電験三種 令和元年度(2019) 電力 問3 過去問解説

問3 《火力発電(熱効率の向上)》
汽力発電所における熱効率向上方法として,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) タービン入口蒸気として,極力,温度が低く,圧力が低いものを採用する。
  2. (2) 復水器の真空度を高くすることで蒸気はタービン内で十分に膨張して,タービンの羽根車に大きな回転力を与える。
  3. (3) 節炭器を設置し,排ガス温度を上昇させる。
  4. (4) 高圧タービンから出た湿り飽和蒸気をボイラで再熱させないようにする。
  5. (5) 高圧及び低圧のタービンから蒸気を一部取り出し,給水加熱器に導いて給水を加熱させ,復水器に捨てる熱量を増加させる。
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正解は(2)
解説
【考え方】捨てる熱を少なくするほど、熱効率(燃料の熱のうち電気になる割合)は上がります。(1)〜(5)を1つずつ確かめます。 ポイント:熱効率を上げる方法は、高温・高圧の蒸気を使う/復水器の真空度を高くする/再熱サイクル・再生サイクルを使う/節炭器で排ガスの熱を回収する、です。 ■1 (1) 蒸気の温度と圧力 蒸気は、温度も圧力も高いほうが、たくさん仕事をします。低くするのは逆です。→ 誤りです。 ■2 (2) 復水器の真空度 復水器(蒸気を冷やして水に戻す装置)の真空度を高くすると、タービンの出口の圧力が下がります。 蒸気が大きくふくらむので、羽根をよく回せます。→ 正しいです。 ■3 (3) 節炭器 節炭器は、排ガスの熱で給水を温める装置です。 熱を取るので、排ガスの温度は下がります。「上昇させる」は逆です。→ 誤りです。 ■4 (4) 再熱 高圧タービンから出た蒸気を、ボイラでもう一度温める(再熱する)と、熱効率は上がります。 「再熱させないようにする」は逆です。→ 誤りです。 ■5 (5) 給水加熱 タービンの途中から蒸気を取り出して給水を温めると(再生サイクル)、復水器に捨てる熱は減ります。 「増加させる」は逆です。→ 誤りです。 答えは(2)ピヨ。
出典:令和元年度(2019) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問3