今回は令和5年度上期 電力科目 A問題2を解説します。排熱回収形コンバインドサイクル発電方式と同一出力の汽力発電方式を比較した記述から、誤っているものを選ぶ問題です。
コンバインドサイクルは出力の約2/3をガスタービンが分担します。ここから、蒸気タービン側が小さい→復水器の冷却水は少ない、大量の空気を吸い込む→排ガスは多い・外気温の影響を受けやすい、と芋づる式に判断できます。
出題のポイント
令和5年度上期 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】 令和5年度上期 A問題2
排熱回収形コンバインドサイクル発電方式と同一出力の汽力発電方式とを比較した記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
コンバインドサイクル発電方式の方が、熱効率が高い。
汽力発電方式の方が、単位出力当たりの排ガス量が少ない。
コンバインドサイクル発電方式の方が、単位出力当たりの復水器の冷却水量が多い。
汽力発電方式の方が大形所内補機が多く、所内率が大きい。
コンバインドサイクル発電方式の方が、最大出力が外気温度の影響を受けやすい。
ポイント解説：出力の約2/3はガスタービン→蒸気タービン側が小さい→冷却水も少ない
(3)が誤り：排熱回収形コンバインドサイクルでは、同じ出力を得るのに出力の約2/3をガスタービンが分担し、蒸気タービンは残りの約1/3を受け持つにすぎない。復水器で海水に捨てる熱は蒸気タービンを回った蒸気の分だけなので、汽力発電と比べて単位出力当たりの復水器の冷却水量は少ない（温排水が少ない）。問題文は「多い」としているので誤り。
その他は正しい：(1)ガスタービンの排熱を排熱回収ボイラで再利用するので熱効率が高い（50〜60%台 対 汽力の40%台）。(2)ガスタービンは燃焼のためだけでなくタービンの冷却用にも大量の空気を吸い込むため排ガス量が多く、逆に言えば汽力のほうが単位出力当たりの排ガス量は少ない。(4)汽力発電はボイラ給水ポンプ・通風機など大形の所内補機が多く所内率が大きい（コンバインドはこれらが小さく所内率が小さい）。(5)ガスタービンは空気を吸い込む機械なので、外気温が高いと空気密度が下がり最大出力が低下する＝外気温度の影響を受けやすい。よって答えは(3)。
問題の解説
STEP1 出力の分担を思い出す
排熱回収形コンバインドサイクルは出力の約2/3がガスタービン、約1/3が蒸気タービン。
STEP2 (3)を判定
復水器で捨てる熱は蒸気タービン側の分だけ→単位出力当たりの冷却水量は「少ない」→(3)が誤り。
STEP3 他を確認
(1)熱効率が高い、(2)汽力のほうが排ガスが少ない、(4)汽力は所内率が大きい、(5)外気温の影響を受けやすい——いずれも正しい。
答え：(3)
💡 覚え方
排熱回収形コンバインドサイクル（対 汽力）：熱効率が高い／始動・停止が速い／負荷追従性が高い／**復水器の冷却水量・温排水が少ない**（蒸気タービンは出力の約1/3のみ）／所内率が小さい（大形補機が少ない）／部分負荷でも効率低下が小さい／▲**排ガス量が多い**（燃焼＋冷却用に大量の空気を吸う）／▲**外気温の影響を受けやすい**／▲単機容量が小さい。「熱を捨てる量は少ないが、ガスの量は多い」と整理する。
⚠️ よくある間違い
復水器の冷却水量は「少ない」（多いではない）——温排水が少ないのがコンバインドの長所。ただし**排ガス量は多い**——冷却水と排ガスで向きが逆になるので混同しない。所内率は汽力のほうが大きい。外気温の影響はコンバインドのほうが受けやすい（弱点）。
まとめ
| (1)熱効率 | コンバインドの方が高い→正しい |
| (2)排ガス量 | 汽力の方が少ない（コンバインドは空気を大量に吸う）→正しい |
| (3)復水器の冷却水量 | 蒸気タービン側が小さいので「少ない」→誤り |
| (4)所内率 | 汽力は大形補機が多く所内率が大きい→正しい |
| (5)外気温の影響 | コンバインドは受けやすい→正しい。答えは(3) |
▼あわせて解きたい関連問題
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