Brevet de technicien supérieur contrôle industriel et régulation automatique

E5 Étude d’un système d’instrumentation, contrôle, régulation

U51 – Analyse physico-chimique d’un procédé et de son environnement

CNPE : Centrale Nucléaire de Production d’Électricité.

Présentation :

Le principe de fonctionnement d’une centrale nucléaire de production d’électricité (CNPE) est d’extraire l’énergie libérée lors de la réaction de fission, puis par une succession de transformations énergétiques, de fournir cette énergie au réseau électrique.

Travail demandé :

L'étude porte sur 6 parties indépendantes :

• Partie A : Puissance de la pompe du circuit primaire .

On utilise une pompe pour faire circuler l’eau dans le circuit primaire. On appelle branche chaude la portion de circuit située entre le réacteur et le générateur vapeur noté GV et branche froide celle située entre la sortie du GV et l’entrée du réacteur.

• Partie B : Alimentation électrique des chaufferettes du pressuriseur .

Lorsque la pression du circuit primaire est trop faible, on met en marche dans le pressuriseur des dispositifs appelés chaufferettes. Ce sont des résistances chauffantes alimentées par un gradateur qui produit une tension alternative de valeur efficace variable.

• Partie C : Masse de combustible.

L’eau du circuit primaire pénètre dans le réacteur où se trouve le combustible. L’eau récupère alors l’énergie produite par les réactions de fission du combustible puis se dirige vers les générateurs de vapeur.

• Partie D - Mesure de la pression du circuit primaire .

La pression du circuit primaire est mesurée par un capteur . Le courant de sortie I, 4 – 20 mA, du capteur passe ensuite par un montage conditionneur. 

• Partie E - Puissance cédée par la vapeur à la turbine.

La turbine est composée de deux parties, appelées turbine haute pression notée HP et turbine basse pression notée BP. Afin de céder son énergie à la turbine, l’eau du circuit secondaire subit des transformations .

• Partie F - Consommation en eau d’une centrale nucléaire .

L’eau du circuit de refroidissement permet, via le condenseur, la liquéfaction de la vapeur du circuit secondaire. L’eau du circuit de refroidissement est ensuite dirigée vers l’aéroréfrigérant pour y être refroidie.
L’aéroréfrigérant est une tour creuse en son centre, dans laquelle se crée un courant d’air entrant en partie basse et sortant en partie haute. L’eau du circuit de refroidissement y est dispersée en fines gouttelettes face au courant d’air ascendant.
L’air évapore une partie de l’eau à refroidir.

La plus grande quantité d’eau consommée dans une centrale nucléaire de production d’électricité se fait par évaporation au niveau des aéroréfrigérants.