電験三種 令和7年度上期 電力 問3｜発電（火力発電）

電験三種「電力」の「発電（火力発電）」に関する問題（令和7年度上期 問3）。正答は(5)です。

汽力発電では燃焼ガスは火炉で発生した後、過熱器→節炭器→空気予熱器→電気集じん装置の順に流れ、排ガスの熱を順次利用しながら温度を下げていきます。(5)は「節炭器→電気集じん装置→空気予熱器」としていますが、正しくは節炭器の後は空気予熱器が先で、電気集じん装置はその後段（より低温側）に置かれるため、順序が入れ替わっており誤りです。

【汽力発電設備を流れる水・蒸気・燃焼ガスの順序】（令和7年度上期 問3）

(1) 正しい：水は給水ポンプで送られ、節炭器で予熱されたのち蒸気ドラムに入る。

(2) 正しい：蒸気は蒸気ドラムから過熱器で過熱され、高圧タービンに送られる。

(3) 正しい：高圧タービンを出た蒸気は再熱器で再加熱され、低圧タービンを経て復水器で水に戻る。

(4) 正しい：燃焼ガスは火炉で生成後、過熱器を経て節炭器へ向かう。

(5) 誤り：燃焼ガスは節炭器を出た後、まず空気予熱器で燃焼用空気を予熱し、その後に電気集じん装置でばいじんを除去して煙突へ向かう。選択肢は「電気集じん装置→空気予熱器」の順になっており、本来の「空気予熱器→電気集じん装置」と逆になっている。

誤っているものを選ぶ設問なので、正答は(5)。

【汽力発電所のボイラ・タービン系統の全体像】（令和7年度上期 問3）

汽力発電所は水・蒸気系統とガス系統の二つの流れが熱交換器を介して結びついている。水・蒸気側は「給水ポンプ→節炭器→蒸気ドラム→過熱器→高圧タービン→再熱器→低圧タービン→復水器」の順にランキンサイクルを形成し、ガス側は「火炉（燃焼）→過熱器→再熱器→節炭器→空気予熱器→電気集じん装置→煙突」の順に排ガスが流れながら熱を回収される。

この設計の合理性は、より高温の排ガスで蒸気を過熱・再熱し、やや温度の下がったガスで給水を予熱（節炭器）し、さらに温度の下がったガスで燃焼用空気を予熱（空気予熱器）するという、温度差を段階的に利用する熱回収の考え方にある。電気集じん装置は排ガス中のばいじんを静電的に捕集する設備で、処理効率や装置の耐熱性の観点から、空気予熱器を通過してガス温度が十分に下がった後段に設置されるのが一般的である。

本問の(5)は、この「空気予熱器が先、電気集じん装置が後」という順序を逆にすることで誤りを作っている。熱回収設備の並び順を丸暗記ではなく「より高温の熱を先に有効利用し、温度が下がった段階で除じんする」という設計思想から理解しておくと、出題パターンが変わっても対応しやすい。なお(4)の「火炉→過熱器→節炭器」は途中の再熱器を省いた書き方だが、高温側から低温側へという並びは正しいので誤りではない。同様に(3)も再熱器の後の流れを簡略化して示したもので、順序は正しい。