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Un réacteur à eau pressurisée (REP) est exploité avec deux circuits séparés : le circuit primaire et le circuit secondaire. De la vapeur se crée à travers l’échange de chaleur ayant lieu entre ces deux circuits. Elle est ensuite dirigée dans la turbine pour la faire fonctionner. La partie de l’installation où la vapeur est engendrée s’appelle un générateur de vapeur. En Suisse, les centrales de Gösgen et de Beznau en sont dotées, étant des centrales nucléaires à eau pressurisée.
Dans le circuit primaire, l’eau est chauffée par les barres de combustibles. Comme cela a lieu sous une forte pression, l’eau ne peut pas atteindre le stade de l’évaporation.
- Cuve du réacteur
- Barre de commande
- Assemblage combustible
- Générateur de vapeur
- Turbine haute pression
- Turbine basse pression
- Alternateur
- Transformateur
- Condenseur
- Refroidissement (tour aéroréfrigérante ou eau de rivière)
La transmission de chaleur du circuit primaire au circuit secondaire a lieu dans les générateurs de vapeur. Ceux-ci se situent dans le bâtiment réacteur, et se composent du dôme vapeur en forme de coupole, de quatre anneaux, de la plaque tubulaire, et de la boîte à eau, aussi en forme de coupole. Depuis la plaque tubulaire part et revient un faisceau de tubes en U inversé.
L’eau chaude venant du circuit primaire coule depuis le bas dans le générateur de vapeur (n° 4 dans le graphique). Dans la boîte à eau, l’eau provenant du circuit primaire est répartie dans le faisceau de tubes. Les tuyaux en forme de U baignent dans de l’eau du circuit secondaire. Cette dernière, soumise à une pression moins importante, peut se transformer en vapeur. L’eau du circuit secondaire s’écoule entre la paroi extérieure du générateur de vapeur et la chemise du faisceau tubulaire, entourant les tuyaux, vers le bas, puis remonte après avoir été chargée de chaleur à travers la formation de vapeur. La vapeur générée est séchée dans le dôme vapeur grâce au séparateur grossier, puis fin (n° 5 et 6 dans le graphique), avant d’être finalement dirigée vers la turbine.
Beznau 1 et 2 disposent chacune de deux générateurs de vapeur. Gösgen en possède trois. Les centrales nucléaires de Mühleberg et de Leibstadt sont équipées de réacteurs à eau bouillante, et n’ont pas besoin de générateur de vapeur.