ORC-tekniikan mahdollisuudet ydinvoimalan lauhde-energian hyödyntämisessä

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli ORC-tekniikan mahdollisuuksien selvittäminen ydinvoimalan lauhde-energian hyödyntämisessä. Tämän insinöörityön lähtökohtana voidaan pitää Länsi-suomen vesioikeuden Teollisuuden Voima Oyj:lle vuonna 1977 myöntämää oikeutta johtaa laitosyksiköiden lämmin jäähdytysvesi mereen ja päätöksen myötä tulleet lupavelvoitteet. Lupavelvoitteeksi kirjattiin mm. voimalaitoksen hukkalämmön toteuttamiskelpoisten hyödyntämistapojen etsintä.Työ on rajattu käsittämään ainoastaan ORC-tekniikan ja sen kaksi eri sovellusta,joissa toisessa käytetään lämpönieluna ilmalauhdutusta ja toisessa laitoksen jäähdytysveden tulopuolelta otettua kylmää merivettä. Työssä on huomioitu myös tulevien laitosten vaikutus laitosyksiköiltä kokonaisuudessaan vapautuvaan lauhdelämmön määrään ja lämpötilaan. Työssä havaittiin, että ORC-prosessilla kyetään optimaalisissa olosuhteissa tuottamaan sähköä ydinvoimalan lauhteesta, mutta asia kaipaa vielä lisätutkimuksia. Tässä työssä ei oteta huomioon laitteiston mitoituksia ja laitoshankinnoista aiheutuvia kustannuksia. Lisäksi työssä ei pyritä optimoimaan erilaisia prosessiarvoja suhteessa investoinnille mahdollisesti suunniteltavaan takaisinmaksuaikaan.

Possibilities of ORC-technology to utilize condensing energy of a nuclear power plant.

The purpose of this thesis was to fathom out the possibilities to use the ORC technology to utilize condensing energy of a nuclear power plant. The thesis was made because of the clearance TVO got in 1977 from the Water right court of West-Finland to transmit the cooling water in the sea. One term of this clearance was that TVO has to search for feasible ways to utilize the waste heat. The topic is limited to cover two different applications of the ORC technology. In one application the air condenser is used as the heat sink and in the other one cold sea water from the entry side of the plant. Also the effects of upcoming new plant units have been taken into account. As a conclusion it can be said that it is possible to produce electricity with the OCR process from the condensate of a nuclear power plant when the circumstances are optimal but further study is still needed. Machinery design and the cost of plant procurement were not studied. Besides this study is not trying to optimize the process numbers in relation to the estimated repayment period of an investment.