Bilan thermique de la chaudiere

La puissance thermique est un parametre surveille en permanence pour des raisons evi — dentes de sQrete et de disponibilite. Elle est determinee de trois manieres differentes. Deux correspondent a des bilans realises sur du materiel d’exploitation : le bilan enthalpique primaire (a partir de l’echauffement des boucles) et le bilan de puissance neutronique. Le dernier, le BIL 100 est realise au secondaire a partir de materiel d’essais. Il est plus precis et constitue la reference.

7.2.1.1. Bilan enthalpique secondaire

Le bilan enthalpique secondaire permet de determiner la puissance thermique de refe­rence de la tranche a partir de 30-35 % PN pour tous les calibrages des moyens de suivi et de protection du сшиг. En dessous de ce niveau de puissance, les incertitudes de mesure sont trop importantes pour utiliser cette mesure. Ce bilan enthalpique, effectue sur le cir­cuit secondaire au niveau des GV, est obtenu en realisant un essai appele BIL100 lorsqu’il est effectue a la puissance nominale ou BILXX aux autres niveaux de puissance. Il n’est pas disponible en permanence en salle de commande et ne constitue alors qu’un moyen de controle. Le BIL100 est realise frequemment en parallele d’autres essais afin de s’assurer de la valeur exacte de la puissance de la tranche.

Le BIL100 a pour but de determiner le plus precisement possible la puissance ther- mique fournie par le reacteur pour permettre le reglage des chaTnes de puissance et mettre en evidence des anomalies de fonctionnement sur le circuit secondaire. L’essai est realise, a minima, une fois par mois des que la puissance de la tranche atteint ou depasse 35 % de la puissance thermique nominale. Toutefois, la precision de la mesure n’est optimale qu’a partir de 75 % PN.

Le BIL100 sert de reference pour le recalage du BIL KIT en salle de commande pour les REP 900 MWe ou du SPIN pour les REP 1300 MWe. Il indique a l’exploitant la puissance fournie par la tranche. En aucun cas, la puissance thermique nominale du reacteur ne doit depasser 100 %. Les essais periodiques de BIL100 et de recalage des parametres du RPN sont effectues pour respecter cette limite de sQrete.

Le BIL100 sert aussi de reference de puissance pour les differents essais suivants :

• EP-RPN 11 et EP-RPN 12 (cf. paragraphe 7.2.2.3);

• EP-RCP 114 (mesure debit primaire), realise une seule fois par cycle lors de l’atteinte du palier nominal de puissance;

• EP-RGL4 (cf. paragraphe 7.2.3).

La puissance thermique du reacteur est determinee a partir d’un bilan enthalpique dans chaque generateur de vapeur. On a choisi de determiner cette puissance par un bilan enthalpique secondaire car il est plus precis. La determination du bilan thermique de la chaudiere necessite que soient correctement etalonnes et verifies les differents capteurs de temperature, de debit et de pression. A ce titre, les capteurs de debit secondaire uti­lises pour le bilan thermique sont controles tous les trois ou quatre ans (un controle de diaphragme sur un ligne GV a chaque arret de tranche).

La puissance thermique du reacteur peut s’exprimer comme la difference entre la puis­sance thermique fournie par les GV et la puissance calorifique apportee au circuit primaire en dehors du reacteur, par le travail des pompes par exemple :

nb GV

Wr WGV(i)-Wapr

i=1

ou :

• Wr est la puissance thermique du reacteur,

• WGV est la puissance thermique fournie par le GV,

• Wapr est la puissance calorifique apportee au circuit primaire en dehors du reacteur.

La puissance thermique echangee dans un generateur de vapeur s’ecrit: Wgv = Hv(Qe — Qp) + HpQp — HeQe

avec :

• Hv I’enthalpie de la vapeur saturee a la sortie du GV (kJ/kg):

Hv = xHvs + (1 — x)Hes

• Hes I’enthalpie de I’eau a la saturation (kJ/kg),

• Hvs l’enthalpie de la vapeur saturee (kJ/kg),

• x le titre de la vapeur du GV (pratiquement 0,999),

• He l’enthalpie de l’eau alimentaire GV (kJ/kg),

• Qe le debit massique de l’eau alimentaire du GV (kg/s),

• Qp le debit massique de purge du GV (kg/s),

• Hp l’enthalpie de l’eau des purges du GV (kJ/kg).

L’enthalpie Hv de la vapeur humide a la sortie du GV est calculee en fonction du titre, de la pression de sortie des GV et des tables thermohydrauliques de l’eau pour les enthalpies a la saturation. Le titre est mesure lors du demarrage de l’installation ou d’un remplacement de GV. Ce titre en eau a une tendance naturelle a la degradation a cause du vieillissement des dispositifs de sechage. Ceci pourrait entrarner une diminution de la puissance thermique d’ou une perte de puissance electrique. Sur une tranche 1300 MWe, 1 % de degradation du titre correspond a une perte de 8 MWe.

L’enthalpie He de l’eau alimentaire est calculee a partir des pressions et des tempera­tures amont des diaphragmes necessaires aux mesures de debit, par difference de pression amont/aval, et a partir des tables de l’eau.

Le debit massique Qp de purge du GV represente environ 1 % du debit alimentaire. Les debits sont mesures dans une tuyere ou dans un diaphragme suivant le palier.

La puissance calorifique Wapr apportee au circuit primaire en dehors du reacteur est estimee a partir de la relation :

^^apr = Pab — Psout

La puissance Pab apportee au primaire depend des apports :

• des pompes primaires,

• des pompes de charge,

• des chaufferettes du pressuriseur.

La puissance psout soutiree au circuit primaire depend des « consommations » :

• de l’echangeur non regenerateur,

• des barrieres thermiques des pompes primaires,

• des echangeurs des paliers et du moteur des pompes primaires,

• des pertes calorifiques exterieures degagees par le circuit primaire.

Ces differents parametres ont ete chiffres lors d’essais effectues pendant la mise en exploitation de l’installation a partir de bilan des pertes thermiques, des echangeurs, des puissances electriques absorbees par les pompes et les chaufferettes. Ils sont consideres comme constants tout au long de la vie de la tranche. A titre d’exemple, ces pertes sont estimees a 11 MWe pour le palier 900 MWe.