Pyhäjoen te ta: AES-2006-voimalaitos Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

Transkriptio

1 Pyhäjoen te ta: AES-2006-voimalaitos Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija

2 Ensimmäinen te ta

3 Te lan puhuja tänään Minttu Hietamäki Energiatekniikan diplomi-insinööri (Espoo, Lappeenranta) Ydintekniikka-asiantuntija Fennovoiman ydinturvallisuusosaston säteilyturvallisuusryhmässä mutta mielellään ihmisten parissa aina, kun mahdollista 3

4 Voimajärjestelmän tila klo Lähde: Fingrid Oy 4

5 Sähkön lähteet Suomessa 2015 Kivihiili 6,7 % Turve 3,3 % Maakaasu 6,1 % Tuulivoima 2,8 % Jäte 0, % Öljy 0,2 % Ydinvoima 27,1 % Biopolttoaineet 13,0 % Tuonti (netto) 1,8 % Vesivoima 20,1 % Kulutus yhteensä 82,5 TWh Lähde: Energiateollisuus ry FENNOVOIMA

6 Rakentaminen on kymmenen vuoden urakka Hankkeen valmistelu Infra ja suunnittelu Voimalaitosrakentaminen Käyttö Voimalaitostoimittajan valinta Ympäristövaikutusten arviointi Voimalaitossuunnittelu, projektin suunnittelu Työmaan valmistelu Yksityiskohtainen suunnittelu Ydinvoimalaitoksen rakentaminen Asennustyöt Käyttöönotto Sähköntuotanto alkaa Käytetyn polttoaineen loppusijoittaminen, alkaa aikaisintaan 200-luvulla Periaatepäätöslupa Rakentamislupa Käyttölupa FENNOVOIMA

7 Hanhikivi 1 Voimalaitoksen toimittaja on Rosatomkonserniin kuuluva RAOS Project Oy Rakennettava laitostyyppi AES-2006 Voimalaitos on VVER-tyyppinen painevesilaitos Laitoksen sähköteho on noin 1200 MW Suunniteltu käyttöikä on 60 vuotta Referenssi: Leningrad NPP II, 1. yksikkö FENNOVOIMA

8 VVER-laitosten kehitys aikajanalla VVER-440 VVER-1000 Varhaiset VVERmallit VVER- 640 VVER FENNOVOIMA

9 VVER-yksiköt maailmalla Käytössä Rakenteilla Maa Lkm Venäjä 18 Ukraina 15 Tshekki 6 Slovakia 4 Unkari 4 Suomi 2 Bulgaria 2 Kiina 2 Armenia 1 *13 % kaikista käytössä olevista ydinvoimaloista Maa Venäjä 6 Kiina 2 Slovakia 2 Ukraina 2 Valko- Venäjä Lkm 2 Intia 1 Yhteensä 15* *22 % kaikista rakenteilla olevista ydinvoimaloista Iran 1 Intia 1 Yhteensä 56* Päivitetty FENNOVOIMA 2015

10 VVER-naapurit Loviisan voimalaitos, 2 x VVER-440 Loviisa 1:n rakentaminen alkoi 171 Loviisa 1:n kaupallinen käyttö alkoi 178, Loviisa 2:n 181 Käyttökokemukset hyviä FENNOVOIMA

11 VVER-naapurit Kuolan voimalaitos, 4 x VVER-440 Maailman ensimmäinen napapiirin pohjoispuolelle rakennettu ydinvoimalaitos Sähköä tuotetaan Murmanskin alueen tarpeisiin sekä vientiin Suomeen ja Norjaan FENNOVOIMA

12 Ydinvoimalaitostyypit Suomessa Kiehutusvesilaitokset (BWR-laitokset): OL1, OL2 Painevesilaitokset (PWR-laitokset): LO1, LO2, OL3, FH1 FENNOVOIMA

13 Painevesilaitos (PWR-laitos) Primääripiirin vesi ei kiehu korkean paineen vuoksi Sekundääripiirin vesi kiehuu ja pyörittää turbiinia Merivesipiiri lauhduttaa sekundääripiirin höyryn takaisin nesteeksi FENNOVOIMA

14 mutta todellisuudessa: Voimalaitoksessa yhteensä noin 80 rakennusta/rakennetta o Reaktorisaarekkeessa (nuclear island buildings) noin 20 o Turbiinisaarekkeessa (turbine island buildings) noin 10 o Muut voimalan rakennukset/rakenteet (buildings of the plant) noin 50 14

15 Voimalaitosalueen layout 15

16 Alustava versio itse voimalan layoutista 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 n. 400 m 16

17 Reaktorirakennus 17

18 Reaktorirakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 18

19 Reaktorirakennus Reaktorilaitoksen perimmäinen tarkoitus on tuottaa lämpöä, joka kuumentaa vettä Valtaosa voimalaitoksessa olevasta radioaktiivisuudesta sijaitsee tässä rakennuksessa, joten turvallisuusjärjestelmät ovat olennaisessa roolissa Pääosassa: Reaktori Höyrystimet Pääkiertopumput Paineistin Lukuisat turvallisuusjärjestelmät 1

20 Polar-nosturi Passiivinen hätäjäähdytysjärjestelmä* Hätäjäähdytysvesisäiliöt* Paineistin Höyrystin (4 kpl) Pääkiertopumppu (4 kpl) Sydänsieppari* Reaktori * Turvallisuusjärjestelmän osa 20

21 VVER-laitosten erityispiirteet Merkittävimmät erot muihin painevesilaitoksiin löytyvät reaktorilaitoksesta Höyrystimet ovat vaakasuuntaiset Polttoaine-elementit ovat poikkileikkaukseltaan kuusikulmaisia Eroja jäähdytysveden kemiallisessa säädössä käytettävissä kemikaaleissa FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom 21

22 Primääripiiri Kuva: Rosatom FENNOVOIMA

23 Reaktoripaineastia Kuva: Rosatom Korkeus 11 m Halkaisija 4,6 m Massa 323 t 1. Kansiyksikkö 2. Sydäninstrumentaation kaapeloinnit 3. Suojaputkiyksikkö 4. Jäähdytysvesi ulos 5. Jäähdytysvesi sisään 6. Reaktorin tukikori 7. Reaktorisydän 8. Reaktoripaineastia FENNOVOIMA

24 Polttoaine ydinreaktorissa Kuva: LUT Polttoainesauva, pellettiä Polttoaineelementti, n. 300 sauvaa Uraanioksidi UO2 Polttoainepelletti, n.10 g UO2 Reaktorisydän, 163 nippua FENNOVOIMA 2015

25 Polttoaine ydinreaktorissa Hanhikivi 1:ssä neljännes polttoaineesta vaihdetaan vuosittain Polttoainenippu on reaktorissa 3-6 vuotta Vuodessa kuluu noin 25 tonnia uraanipolttoainetta 25

26 Höyrystimet, 4 kpl Höyrystimissä primääripiirin vedestä siirretään lämpöä sekundääripiirin veteen, joka kiehuu Primääripiirin vesi kulkee lämmönvaihtoputkien sisällä, ja sekundääripiirin vesi höyrystyy vaippapuolella Pituus 13,8 m Halkaisija 4,2 m Massa 450 t Noin U-kirjaimen muotoista lämmönvaihtoputkea FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom 26

27 Höyrystimen asennus alkamassa Kuva: Rosatom FENNOVOIMA

28 Pääkiertopumput, 4 kpl Tilavuusvirtaus m3/h Paine-ero 6 bar Kuva: Rosatom FENNOVOIMA

29 Paineistin Paineistin ylläpitää primääripiirin painetta ja tasaa sen vaihteluita Paineistimen alaosassa on vettä ja yläosassa höyryä Veden pinnankorkeutta muuttamalla voidaan säätää painetta Kuva: Rosatom Korkeus 16 m Halkaisija 3,3 m Kokonaistilavuus 80 m 3 Massa 215 t FENNOVOIMA

30 Reaktorirakennus toimii myös suojarakennuksena Sisempi suojarakennus suunniteltu pitämään radioaktiivisuuden sisällään Ulompi suojarakennus suojaa ulkoisilta uhilta 30

31 Turbiinirakennus 31

32 Turbiinirakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 32

33 Turbiinirakennus Turbiinilaitoksen tarkoitus on tuottaa höyrystä sähköä Pääosassa: Korkeapaineturbiini Välitulistin Keski- ja matalapaineturbiinit Generaattori Lauhdutin Lauhteenkäsittely Esilämmittimet Syöttövesijärjestelmät 33

34 Turbiinirakennus Hallinosturi Generaattori Matalapaineturbiinit Korkeapaineturbiini Välitulistimet Merivesilauhdutin 34

35 35

36 Turvallisuusrakennus 36

37 Turvallisuusrakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 37

38 Turvallisuutta hoidetaan nelinkertaisilla järjestelmillä FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom

39 Esimerkki jäähdytysjärjestelmistä Suojarakennus Primääripiiri Aktiiviset hätäjäähdytysjärjestelmät Kontainmentin sprayjärjestelmä Kuva: Rosatom FENNOVOIMA Minttu Hietamäki

40 Dieselgeneraattorirakennukset Reaktorirakennus 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 40

41 Muita rakennuksia 41

42 Valvomorakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 42

43 Valvomo Valvomossa työskentelevät voimalaitoksen ohjaajat eli operaattorit Työ on kolmivuorotyötä Työhön koulutetaan vuosien ajan ennen sen alkamista sekä sen aikana (simulaattori) Operaattorit: Vuoropäällikkö Reaktoriohjaaja Turbiiniohjaaja Kentällä työskentelevä henkilöstö näiden lisäksi (käyttömiehet) 43

44 Apurakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 44

45 Apurakennus Apurakennuksissa on lukuisia järjestelmiä, jotka tukevat reaktorirakennuksen toimintoja kuten: Nesteiden puhdistusjärjestelmiä Ilmastointijärjestelmiä 45

46 Jäterakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 46

47 Jäterakennus Jäterakennuksessa käsitellään voimalaitoksella syntyviä kiinteitä jätteitä, joissa voi olla radioaktiivisuutta Sekajätettä Metalliromua, betonia, eristysvillaa Suodattimia Muovia, käsineitä, haalareita Jätteiden lajittelu ja mittaus Puhtaat jätteet vapautetaan voimalaitokselta Radioaktiivisten jätteiden käsittely loppusijoitusta varten (pakkaus, tiivistäminen) 47

48 Matala- ja keskiaktiivisen jätteen loppusijoitus 48

49 Tuoreen polttoaineen varasto Reaktorirakennus 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 4

50 Tuore polttoaine ei juuri säteile Polttoainepellettejä Polttoaineelementti Polttoainesauvoja FENNOVOIMA

51 Sisäänkulkurakennus 1 Reaktorirakennus Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastorakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 51

52 Sisäänkulkurakennus Tämän rakennuksen kautta kuljetaan voimalaitoksen reaktorisaarekkeeseen Pukuhuoneet, sosiaalitilat Valvonta-alueelle (alue, jossa voi esiintyä säteilyä luonnon tasoa korkeammissa arvioissa) kuljettaessa kenkärajajärjestelyt Valvonta-alueen vaatteet Kenkäsuojat Henkilökohtaiset säteilymittarit Poistuttaessa henkilöiden ja tavaroiden mittaus 52

53 Sähköä vuonna 2024 FENNOVOIMA

54 Kiitos. Kysymyksille on aina aikaa! FENNOVOIMA 2015

55 Video: Hyvä tietää ydinvoimasta FENNOVOIMA