今回は平成18年度 電力科目 A問題2を解説します。排熱回収方式のコンバインドサイクル発電における、ガスタービンの燃焼用空気の流れとして正しいものを選ぶ問題です。
流れは物理で導けます。①まず圧縮（燃焼前に圧力を上げるほど効率がよい）②次に燃焼（高圧の空気に燃料を吹き込み高温ガスに）③タービンで膨張（仕事を取り出す）④排熱回収ボイラ（残った熱で蒸気を作る）。圧縮機→燃焼器→タービン→排熱回収ボイラの一本道です。
出題のポイント
平成18年度 電力科目 A問題2：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【火力】 平成18年度 A問題2
排熱回収方式のコンバインドサイクル発電におけるガスタービンの燃焼用空気に関する流れとして、正しいのは次のうちどれか。
圧縮機 → タービン → 排熱回収ボイラ → 燃焼器
圧縮機 → 燃焼器 → タービン → 排熱回収ボイラ
燃焼器 → タービン → 圧縮機 → 排熱回収ボイラ
圧縮機 → タービン → 燃焼器 → 排熱回収ボイラ
燃焼器 → 圧縮機 → 排熱回収ボイラ → タービン
ポイント解説：圧縮→燃焼→膨張→排熱回収の一本道（ブレイトンサイクル）
(2)が正しい：ガスタービンの空気の流れはブレイトンサイクルの順序そのもの。
①空気圧縮機：吸い込んだ空気を昇圧する（断熱圧縮）。
②燃焼器：高圧の空気に燃料を吹き込んで燃焼させ、高温高圧の燃焼ガスにする（等圧受熱）。
③ガスタービン：燃焼ガスを膨張させて回転エネルギー（仕事）を取り出す（断熱膨張）。この仕事の一部は同軸の圧縮機の駆動にも使われる。
④排熱回収ボイラ：タービンを出てもまだ500〜600℃ある排気の熱で蒸気を作り、蒸気タービンへ供給する。その後、排ガスは煙突から排出される。
他の選択肢の切り方：燃焼の前に圧縮するのが熱機関の鉄則なので、燃焼器が先頭にある(3)(5)は即アウト。(1)(4)は圧縮した空気が燃焼せずにタービンへ入る順序になっており、エネルギーを加える場所がない。令和元年度A問題5（火力25）では、この流れに「蒸気タービン」を紛れ込ませる引っかけが出た——ガスは蒸気タービンを通らない点もあわせて押さえたい。よって答えは(2)。
問題の解説
STEP1 燃焼の前に圧縮
熱機関は圧縮してから燃やす→燃焼器が先頭の(3)(5)を除外。
STEP2 燃焼→膨張
高温高圧ガスをタービンで膨張させて仕事を取り出す→圧縮機→燃焼器→タービン。
STEP3 排熱回収
タービン排気の熱で排熱回収ボイラが蒸気を作る→(2)。
答え：(2)
💡 覚え方
ガスタービン（ブレイトンサイクル）の流れ：**空気圧縮機（断熱圧縮）→燃焼器（等圧受熱）→ガスタービン（断熱膨張）→排熱回収ボイラ→煙突**。タービンの仕事の一部は同軸の圧縮機駆動に使われる。排気はまだ500〜600℃→排熱回収ボイラで蒸気を作るのがコンバインドの肝。汽力＝ランキン、ガスタービン＝ブレイトン（火力54とセット）。ガスは蒸気タービンを通らない（火力25）。
⚠️ よくある間違い
燃焼器を先頭にしない——圧縮してから燃やす。圧縮機→タービンと直結する順序（燃焼を飛ばす）もあり得ない。排熱回収ボイラは最後（タービン排気の熱を回収する装置だから）。R01問5の「蒸気タービンを経て」型の引っかけと合わせて、ガス回路の順序は完璧にしておく。
まとめ
| ①空気圧縮機 | 空気を昇圧（断熱圧縮） |
| ②燃焼器 | 燃料を燃やし高温高圧ガスに（等圧受熱） |
| ③ガスタービン | 膨張させて仕事を取り出す（断熱膨張） |
| ④排熱回収ボイラ | 排気の熱で蒸気を作り蒸気タービンへ |
| 答え | 圧縮機→燃焼器→タービン→排熱回収ボイラ→(2) |
▼あわせて解きたい関連問題
・コンバインドのガスは蒸気タービンを通らない（火力25）：【電力】令和元年度 A問題5
・この年度の問題を通しで解く：電験3種 平成18年度 問題一覧（全4科目）
コメント