今回は令和5年度下期 電力科目 A問題3を解説します。汽力発電所の復水器について、何を冷却するのか、内部に何を保持するのか、そしてそれがタービンの何を高めるのかを問う空欄補充問題です。
復水器の役目は2つ。①蒸気を水に戻して回収することと、②内部を真空に保ってタービンの背圧を下げること。真空にすると入口と出口の圧力差が大きくなり、その分だけ多くの仕事が取り出せるので効率が上がります。
出題のポイント
令和5年度下期 電力科目 A問題3：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年度下期 A問題3
次の文章は、汽力発電所の復水器に関する記述である。汽力発電所の復水器は、タービンの(ア)を冷却し水に戻して復水を回収する装置である。内部の(イ)を保持することで、タービンの入口蒸気と出口蒸気の(ウ)を大きくし、タービンの(エ)を高めている。上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 抽気蒸気 真空度 圧力差 回転速度 (2) 排気蒸気 温度 温度差 効率 (3) 排気蒸気 真空度 圧力差 効率 (4) 抽気蒸気 真空度 温度差 回転速度 (5) 排気蒸気 温度 温度差 回転速度
ポイント解説：真空度を高める→圧力差（熱落差）が大きくなる→効率が上がる
(ア)：復水器はタービンで仕事を終えて出てきた蒸気、すなわち排気蒸気を冷却して水に戻し、復水として回収する装置である。抽気蒸気はタービンの途中から取り出して給水加熱器へ送る蒸気のことで、復水器に入る蒸気ではない——この2語の区別が第1のねらい。
(イ)(ウ)(エ)：復水器の中で蒸気が水に戻ると体積が激減するため、内部は高い真空になる。この真空度を保持することがタービンの背圧（出口圧力）を下げることにつながり、タービンの入口蒸気と出口蒸気の圧力差が大きくなる。圧力差が大きいほど蒸気から取り出せる仕事（熱落差）が増えるので、タービンの効率が高まる。よって(ア)排気蒸気・(イ)真空度・(ウ)圧力差・(エ)効率で答えは(3)。
問題の解説
STEP1 (ア)
復水器が冷やすのはタービンで仕事を終えた「排気蒸気」（抽気蒸気は給水加熱器行き）。
STEP2 (イ)(ウ)
内部の真空度を保持→タービンの背圧が下がる→入口蒸気と出口蒸気の圧力差が大きくなる。
STEP3 (エ)
圧力差が大きい＝取り出せる仕事が増える→タービンの効率が高まる→(3)。
答え：(3)
💡 覚え方
復水器の役割：①タービンの排気蒸気を冷却して水に戻し復水として回収（純水を再利用）②内部を高真空に保ちタービンの背圧を下げて圧力差（熱落差）を大きくし効率を高める。真空度が下がる（＝圧力が上がる）と効率が低下し、真空度低下の原因は冷却水量不足・冷却水温上昇・空気漏込み・管の汚れなど。抽気蒸気＝タービン途中から取り出し給水加熱器へ／排気蒸気＝タービン出口から復水器へ——用語を区別する。復水器は汽力発電所で最も損失の大きい箇所（発生熱の約半分を海水に捨てる）。
⚠️ よくある間違い
「抽気蒸気」と「排気蒸気」を取り違えない。復水器が保持するのは「真空度」であって単なる「温度」ではない。大きくなるのは「圧力差」（温度差ではない）。高まるのは「効率」（回転速度ではない——回転速度は系統周波数で決まる）。
まとめ
| (ア) | タービンの排気蒸気を冷却して復水を回収 |
| (イ) | 内部の真空度を保持する |
| (ウ) | 入口蒸気と出口蒸気の圧力差が大きくなる |
| (エ) | 取り出せる仕事が増えタービンの効率が高まる |
| 答え | (3) |
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