Lauhdepumppujen kavitaatiotilanne ja soveltuvuus OL1 ja OL2 laitosyksiköiden korotetulla tehotasolla
Tiitta, Jere (2022)
Diplomityö
Tiitta, Jere
2022
School of Energy Systems, Energiatekniikka
Kaikki oikeudet pidätetään.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022070851585
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2022070851585
Tiivistelmä
Tämän diplomityön tavoitteena oli selvittää Olkiluoto 1 ja Olkiluoto 2 ydinvoimalaitosyksiköiden lauhdepumppujen soveltuvuutta voimalaitosten korotetulla tehotasolla. Työ laadittiin osana turbiinilaitoksen muutostarpeiden kartoitusta tehonkorotuksen esiselvitysvaiheessa. Tässä työssä keskityttiin pisimmän imulinjan omaavan lauhdepumpun arviointiin, sillä kyseisellä lauhdepumpulla oli oletettavasti suurimmat imulinjan painehäviöt.
Lauhdepumppujen saatavilla oleva NPSH-arvo arvioitiin laskennallisesti ja tätä verrattiin lauhdepumpun uuden toimintapisteen vaadittuun NPSH-arvoon. Lisäksi työssä tarkasteltiin eri painehäviökertoimien vaikutusta saatavilla olevaan NPSH-arvoon sekä toisaalta sitä tilannetta, että miten kylläinen lauhde vaikuttaa saatavilla olevaan NPSH-arvoon. Teoreettisen tarkastelun tueksi suoritettiin värähtelytasomittaukset lauhdepumpun nykyisessä toimintapisteessä sekä koeohjelman aikana, jolloin yksi lauhdepumppu toimi uudessa toimintapisteessä.
Tämän työn rajauksilla lauhdepumpuilla todettiin olevan edellytykset toimia tehonkorotusta vastaavassa toimintapisteessä, eikä kavitaation todettu olevan uhka pumpun toiminnalle. Tässä työssä mitatut värähtelytasomittaukset eivät nousseet oleellisesti uudessa toimintapisteessä. Lauhdepumpun soveltuvuuden varmistamiseksi olisi hyvä tarkastella virtauksen tasaisuus imukartiossa ja arvioida pumpun sylinterissä tapahtuvia painehäviöitä. The purpose of this master's thesis was to investigate suitability of the condensate pumps on Olkiluoto 1 and Olkiluoto 2 nuclear power plants' uprated power level. The master's thesis was a part of examination of the turbine isle change requirements, which is included in the power uprate preliminary survey. The focus was on the main condensate pump, which had the longest suction pipeline, and thus presumably had the greatest pressure losses.
The available NPSH was calculated, and it was compared to the condensate pump's required NPSH value in the new duty point. In addition, there was evaluation of how two different sets of pressure loss coefficients will affect the available NPSH. There was also estimation on how the available NPSH will change if the condensate would be at saturation point. Vibration level measurements were also conducted in current and planned duty point, to strengthen the cavitation risk investigation.
In conclusion, the condensate pumps were found to be suitable on power plants' uprated power level within this work's scope. The cavitation was found not to be an issue at the new duty point. In addition, the conducted vibration level measurements displayed that there was no significant change between the duty points. However, for more reliable conclusions, there is still need for further study on uniformity of flow at the suction inlet and evaluation of the pressure losses in the can of the condensate pump.
Lauhdepumppujen saatavilla oleva NPSH-arvo arvioitiin laskennallisesti ja tätä verrattiin lauhdepumpun uuden toimintapisteen vaadittuun NPSH-arvoon. Lisäksi työssä tarkasteltiin eri painehäviökertoimien vaikutusta saatavilla olevaan NPSH-arvoon sekä toisaalta sitä tilannetta, että miten kylläinen lauhde vaikuttaa saatavilla olevaan NPSH-arvoon. Teoreettisen tarkastelun tueksi suoritettiin värähtelytasomittaukset lauhdepumpun nykyisessä toimintapisteessä sekä koeohjelman aikana, jolloin yksi lauhdepumppu toimi uudessa toimintapisteessä.
Tämän työn rajauksilla lauhdepumpuilla todettiin olevan edellytykset toimia tehonkorotusta vastaavassa toimintapisteessä, eikä kavitaation todettu olevan uhka pumpun toiminnalle. Tässä työssä mitatut värähtelytasomittaukset eivät nousseet oleellisesti uudessa toimintapisteessä. Lauhdepumpun soveltuvuuden varmistamiseksi olisi hyvä tarkastella virtauksen tasaisuus imukartiossa ja arvioida pumpun sylinterissä tapahtuvia painehäviöitä.
The available NPSH was calculated, and it was compared to the condensate pump's required NPSH value in the new duty point. In addition, there was evaluation of how two different sets of pressure loss coefficients will affect the available NPSH. There was also estimation on how the available NPSH will change if the condensate would be at saturation point. Vibration level measurements were also conducted in current and planned duty point, to strengthen the cavitation risk investigation.
In conclusion, the condensate pumps were found to be suitable on power plants' uprated power level within this work's scope. The cavitation was found not to be an issue at the new duty point. In addition, the conducted vibration level measurements displayed that there was no significant change between the duty points. However, for more reliable conclusions, there is still need for further study on uniformity of flow at the suction inlet and evaluation of the pressure losses in the can of the condensate pump.