令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問3
電力
復水器に関する問題
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次の文章は,火力発電所の復水器に関する記述である。
火力発電所の復水器は,蒸気タービンの排気を冷却水で冷やし,排気を[(ア)]させて水に戻し,復水を回収する装置である。内部の[(イ)]を保持することで,タービンの入口蒸気と出口蒸気の[(ウ)]を大きくし,蒸気タービンの[(エ)]を高めている。
上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
| (ア) | (イ) | (ウ) | (エ) | |
|---|---|---|---|---|
| (1) | 凝縮 | 真空度 | 圧力差 | 効率 |
| (2) | 凝縮 | 真空度 | 圧力差 | 回転速度 |
| (3) | 膨張 | 温度 | 温度差 | 回転速度 |
| (4) | 凝縮 | 温度 | 温度差 | 効率 |
| (5) | 膨張 | 真空度 | 温度差 | 回転速度 |
- 1(ア) 凝縮 (イ) 真空度 (ウ) 圧力差 (エ) 効率
- 2(ア) 凝縮 (イ) 真空度 (ウ) 圧力差 (エ) 回転速度
- 3(ア) 膨張 (イ) 温度 (ウ) 温度差 (エ) 回転速度
- 4(ア) 凝縮 (イ) 温度 (ウ) 温度差 (エ) 効率
- 5(ア) 膨張 (イ) 真空度 (ウ) 温度差 (エ) 回転速度
答えと解説
✓ これが正解1(ア) 凝縮 (イ) 真空度 (ウ) 圧力差 (エ) 効率
解説
復水器は排気を凝縮させ真空度を保ち、圧力差を大きくして効率を高めます。
復水器は、蒸気タービンで仕事を終えた排気を冷却水で冷やして水に戻す熱交換器です。ここでは、蒸気が水に戻ると体積が急に小さくなることと、それがタービンにどう効くかで空白を埋めます。
(ア)は凝縮です。排気は冷やされて液体の水(復水)に戻るので、気体が液体になる凝縮があてはまります。膨張は蒸気がタービンの中で仕事をするときの変化で、復水器の働きではありません。
(イ)は真空度、(ウ)は圧力差です。蒸気が凝縮すると体積が大きく減るため、復水器の内部は大気圧よりずっと低い圧力、つまり高い真空度に保たれます。タービン出口の圧力が下がると、入口蒸気と出口蒸気の圧力差が大きくなり、同じ蒸気からより多くの仕事を取り出せます。(エ)は効率です。取り出せる仕事が増えるので、蒸気タービン、ひいては発電所の熱効率が高まります。発電機につながるタービンの回転速度は系統の周波数で決まるもので、復水器で高めるものではありません。
以上から、凝縮・真空度・圧力差・効率の組合せが正解です。復水器は真空で出口の圧力を下げてタービンに多く仕事をさせる装置、と押さえると空白を埋めやすくなります。
ほかの選択肢の解説
- 2…回転速度:(ア)〜(ウ)は正しいものの、(エ)を回転速度としている組合せです。タービンの回転の速さは系統の周波数に合わせて一定に保たれており、復水器の真空度を上げて得られるのは熱効率の向上です。
- 3(ア) 膨張 (イ) 温度 (ウ) 温度差 (エ) 回転速度:(ア)を膨張、(イ)を温度、(ウ)を温度差、(エ)を回転速度とする組合せで、四つの空白すべてが違います。排気は冷やされて水に戻るので凝縮であり、保たれるのは内部の真空度、大きくなるのは前後の圧力差です。
- 4(ア) 凝縮 (イ) 温度 (ウ) 温度差 (エ) 効率:(ア)の凝縮と(エ)の効率は合っていますが、(イ)を温度、(ウ)を温度差としている点が誤りです。復水器が保持するのは内部の低い圧力すなわち真空度で、それによってタービンの入口と出口の圧力差を広げます。
- 5(ア) 膨張 (イ) 真空度 (ウ) 温度差 (エ) 回転速度:(イ)の真空度だけが合っている組合せです。排気は冷却されて液体に戻るので(ア)は膨張でなく凝縮、(ウ)は温度差でなく圧力差、(エ)は回転速度でなく効率がそれぞれあてはまります。
出典:令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 電力 問3(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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