Kostean höyryn paisunnan erityispiirteet ydinvoimalaitosten turbiineissa

Diplomityössä käsitellään ydinvoimalaitoksen kostean höyryn alueella toimivien höyryturbiinien toiminnan erityispiirteitä. Tarkemmin työssä keskitytään Loviisan ydinvoimalaitoksen turbiiniprosessiin. Tavoitteena on selvittää veden tiivistymistä höyryvirrassa, sen erotusta höyrystä turbiineissa sekä määrittää laitokselle todellinen paisuntakäyrä. Työssä selvitettiin veden tiivistymistä höyryvirtaan kirjallisuuden ja prosessista saatujen tietojen perusteella. Lisäksi työssä tutustuttiin suurien nykyaikaisten kostean höyryn alueella toimivien turbiinien vedenerotukseen ja sen pohjalta arvioitiin Loviisan ydinvoimalaitoksen turbiinin kosteudenerotusta. Näiden tietojen avulla saatiin mallinnettua kostean höyryn paisuntakäyrä Loviisan ydinvoimalaitoksen turbiineille. Työssä perehdyttiin lisäksi ulosvirtauskanavan toimintaan. Diplomityön puitteissa ei perehdytty yksityiskohtaisesti veden tiivistymiseen höyryvirrassa, vaan aihe ansaitsee tarkempaa tutkimusta. Kosteuden erotustehokkuuden arviointi todellisessa prosessissa ilman mittauksista saatavaa tietoa on vaikeata, mutta toimenpiteisiin lisäinformaation saamiseksi Loviisan ydinvoimalaitoksen turbiiniprosessista on ryhdytty. Työssä tehtyjen selvitysten avulla saatiin arvokasta tietoa turbiinikoneikon toiminnasta ja sen tehokkuuden parantamisesta.

In this master's thesis, the main target is to determine the special characteristics of wet-steam turbines. Specifically this thesis will focus on the turbine process of the Loviisa nuclear power plant. The goal is to study condensation phenomena of water in steam flow and moisture separation in large wet-steam turbines and also to determine the actual expansion line of the turbines of the Loviisa nuclear power plant. The condensation of water in steam flow was studied from the literature, other source materials and information of the Loviisa nuclear power plant turbines. The moisture separation in large modern wet-steam turbines operating in the two-phase region was studied and the moisture separation in the Loviisa nuclear power plant was rated. The actual expansion line of the turbines was modeled based on the information regarding the moisture separation. The outflow channel examined in general terms. Within the limits of master’s thesis, the condensation of water in steam flow was not looked in details. It requires further specific research. The quantification of moisture separation efficiency in the actual nuclear power plant turbine process is difficult to carry out without any measurement data but the steps to obtain additional information about the Loviisa nuclear power plant turbines has been taken. This master’s thesis gives valuable information about turbine operations in Loviisa nuclear power plant and knowledge about potential to improve the efficiency.