Ydinvoimalaitoksen pääprosessit

Ydinvoimalaitoksen erottaa tavanomaisesta höyryvoimalaitoksesta ensisijaisesti lämmöntuotantotapa. Tavanomaisen polttoaineen (esimerkiksi hiili, maakaasu ja turve) sijaan ydinvoimalaitoksessa käytetään energianlähteenä uraania. Uraanin käyttäminen energialähteenä perustuu atomiydinten halkeamisreaktioon eli fissioon, jossa vapautuu suuri määrä energiaa.

Ydinreaktori tuottaa lämpöä, kun polttoainenipuissa olevat uraaniytimet halkeavat neutronin osuessa niihin. Halkeamisen yhteydessä syntyy uusia vapaita neutroneja, jotka voivat halkaista lisää uraaniytimiä, mikä mahdollistaa ketjureaktion syntymisen Sähköntuotanto ydinvoimalaitoksessa perustuu hallitun ketjureaktion synnyttämän lämpöenergian hyödyntämisen.

Syntyvä lämpö kuumentaa reaktorisydämen läpi virtaavan veden noin 300-asteiseksi. Painevesireaktorissa vallitsevan korkean paineen (123 bar) takia vesi ei kuitenkaan kiehu. Tästä primääripiirin vedestä lämpöenergia siirtyy erillisissä höyrystimissä sekundääripiirin veteen, joka höyrystyy. Korkeapaineinen höyry johdetaan turbiiniin. Höyry laajeneminen saa turbiinin pyörimään ja pyörimisliike muutetaan generaattorissa sähköksi.

Primääripiiri

Loviisan voimalaitosyksiköidenpääkiertopumput kierrättävät 300-asteista vettä höyrystimiin ja takaisin reaktoriin. Näitä rinnakkain toimivia pääkiertopiirejä on Loviisan voimalaitosyksiköillä yhteensä kuusi. Yhdessä ne muodostavat reaktorin primääripiirin.

Sekundääripiiri

Höyrystimissä primääripiirin vesi kuumentaa erillisen sekundääripiirin vettä. Vesi alkaa kiehua, koska sekundääripiirissä paine (44 bar) on huomattavasti primääripiirin painetta alhaisempi. Syntynyt höyry johdetaan turbiineille. Turbiini puolestaan pyörittää generaattoria, joka muuttaa turbiinissa syntyneen liike-energian sähköksi.

Sähkö siirretään päämuuntajan kautta 400 kilovoltin jännitteellä valtakunnan sähköverkkoon.

Merivesipiiri

Kolmannen erillisen piirin muodostaa merivesipiiri. Turbiinin jälkeen matalapaineinen höyry johdetaan lauhduttimiin. Siellä höyry lauhdutetaan kylmän meriveden avulla takaisin vedeksi, joka pumpataan esilämmittimien kautta takaisin höyrystimiin.

Molempien voimalaitosyksiköiden toimiessa höyryn jäähdyttämiseen tarvitaan keskimäärin noin 40 kuutiometriä merivettä sekunnissa. Jäähdytykseen käytetty vesi johdetaan takaisin mereen noin kymmenen astetta lämmenneenä ja laadultaan muuttumattomana.

Reilu kolmasosa (34,5 %) reaktorissa syntyvästä lämmöstä saadaan muutetuksi sähköksi. Loppu siirtyy lauhduttimissa jäähdytysveteen ja sitä kautta mereen, samaan tapaan kuin muissakin sähköä tuottavissa lauhdevoimalaitoksissa.