Fonctionnement des circuits secondaires de refroidissement
Le circuit secondaire est fermé, c’est-à-dire qu’il ne subit aucun apport de matière de l’extérieur, et circule avec un débit de vapeur de 5 400 tonnes par heure environ. Dans le générateur de vapeur, l’eau se réchauffe grâce à l’énergie emmagasinée par le fluide primaire qui circule dans les tubulures du générateur. A la sortie, l’eau est entièrement vaporisée et est à la pression de 56 bars pour une température de 270°C (le primaire est à 155 bars et 320°C). Puis la vapeur est immédiatement envoyée dans le complexe turbines, qui lui se trouve dans la salle des machines. Il y a quatre turbines sur le même arbre, entraînées par le même circuit de vapeur. La première reçoit la vapeur à haute pression, pression qui chute à la sortie de la turbine. C’est pour cela qu’avant chacune des trois autres, la pression doit être relevée à l’aide d’un surchauffeur, à un niveau toutefois inférieur aux 56 bars initiaux. Dans la mesure où les turbines sont entraînées à 1500 tours par minute, il faut également faire en sorte qu’il n’y ait bien que de la vapeur qui entre dans les turbines en pas d’eau liquide car des gouttes endommageraient les pales en les frappant violemment, à cette vitesse. Or la détente provoque une apparition de liquide. C’est pour cela qu’un sécheur de vapeur est couplé à chaque surchauffeur, afin de « sélectionner » le gaz exclusivement. A présent que la turbine a été entraînée, il faut refermer le cycle et remettre l’eau dans son état initial avant de la réinjecter dans le générateur de vapeur. Au-dessous des turbines se trouve le condenseur, destiné à refroidir le circuit secondaire aux alentours de 50°C. Il faut bien voir que le circuit primaire lui avait fournit une énergie absolument phénoménale : les 48 000 tonnes/heure du primaire à 320°C élèvent la température du secondaire extrêmement rapidement de plus de 200°C, du fait de la différence de débit et de température. Et c’est une grande partie de cette énergie qui n’a pas été dissipée dans les turbines qu’il faut évacuer. Le circuit de refroidissement est là pour ça. Ensuite, les turbopompes alimentaires remettent le fluide à la pression de 56 bars et le cycle peut reprendre.
Schéma d’un générateur de vapeur
Vue des canalisations d’un surchauffeur en salle des machines (source : personnelle)
Le circuit de refroidissement est ouvert sur la source froide (eau d’un fleuve, de mer). A la station de pompage, l’eau de refroidissement est prélevée, filtrée dans de gigantesques filtres tambour de 15 m de diamètre, et mise sous pression à l’aide de deux des plus puissantes pompes de la centrale : les pompes CRF : 22 000 litres par seconde chacune ! Sur l’ensemble d’un site de 4 unités, on pompe donc chaque seconde 200 m3. L’eau ainsi pompée à environ 10°C va refroidir le secondaire dans le condenseur au travers d’une surface d’échange de 43 700 m2. Elle est ensuite rejetée. Il est nécessaire d’en prélever autant afin de limiter au rejet l’augmentation de la température moyenne, pour des raisons écologiques (l’eau en aval ne doit pas dépasser 24°C, 26 pendant un mois tout au plus).
Conduites d’arrivée d’eau dans le condenseur de la tranche 3, à -7 en salle des machines (source : personnelle)