第一種電気工事士 過去問
令和7年度（2025年） 下期
問16 (一般問題 問16)

火力発電所の自然循環ボイラに関する問題です。

火力発電所には、石炭や石油などの燃料を燃やしたときの熱エネルギーを有効に利用するため、様々な工夫が施されています。

基本的には水に熱を加えてお湯を沸かし、その蒸気でタービン発電機を回して電力を生み出しています。

【考え方】

まずは、図中右側の"水"から追っていきます。

水に熱を加えてお湯を沸かしたいので、給水ポンプからの水を予熱しておきます。

この役割を担うのが節炭器です。

石炭の量を節約できることからこの名がついているようです。

予熱された水はドラムへ入ります。

ドラム中で重い水は下へ、軽い蒸気は上へ分離されます。

ドラムから自重で降りてきた水は燃焼ガスの熱により蒸発管で加熱されます（飽和蒸気となる）。

ドラムから自重で水が下りてくるため、自然循環ボイラです。

蒸気となった水はドラム上部へ向かい、タービンへ送られます。

その前に、蒸気はさらに過熱器で加熱されます（過熱蒸気となる）。

ボイラの水の循環方式で、自然循環ボイラの構成で、図中の番号の組み合わせを答える問題です。

①は、蒸発管で名称通り、水を蒸発させる箇所です。

②は、過熱器でタービンに向かっていることで分かる思います。

③は、節炭器で給水を燃焼ガスで加熱します。

この問題は、ボイラの水の循環方式のうち、自然循環ボイラの構成図について①～③の番号に合わせて、正しい組み合わせを選択する問題です。

自然循環の仕組みとして、「冷たい水」と「過熱された水＋蒸気の混合物」で管内の密度変化によって自然循環するようになっています。

＜循環の流れ＞

　給水ポンプ→水→節炭器→ドラム→蒸発管→ドラム→過熱器→タービン

・蒸発管：水を加熱して、蒸発させます。

・過熱器：発生した蒸気をさらに加熱して過熱蒸気にします。

・節炭器：給水を燃焼ガスの余熱で予熱します。