AES-2006-voimalaitos Suurhankeosaajavalmennus Oulu, 17.3.2016 Minttu Hietamäki, ydintekniikka-asiantuntija
Materiaalia www.fennovoima.fi Fennovoima-valikosta media Sininen laatikko Fennovoiman julkaisut Top 3: Rakentamislupahakemus VVER today PSAR (alustava turvallisuusseloste) Chapter 1 2
Ydinvoimalassa keitetään vettä 3
Ydinvoimalaitostyypit Suomessa Kiehutusvesilaitokset (BWR-laitokset): OL1, OL2 Painevesilaitokset (PWR-laitokset): LO1, LO2, OL3, FH1 FENNOVOIMA 2015 4
Hanhikivi 1 Voimalaitos on VVER-tyyppinen painevesilaitos nimeltään AES-2006 Toimittaja on Rosatom-konserniin kuuluva RAOS Project Oy Laitoksen sähköteho on noin 1200 MW Suunniteltu käyttöikä on 60 vuotta Referenssi: Leningrad NPP II, 1. yksikkö FENNOVOIMA 2015 5
VVER-laitosten kehitys aikajanalla VVER-440 VVER-1000 Varhaiset VVERmallit VVER- 640 VVER-1200 170 180 10 2000 2010 FENNOVOIMA 2015 6
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 28.1.2016 FENNOVOIMA 2015 7
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 2015 8
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 2015
VVER-naapurit Leningrad Nuclear Power Plant II, 2 x AES-2006
Painevesilaitos (PWR-laitos) Primääripiirin vesi ei kiehu korkean paineen vuoksi Sekundääripiirin vesi kiehuu ja pyörittää turbiinia Merivesipiiri lauhduttaa sekundääripiirin höyryn takaisin nesteeksi FENNOVOIMA 2015 11
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 12
Voimalaitosalueen layout 13
Alustava versio itse voimalan layoutista 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 n. 400 m 14
Reaktorirakennus: Lämmön tuotanto ja turvallisuus 15
Reaktorirakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 16
Polar-nosturi Passiivinen hätäjäähdytysjärjestelmä* Hätäjäähdytysvesisäiliöt* Paineistin Höyrystin (4 kpl) Pääkiertopumppu (4 kpl) Sydänsieppari* Reaktori * Turvallisuusjärjestelmän osa 17
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 18
Primääripiiri Kuva: Rosatom FENNOVOIMA 2015 1
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 2015 20
Polttoaine ydinreaktorissa Kuva: LUT Polttoainesauva, 300-500 pellettiä Polttoaineelementti, n. 300 sauvaa Uraanioksidi UO2 Polttoainepelletti, n.10 g UO2 Reaktorisydän, 163 nippua FENNOVOIMA 2015
Polttoaine ydinreaktorissa Vuodessa kuluu noin 25 tonnia uraanipolttoainetta Hanhikivi 1:ssä neljännes polttoaineesta vaihdetaan vuosittain Polttoainenippu on reaktorissa 3-6 vuotta 22
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 11 000 U-kirjaimen muotoista lämmönvaihtoputkea FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom 23
Höyrystimen asennus alkamassa Kuva: Rosatom FENNOVOIMA 2015 24
Pääkiertopumput, 4 kpl Tilavuusvirtaus 21 500 m3/h Paine-ero 6 bar Kuva: Rosatom FENNOVOIMA 2015 25
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 2015 26
Reaktorirakennus toimii myös suojarakennuksena Sisempi suojarakennus suunniteltu pitämään radioaktiivisuuden sisällään Ulompi suojarakennus suojaa ulkoisilta uhilta 27
Passiivinen jälkilämmönpoisto reaktorirakennus Kuva: Rosatom
Passiivinen jälkilämmönpoisto Passiivinen jälkilämmönpoistojärjestelmä FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom
Passiivinen jälkilämmönpoisto höyrystimistä Suojarakennus Primääripiiri Reaktorin sydän Sekundääripiiri Passiiviset jälkilämmönpoistojärjestelmät Kuva: Rosatom FENNOVOIMA 2015
Turbiinirakennus: Vesihöyrystä sähköä 31
Turbiinirakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 32
Turbiinirakennus Hallinosturi Generaattori Matalapaineturbiinit Korkeapaineturbiini Välitulistimet Merivesilauhdutin 33
Kaavio selityksineen löytyy: PSAR Chapter 1 34
Muita voimalaitoksen rakennuksia 35
Turvallisuusrakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 36
Turvallisuutta hoidetaan nelinkertaisilla järjestelmillä FENNOVOIMA 2015 Kuva: Rosatom
Esimerkki jäähdytysjärjestelmistä Suojarakennus Primääripiiri Aktiiviset hätäjäähdytysjärjestelmät Kontainmentin sprayjärjestelmä Kuva: Rosatom FENNOVOIMA 2015 11..2015 Minttu Hietamäki
Dieselgeneraattorirakennukset 10 5 3 7 13 4 12 11 1 2 8 6 14 1 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 3
Valvomorakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 40
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) 41
Apurakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastointirakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 42
Apurakennus Apurakennuksissa on lukuisia järjestelmiä, jotka tukevat reaktorirakennuksen toimintoja kuten: Nesteiden puhdistusjärjestelmiä Ilmastointijärjestelmiä 43
Tuoreen polttoaineen varasto 5 3 7 13 4 12 11 1 2 8 6 14 10 1 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 44
Tuore polttoaine ei juuri säteile Polttoainepellettejä Polttoaineelementti Polttoainesauvoja FENNOVOIMA 2015 45
Sisäänkulkurakennus 1 Reaktorirakennus 5 10 2 Turvallisuusrakennus 3 Apurakennus 4 Valvomorakennus 5 Sisäänkulkurakennus 12 11 13 4 3 1 2 7 8 6 Höyryventtiilirakennus 7 Jäterakennus 8 Pumppausrakennus Dieselgeneraattorirakennukset 10 Tuoreen polttoaineen varastorakennus 11 Turbiinirakennus 6 12 Sähkönjakelurakennus 13 Vedenkäsittelylaitos 14 Merivesipumppaamo 14 46
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 47
Sähköä vuonna 2024 FENNOVOIMA 2015 48
Rosatom AES-2006 Reaktorin lämpöteho 3200 MW Terminen hyötysuhde ~37 % Sähköteho Primääripiirin paine 1200 MW 162 bar UO 2 -polttoaineen U-235 -pitoisuus ~4 % Polttoaine-elementtien lukumäärä 163 Säätösauvojen lukumäärä 121 Pääkiertopiirien / höyrystimien lukumäärä 4 Meriveden virtaus turbiinilaitoksen läpi ~45 m 3 /s FENNOVOIMA 2015
Kiitos. Kysymyksille on aina aikaa! www.fennonen.fi minttu.hietamaki@fennovoima.fi www.fennovoima.fi FENNOVOIMA 2015