第一種電気工事士 過去問
令和8年度(2026年) 上期
問16 (発電施設、送電施設及び変電施設の基礎的な構造及び特性 問1)

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問題

第一種電気工事士試験 令和8年度(2026年) 上期 問16(発電施設、送電施設及び変電施設の基礎的な構造及び特性 問1) (訂正依頼・報告はこちら)

図は、ボイラの水の循環方式のうち、自然循環ボイラの構成図である。図中の①、②及び③の組合せとして、正しいものは。
問題文の画像
  • ①蒸発管  ②節炭器  ③過熱器
  • ①過熱器  ②蒸発管  ③節炭器
  • ①過熱器  ②節炭器  ③蒸発管
  • ①蒸発管  ②過熱器  ③節炭器

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この過去問の解説 (2件)

01

正解は「①蒸発管 ②過熱器 ③節炭器」です。

 

自然循環ボイラは、水を加熱して蒸気をつくり、その蒸気を利用してタービンなどを動かす設備です。

水と蒸気の温度や重さの違いを利用して、ポンプを使わずにボイラ内部の水を自然に循環させる仕組みになっています。

 

図中の各部分には、次の役割があります。

①蒸発管:水を加熱して蒸気を発生させる部分

②過熱器:発生した蒸気をさらに加熱する部分

③節炭器:ボイラに送る水をあらかじめ温める部分

まとめ

自然循環ボイラでは、水を効率よく蒸気に変えるために、複数の装置が使われています。

主な水と蒸気の流れは、次のとおりです。

 

給水ポンプ → 節炭器 → ドラム → 蒸発管 → ドラム → 過熱器 → タービン

 

ドラムは、水と蒸気を分ける装置です。蒸発管で加熱された水と蒸気はドラムに戻り、蒸気は過熱器へ、水は再び蒸発管へ送られます。

自然循環ボイラでは、水と蒸気の密度の違いを利用して、ドラムと蒸発管の間で水を循環させることが特徴です。

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02

 ボイラのフローに関する出題です。どちらかというと機械分野の性質が強い設問で、電気的な配線だけでなく機器そのものの理解も求められるといえます。

 自然循環ボイラは、密度の差を利用して水を循環させる仕組みとなっています。その為水を循環させるためのポンプ(循環ポンプ)が無い事が、一番の特徴となります。

 ドラムを循環している系(画像の①)は密度が大きく下降する水(下降管を通る水)に伝熱し、沸騰、蒸発させる事が主目的となりますので、蒸発管となります。

 給水ユニット(給水ポンプ)から送られてきた水は当然伝熱されていない状態で、そのままドラムに入れてしまうとボイラ内の熱が下がり続け、機能を果たせません。その為一定の熱を与える必要がありますが、燃料側の余熱を用いる事で、必要以上の燃料利用をしないようにしています。そのため、節炭器(画像の③)とも呼ばれます。

 蒸気、というより密度の軽い水はタービンに送られますが、「密度の軽い水」である為蒸気は水分を含んでしまっています。これは熱が下がるとすぐに水に戻ってしまう為、簡単には水に戻らない、より高温の蒸気にする必要があります。その為の装置を過熱器と言います。(画像の②)

 以上より、正答は一つに絞れます。

選択肢4. ①蒸発管  ②過熱器  ③節炭器

 冒頭の通り、①蒸発管②過熱器③節炭器となります。

まとめ

 ボイラは火力発電所等でも利用されるものですので、電気分野でも出題範囲として扱われます。本問は自然循環ボイラに関するものですが、他の方式のボイラや、各特性についても覚えておくと、有利になるでしょう。

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