Laitosmittaukset turbiinilaitoksen suorituskyvyn seurantaan ydinvoimalaitoksen vuosihuoltojen yhteydessä

Työssä kehitettiin höyryvoimalaitosprosessin tilan seurantaan laitosmittausrutiini, jolla tarkastellaan erityisesti turbiinilaitoksen suorituskykyä ennen ja jälkeen vuosihuoltojen. Laitosmittaukset on kehitetty Teollisuuden Voima Oyj:n Olkiluodon ydinvoimalaitosyksikköjen OL1 ja OL2 tarpeisiin. Mittauksilla saadaan tietoa vuosihuollon kokonaisvaikutuksista prosessiin eli muuttuiko mikään vuosihuollon aikana ja mitkä syyt johtivat muutokseen. Lisäksi säännöllisillä mittauksilla tavoitellaan pitkän aikavälin referenssitietoa prosessin tilasta. Esimerkkimittaukset tehtiin kevään 2008 vuosihuolloissa, R108 ja R208. Työssä on esitetty mittausten suorittaminen, tulosten laskenta ja tarkastelu sekä raportointi. Luotu mittausrutiini pohjautuu höyryturbiinien ja lämmönsiirtimien vastaanottokokeita käsitteleviin standardeihin sekä laitosten viimeisimpiin prosessimuutosten yhteydessä toteutettuihin suorituskykymittauksiin. Laitosmittauksista tehtiin vastaanottokokeita kevyemmät ja yksinkertaisemmat mittaustapahtumat, joilla saadaan kuitenkin riittävän luotettavaa tietoa. Tunnuslukuja, joita ei käytettävissä olevien mittatietojen avulla saatu suoraan selville tai laskettua massa- ja energiataseilla, määritettiin stationaarisen tilan mallinnusohjelmalla TEMPO:lla. Esimerkkimittaukset sujuivat hyvin ja saadut tulokset antoivat kaivattua lisätietoa vuosihuollon vaikutuksesta prosessiin. Generaattorin bruttoteho aleni OL1:llä ja pysyi ennallaan OL2:lla. OL1:n tehon aleneminen selittyi syöttöveden virtausmäärän vähenemisellä, johon vaikutti virtausmittalaitteen lähettimen vaihto. OL2:lla ei havaittu turbiiniprosessissa muutoksia, mutta lauhduttimien suorituskyky parani. Lauhduttimien suorituskyvyn paraneminen ilmeni asteisuuksien pienentymisenä, johon vaikuttivat puhdistaminen ja ilmavuotojen väheneminen.

A measuring routine for performance monitoring of the water-steam cycle is developed in this thesis. The measurements focus is on inspecting the performance of the turbine plant before and after outage. The performance measurements have been developed for the nuclear power plant units OL1 and OL2 of Teollisuuden Voima Oyj. Information about the total impacts of outages on the power plant processes is gathered by these measurements. The purpose is to find whether there have been changes in the processes and what has caused the changes. In addition, routine measurements give long-term reference information about the processes. The example measurements were done in outages R108 and R208 in the spring 2008. The thesis contains instructions for conducting the measurements, computing and interpreting the results, and reporting. The created routine of measurements is based on the standards of acceptance tests of steam turbines and heat exchangers. Also performance tests carried out in connection with the latest process modifications are exploited. The measurements have been done as a simplified version of standard measurements, considered to give adequate information. Parameters not available through measurements or calculated mass and energy balances have been determined with the steady-state process modeling program TEMPO. The example measurements were carried out successfully, and the results gave the needed additional information about the impacts of outages on the processes. The generator output decreased in OL1 and remained unchanged in OL2. The output decrease in OL1 was explained by a drop of feed water flow caused by the replacement of the flow measurement transmitter. No changes were discovered in the turbine process in OL2 but the performance of condensers improved. The improvement of condensers appeared by a reduction of terminal temperature differences which was result from cleaning and decreasing air leakages.