Régimes variables
Conception et calcul des chaudières : comportement et performances

1.1 Types de service

La marche de base exige la recherche d’un bon rendement et justifie un investissement élevé, éventuellement une solution en pression supercritique si le nombre d’heures de service est de l’ordre de 8 000 par an et le combustible bon marché.

En général, on ne demande pas de variation rapide de charge, mais des solutions qui permettent d’assurer de bonnes températures dans une assez large plage de fonctionnement : par exemple, entre 35 et 100 % pour la surchauffe et 60 et 100 % pour la ou les resurchauffes le seuil minimal de resurchauffe étant appelé control point. La recherche d’une bonne disponibilité conduit à installer plus de dispositifs de secours et de circuits complémentaires ; la détection des défauts nécessite des systèmes plus perfectionnés, à redondance, pour éviter des coupures sur défauts fictifs.

Les groupes de pointe doivent satisfaire principalement trois exigences :

• comme ils doivent couvrir peu d’heures de fonctionnement, l’investissement doit être léger et on admet un rendement plus mauvais, de 3 à 5 % au-dessous de celui d’une centrale de base ;

• le groupe de pointe doit assurer des variations rapides de charge ;

• les temps de démarrage doivent être courts, pour limiter les dépenses de combustible pendant les périodes de montée en pression et en température.

Le combustible des centrales de pointe est du fuel ou du gaz naturel.

Les systèmes intermédiaires sont chargés de fonctionner pendant certaines périodes de l’année, 5 à 6 mois par exemple, avec arrêt de nuit et de fin de semaine. La plupart du temps, la marche est à deux postes de travail (2 × 8 h).

Ces groupes de production doivent pouvoir assurer des reprises de charge rapides, avoir des temps de montée en pression et en température relativement courts, tout en ayant un rendement correct à pleine charge.

On réalise également des systèmes mixtes qui ont été conçus tout d’abord pour une fonction de pointe avec la possibilité de se transformer par la suite en centrale de base à cycle combiné : l’installation de turbines à gaz dans un délai rapide permet de faire face à un besoin d’énergie qui ne peut se satisfaire du délai de construction d’une centrale classique ; ultérieurement, l’installation en complément de chaudières de récupération...