kytketty verkkoon | Kaupallinen tuotanto |
|---|---|---|---|---|---|
| Loviisa-1 | Atomenergoexport, VVER-440, PWR | 488 MW | 01.05.1971 | 08.02.1977 | 09.05.1977 |
| Loviisa-2 | Atomenergoexport, VVER-440, PWR | 488 MW | 01.08.1972 | 04.11.1980 | 05.01.1981 |
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Historia
Alun perin Imatran Voiman tarkoituksena oli hankkia ydinvoimalaitos lännestä, koska itänaapurin teknologinen tyyli ja kulttuuri ei herättänyt kiinnostusta. 1960-luvun puolivälissä käynnistettiin kansainvälinen tarjouskilpailu, jossa päädyttiin saksalaisen AEG:n tarjoamiin kevytvesireaktoreihin. Neuvostoliitosta oli kuitenkin tullut tarjous, jota ei kuitenkaan huolittu edes loppuvaiheeseen mukaan sen huonosta laadusta johtuenlähde?. Tuohon aikaan itänaapurilla oli kuitenkin vaikutusvaltaa, jota se käytti surutta hyväkseen kunnes IVO joutui taipumaan ja hyväksymään tämän tarjouksenlähde?. Asian seurauksena jouduttiin luopumaan alkuperäisestä "avaimet käteen"-tyyppisestä rakennustavasta, koska neuvostoliittolaiset eivät kyenneet toimittamaan laitokseen siihen haluttuja turvallisuuskomponentteja ja reaktorin instrumentointialähde?. Neuvostoliittolaisista ei myöskään ollut ottamaan kokonaisvastuuta voimalaitoksen rakentamisesta ja IVO joutui itse rakennuspuuhiinlähde?.
Loviisan ydinvoimalaitos otettiin käyttöön vuonna 1977, jolloin Loviisa 1 valmistui sähköntuotantoon. Neljä vuotta myöhemmin vuonna 1981 otettiin käyttöön Loviisa 2.
Vuoteen 1996 asti Loviisan voimalaitoksen ydinpolttoaine toimitettiin käytön jälkeen Majakin jälleenkäsittelylaitokselle Neuvostoliittoon/Venäjälle polttoainetoimituksia koskevan sopimuksen mukaisesti. Neuvostoliitossa ydinpolttoaine jälleenkäsiteltiin, joten käytettyä polttoainetta hyödynnettiin raaka-aineena uuden polttoaineen valmistuksessa. Uusi ydinenergialaki kielsi käytetyn ydinpolttoaineen maahantuonnin ja maastaviennin, joten nykyisin käytetty ydinpolttoaine varastoidaan Suomeen odottamaan loppusijoitusta.
Voimalaitosprosessin pääkomponentit, reaktorin apulaitteineen ja turbiinit toimitti neuvostoliittolainen Atomenergoexport. Niiden ympärille haluttiin lisätä länsimaisen turvallisuusajattelun mukaisesti suojarakennus, joka estäisi päästöt ympäristöön myös vakavamman onnettomuuden sattuessa. VVER-440:n primääripiiri on kuitenkin varsin suurikokoinen, koska alkuperäisissä suunnitteluperusteissa ei suojarakennusta ole pidetty tarpeellisena. Tarpeeksi isoa täyspainesuojarakennusta ei ollut saatavissa, joten päädyttiin Westinghousen jäälauhduttimilla varustettuun suojarakennukseen. Varsinaiset teräksiset suojakuoret rakensi Wärtsilä. Tällainen suojarakennus kyettiin rakentamaan tarpeeksi suureksi pitämään venäläisten laskutikuilla ylimitoitettu primääripiiri sisällään. Mahdollisessa onnettomuudessa jäälauhduttimet tiivistävät höyryn vedeksi, jolloin suojarakennuksen ei tarvitse kestää niin suurta painetta kuin ilman lauhdutinta varustettujen suojarakennusten. Voimalaitokseen on tehty myös huomattava määrä turvallisuutta parantavia muutoksia alkuperäiseen venäläisten esittämään konseptiin nähden. Voimalaitosprosessin valvontaan ja ohjaukseen tarvittavan instrumentaation toimitti Siemens AG ja prosessitietokoneen kotimainen valmistaja Nokia. Venäläisessä ydinvoimalaitossuunnittelussa on myös sanottu olleen aika ennen Loviisaa ja Loviisan jälkeen, niin paljon suomalaiset esittivät venäläisille turvallisuutta koskevia vaatimuksia.[3][4]
Loviisan reaktorit mainitaan yleensä VVER-440V213 tyyppisiksi alkuperältään, mutta siihen on tehty niin paljon muutoksia, ettei sitä listata samaan kategoriaan muiden venäläisten reaktoreiden kanssa.[5]
[muokkaa] Ydinvoimalat
[muokkaa] Loviisa-1
[muokkaa] Historia
Laitosyksiköiden alkuperäinen teho oli 440 MWe, josta sitä on nostettu 488 megawattiin. Tehoa on nostettu reaktorin lämpötehoa kasvattamalla ja prosessia modernisoimalla. Laitosyksiköiden kokonaishyötysuhde on noin 34%[1].
Loviisa-1:llä havaittiin varsin pian laitosyksikön käyttöönoton jälkeen paineastian lujuuden pienentyminen neutronien aikaansaamassa pommituksessa. Metallin hilarakenne vaurioituu neutronien vaikutuksesta, mutta normaalin teräksen kohdalla vaikutus on pientä. Sen sijaan reaktoriytimen kohdalla paineastiassa on hitsisauma, jossa olevat epäpuhtaudet suurentavat neutronien aikaansaamaa vaikutusta ja aiheuttavat haurasmurtuman vaaran[6]. Tällainen tilanne olisi voinut syntyä pumpattaessa kylmää hätäjäähdytysvettä vielä korkeapaineiseen reaktoriin. Asian korjaamiseksi tehtiin useita toimenpiteitä. Reaktorin lataustapaa vaihdettiin ja uloimmat polttoaineniput korvattiin metallisilla "dummy"-elementeillä, jotka eivät tuota tehoa vaan toimivat ainoastaan heijastimina. Hätäjäähdytysveden lämpötilaa nostettiin paineakuissa, jolloin hätäjäähdytystilanteessakin voidaan taata riittävä marginaali. Vuoden 1996 vuosihuollossa hitsisauma toivutushehkutettiin, jolloin lujuus palasi lähes uudenveroiseksi.
Kansainvälisellä INES-asteikolla laitoksen käyttöhistoriassa ei ole käynyt INES 2-luokkaa vakavampia tapahtumia. Laitosyksiköllä sattuneet INES-2 luokan tapahtumat:
- 1985 Booripitoisuuden pieneneminen hätäjäähdytysveden varastosäiliössä
[muokkaa] Reaktori
 |
Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä tai viitteitä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkelille asianmukaisia lähteitä. Lähteettömät tiedot voidaan kyseenalaistaa tai poistaa. |
Reaktori koostuu painesäiliöstä, jonka sisällä on polttoaine ja säätösauvat. Vesi pumpataan pääkiertopumpuilla reaktoriin, jossa se reaktoriytimen läpi kulkiessaan kuumenee ja menee höyrystimille. Vesi ei kiehu primääripiirissä, koska kyseessä on painevesireaktori. Reaktorisydän koostuu 349 elementistä, joihin sisältyvät 37 säätösauvaa, 313 polttoainenippua ja 36 teräselementtiä ("dummy"-elementit). Niput ovat kuusikulmaisia ja ne on koteloitu. Neutronivuoloukkutyyppiset booriteräksiset säätösauvat vastaavat muodoltaan polttoainenippuja ja niissä on polttoainejatke. Painesäiliö on pitkä, koska säätösauvat työntävät reaktoriytimeen mennessään tieltään yhden polttoainenipun sydämen alle. Putkiyhteet on myös jaettu länsimaalaisista poiketen kahteen kerrokseen pääkiertopiirien suuren lukumäärän takia ja tämä pidentää painesäiliötä osaltaan. Reaktorin teho säädetään säätösauvoilla ja reaktorivedessä olevalla boorihapolla, joka kaappaa ketjureaktion kannalta ylimääräiset neutronit. Normaalisti tehoajolla säätösauvat ovat käytännössä kokonaan ulkona reaktorista. Tarvittaessa ketjureaktio voidaan nopeasti pysäyttää tekemällä pikasulku, jolloin säätösauvat putoavat omalla painollaan reaktoriin. Reaktiivisuus pienenee sekä vähentyneen polttoaineen, että säätösauvoissa olevan boorin vaikutuksesta. Normaalisti säätösauvoja siirretään sähkömoottoreilla. Reaktori voidaan pysäyttää myös pumppaamalla booripitoista vettä reaktoriin, jolloin neutronit absorboituvat boorihappoon.
| Tietoja reaktorista[1] | |
|---|---|
| Reaktorin lämpöteho | 1500 MW |
| Veden virtaus | 6 x 7100 m³/h |
| Käyttöpaine | 123 bar |
| Syöttöveden lämpötila | 265 °C |
| Poistuvan veden lämpötila | 300 °C |
| Polttoainenippujen määrä | 313 |
| Polttoainesauvoja nipussa | 126 |
| Polttoainenipun massa | n. 220 kg |
| Uraanin kokonaismassa | 37,3 t |
| Säätösauvojen lukumäärä | 37 |
[muokkaa] turbiinilaitos
Höyrystimiä on 6 kappaletta ja ne ovat U-putkityyppisiä mutta länsimaisista poiketen vaakasuuntaisia. Höyrystimissä on huomattava määrä vettä, jonka ansiosta Three Mile Islandin kaltainen onnettomuus vaatisi huomattavasti pitemmän ajan tapahtuakseen. turbiinilaitos koostuu kahdesta turbiinista, joissa kussakin on yksi korkeapaineturbiini ja kaksi matalapaineturbiinia. Höyry paisuu ensin korkeapaineturbiinissa, josta se kulkee välitulistimille. Kosteudenerottimissa erotetaan höyrystä vesi ja välitulistimissa tulistetaan höyry, jonka jälkeen se paisuu matalapaineturpiineissa lauhduttimen paineeseen. Lauhduttimessa höyry tiivistyy vedeksi, jonka jälkeen se pumpataan lauhdepumpuilla kahdeksan esilämmittimen ja syöttövesisäiliön kautta takaisin höyrystimille.
| Tietoja turbiinilaitoksesta[1] | |
|---|---|
| Tuorehöyryn paine | 44 bar |
| Tuorehöyryn lämpötila | 255 °C |
| Tuorehöyryn virtaus | 2 x 440 kg/s |
| Kierrosluku | 3000 rpm |
| Jäähdytysveden määrä | 25 m3/s |
| Jäähdytysveden lämpötilan nousu | n. 10 °C |
[muokkaa] Loviisa-2
[muokkaa] Historia
Loviisa-2 on lähes identtinen kuin Loviisa-1 muutamia pieniä poikkeuksia lukuun ottamatta. Voimalaitosyksikköön tehtiin jo alun perin samat muutokset kuin Loviisa-1:lle painesäiliön neutronipommituksen pienentämiseksi. Myös hitsaussauman epäpuhtauksien määrä vaadittiin pitämään pienenä jo valmistusvaiheessa, joten kakkoslaitoksella toivutushehkutusta ei ole tarvinnut tehdä.
Kansainvälisellä INES-asteikolla laitoksen käyttöhistoriassa ei ole käynyt INES 2-luokkaa vakavampia tapahtumia. Laitosyksiköllä sattuneet INES-2 luokan tapahtumat:
- 1981 Reaktorin pikasulku ja hätäjäähdytyksen käynnistyminen
- 1987 Pää- ja hätäsyöttöveden menetys
- 1993 Pääsyöttövesijärjestelmän putken katkeaminen
[muokkaa] Lähteet
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Teknisiä tietoja (HTML) Fortum. Viitattu 21.1.2008.
- ↑ Power Reactor Information System (HTML) IAEA. Viitattu 21.1.2008.
- ↑ Michelsen, Karl Erik: Project Eastinghouse - teknologinen haaste Loviisassa. ATS Ydintekniikka, 2007, nro 3, s. 14-16. Suomen Atomiteknillinen Seura. ISSN-0456-0473.
- ↑ Salminen, Kai: Loviisan projekti oli hankala mutta opettava. ATS Ydintekniikka, 2007, nro 3, s. 17. Suomen Atomiteknillinen Seura. ISSN-0456-0473.
- ↑ Source Book - Soviet-Designed Nuclear Power Plants in Russia, Ukraine, Lithuania, Armenia, the Czech Republic, the Slovak Republic, Hungary and Bulgaria (PDF) 27.9.2005. Nuclear Energy Institute. Viitattu 21.1.2008. en
- ↑ Loviisan ykkösreaktorin turvallisuus parani hehkuttamalla. ALARA, 1996, nro 3. STUK.
[muokkaa] Aiheesta muualla
Koordinaatit:
