Modèle thermo-halin de la retenue de Mirgenbach à Cattenom

EDF; Département EAA, 6 quai Watier 78401 Chatou Cédex

Résumé

Le refroidissement du Centre de Production Nucléaire de Cattenom s'effectue par prélèvement d'eau de Moselle. Cette eau échauffée, dont une partie est évaporée dans les aéroréfrigérants, est restituée à la Moselle. L'eau rejetée transite par la retenue de Mirgenbach qui sert de source froide pour la centrale. En cas de difficulté d'alimentation en eau de Moselle, elle peut alors fonctionner en circuit fermé sur la retenue. Toutefois certaines contraintes (débit, niveau, températures, salinité) doivent être respectées, sinon la puissance de la centrale doit être diminuée, voire annulée. Afin de déceler les périodes et les cas de figure difficiles, un modèle mathématique unidimensionnel sur la verticale, basé sur le bilan d'énergie, a été utilisé pour simuler le comportement thermique et la salinité de la retenue. Appliqué à des données passées (1961 -1986) il a permis de montrer par exemple que la période la plus critique (été 1976) ne provoquait pas d'indisponibilité lorsque 2 tranches fonctionnent, mais pouvait conduire à 40 jours d'arrêt pour 4 tranches. II a été adapté pour un usage en temps réel, en utilisant des prévisions hydrométéorologiques, de façon à adapter au mieux la gestion de la centrale en fonction des conditions du moment. II pourra être perfectionné pour tenir compte de l'effet du traitement antitartre à l'acide chlorhydrique, voire pour simuler l'évolution d'autres paramètres de qualité d'eau : oxygène dissous, DBO, biomasse du phytoplancton.

Abstract

The cooling water used by the Cattenom Nuclear Power Generation Centres cornes from the Moselle river. The heated water, part of which is evaporated in cooling towers, is returned to the Moselle. The discharged water flows through the Mirgenbach reservoir, used as cold source for the power station. In the event of problems in supply of Moselle water, the power station can then operate in closed circuit on the reservoir. However, certain constraints (rate of flow, temperature, salinity) need be respected, other-wise, the plant must operate at reduced capacity or be shutdown. To detect the difficult periods and scenarios, a one-dimensional vertical mathematical models based on the energy balance has been used to simulated the thermal behaviour and the salinity of the reservoir. Applied to older data (1961 -1986, it was shown thaî the most critical period (summer 1976) did not cause any outage when two units were in service, but could lead to 40 days of shutdown for four units. It has been made suitable for real time application, using hydro-meteorological forecasts so as to adapt plant management at best to the conditions prevailing at the time. It can be perfected to take account of the hydrochloric acid antiscale treatment, or even to simulate the change in other pararneters relating to water quaiity: dissolved oxygen, BOD, phytoplanktonic biomass.