次の文章は,汽力発電所の復水器に関する記述である。汽力発電所の復水器は,タービンの[ア]を冷却し水に戻して復水を回収する…
電力 第3問
次の文章は,汽力発電所の復水器に関する記述である。汽力発電所の復水器は,タービンの[ア]を冷却し水に戻して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,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。
- (1)(ア): 抽気蒸気 (イ): 真空度 (ウ): 圧力差 (エ): 回転速度
- (2)(ア): 排気蒸気 (イ): 温度 (ウ): 温度差 (エ): 効率
- (3)(ア): 排気蒸気 (イ): 真空度 (ウ): 圧力差 (エ): 効率
- (4)(ア): 抽気蒸気 (イ): 真空度 (ウ): 温度差 (エ): 回転速度
- (5)(ア): 排気蒸気 (イ): 温度 (ウ): 温度差 (エ): 回転速度
正答 (3)
正答は (3)。
【空白(ア) 排気蒸気】
復水器は、蒸気タービンで仕事を終えて出てきた蒸気、すなわち排気蒸気を冷却して水に戻す装置です。抽気蒸気は、タービンの途中から取り出して給水加熱器へ送る蒸気のことで、復水器へ入る蒸気の呼び名ではありません。よって(ア)を「抽気蒸気」としている(1)(4)は外れます。
【空白(イ) 真空度】
蒸気を水に戻すと体積が数百分の1から千分の1以下に縮むため、復水器の内部は高い真空になります。この真空度を保つことが復水器の重要な役目で、空気抽出器(エゼクタなど)で漏れ込んだ空気を抜き続けています。「温度」を保持するという表現では、装置の働きを言い表せません。よって(イ)を「温度」としている(2)(5)は外れます。
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【空白(ウ) 圧力差】
復水器内の圧力が低いほど、タービン入口の蒸気圧力と出口の蒸気圧力の差が大きくなります。蒸気タービンは、この圧力差を利用して蒸気を膨張させ、熱エネルギーを回転する仕事に変える機械ですから、圧力差が大きいほど取り出せる仕事が増えます。言いかえると、熱落差(比エンタルピーの差)が大きくなります。
【空白(エ) 効率】
その結果として高まるのはタービンの効率、ひいては発電所全体の熱効率です。回転速度は系統周波数に合わせて一定に保たれるもので、復水器の真空度によって変わるものではありません。よって(エ)を「回転速度」としている(1)(4)(5)は外れます。
【結論】
排気蒸気・真空度・圧力差・効率 の組合せをもつ (3) が正答です。
【真空度が下がるとどうなるか】
冷却水の温度が上がる夏季や、細管が汚れて熱交換が悪くなったとき、あるいは真空系統に空気が漏れ込んだときには、復水器の真空度が低下します。すると蒸気の膨張が途中で止まる形になり、タービン出力が落ち、熱効率が下がります。復水器の真空度は、発電所の運転を見るうえでとくに注意して監視される値です。
出典:令和5年度下期第三種電気主任技術者 電力科目 問3(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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