Optimoitu turvallisuusluokiteltu kylmävesijärjestelmä

Thumbnail Image

Files

master_Vanhala_Sami_2025.pdf (2.07 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Chemical Engineering | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-05-23

Department

Major/Subject

Industrial Energy Processes

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Advanced Energy Solutions

Language

fi

Pages

59

Series

Abstract

This master’s thesis focuses on the optimization of the chilled water system of unit 2 at the Loviisa nuclear power plant. The safety-classified chilled water system is responsible for space cooling of the plant’s automation and electrical systems, which are a critical component for the safe and reliable operation of the facility. The objective of the study was to investigate how the current system’s sizing, capacity, and performance could be improved. The system’s dynamic behaviour was examined with respect to the cooling capacity of the chillers, the dimensioning of the piping, the volume of the buffer tank, and the effects of control configurations. The research is based on a dynamic simulation model that combines measured weather data and physical modelling. The chilled water system was analysed using different system configurations and power levels. Simulations were carried out using weather data from 2021 as well as conditions that mimic extreme weather scenarios. Based on the results, the optimal cooling capacity, buffer tank volume, and control strategy for the room coolers were determined. The findings of this study support potential investment decisions and development projects aimed at improving the existing system and ensuring its operational capability even under challenging weather conditions.

Tämä diplomityö käsittelee Loviisan ydinvoimalaitoksen laitosyksikkö 2:n kylmävesijärjestelmän optimointia. Turvallisuusluokiteltu kylmävesijärjestelmä huolehtii automaatio- ja sähköjärjestelmien tilajäähdytyksestä, mikä on kriittinen osa laitoksen turvallista ja luotettavaa toimintaa. Työn tavoitteena oli tutkia, miten nykyisen järjestelmän mitoitusta, kapasiteettia ja suorituskykyä voidaan parantaa. Järjestelmän dynaamista käyttäytymistä tarkasteltiin vedenjäähdyttimien jäähdytystehon, putkistojen mitoituksen, tasaussäiliön tilavuuden ja säätökonfiguraatioiden vaikutuksella. Tutkimus perustuu dynaamiseen simulointimalliin, joka yhdistää mitattuja säätietoja ja fysikaalista mallintamista. Kylmävesijärjestelmää analysoitiin eri kokoonpanoilla ja tehoportailla. Simuloinnit toteutettiin vuoden 2021 säädatan perusteella sekä olosuhteilla, jotka jäljittelevät poikkeuksellisia ääriolosuhteita. Tulosten perusteella määritettiin järjestelmälle optimaalinen jäähdytysteho, tasaussäiliön koko sekä huonejäähdyttimien ohjaustapa. Työssä saadut tulokset tukevat mahdollisia investointipäätöksiä ja kehitystoimia järjestelmän parantamiseksi sekä sen toimintakyvyn varmistamiseksi haastavissakin sääolosuhteissa.

Description

Supervisor

Lahdelma, Risto

Thesis advisor

Smolander, Juha

Keywords

turvallisuusluokiteltu, vedenjäähdytin, jäähdytys, optimointi, automaatiotilat, simulointi

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202506104432

Collections

[dipl] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM