火力4【電験3種 電力】水・蒸気・燃焼ガスが通る順序を整理する!空気予熱器と電気集じん装置はどちらが先?令和7年度上期 A問題3 完全解説

電験3種 電力科目【火力】令和7年度上期 A問題3 誤りは(5)——正しくは節炭器→空気予熱器→電気集じん装置(熱を回収してから集じん)

今回は令和7年度上期 電力科目 A問題3を解説します。汽力発電設備で、水・蒸気・燃焼ガスがボイラ及びタービンの主要設備を通過する一般的な順序について、誤っているものを選ぶ問題です。

3本の流れを別々に覚えるのがコツ。は給水ポンプ→節炭器→蒸気ドラム、蒸気はドラム→過熱器→高圧タービン→再熱器→低圧タービン→復水器、燃焼ガスは火炉→過熱器→再熱器→節炭器→空気予熱器→電気集じん装置→脱硫装置→煙突です。

出題のポイント

目次

令和7年度上期 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7年度上期 A問題3 問題文
令和7年度上期 電力科目 A問題3 問題文

電験3種 電力科目 【火力】 令和7年度上期 A問題3

 汽力発電設備において、水、蒸気、燃焼ガスが、ボイラ及びタービンを構成する主要設備を通過する一般的な順序の記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

流体順序
(1)給水ポンプ → 節炭器 → 蒸気ドラム
(2)蒸気蒸気ドラム → 過熱器 → 高圧タービン
(3)蒸気再熱器 → 低圧タービン → 復水器
(4)燃焼ガス火炉 → 過熱器 → 節炭器
(5)燃焼ガス節炭器 → 電気集じん装置 → 空気予熱器

ポイント解説:燃焼ガスは節炭器→空気予熱器→電気集じん装置の順

(5)が誤り:燃焼ガスは火炉を出たあと、過熱器・再熱器・節炭器で熱を奪われ、最後に空気予熱器で燃焼用空気を温めることで熱を回収する。その電気集じん装置へ入り、ばいじんを除去してから脱硫装置を経て煙突へ抜ける。つまり正しい順序は節炭器→空気予熱器→電気集じん装置であり、問題文は空気予熱器と電気集じん装置がになっている。空気予熱器を先に置くのは、熱をできるだけ回収してガス温度を下げてから集じんするほうが、集じん装置を高温にさらさずに済み効率もよいためである。

その他の記述は正しい:(1)は 給水ポンプ→節炭器(排ガスの余熱で給水を加熱)→蒸気ドラム。(2)蒸気は 蒸気ドラム→過熱器(飽和蒸気を過熱蒸気に)→高圧タービン。(3)高圧タービンで仕事をした蒸気は再熱器で温め直され→低圧タービン→復水器へ。(4)燃焼ガスは 火炉→過熱器→(再熱器)→節炭器。よって答えは(5)。

問題の解説

STEP1 水の流れ

給水ポンプ→節炭器→蒸気ドラム→(降水管・水壁)→蒸気ドラム。(1)は正しい。

STEP2 蒸気の流れ

蒸気ドラム→過熱器→高圧タービン→再熱器→低圧タービン→復水器。(2)(3)は正しい。

STEP3 燃焼ガスの流れ

火炉→過熱器→再熱器→節炭器→空気予熱器→電気集じん装置→脱硫装置→煙突。(4)は正しいが、(5)は空気予熱器と電気集じん装置が逆で誤り。

答え:(5)

💡 覚え方
3つの流れで覚える。【水】給水ポンプ→節炭器→蒸気ドラム。【蒸気】蒸気ドラム→過熱器→高圧タービン→再熱器→低圧タービン→復水器→(復水ポンプ→給水加熱器→給水ポンプへ戻る)。【燃焼ガス】火炉→過熱器→再熱器→節炭器→空気予熱器→電気集じん装置→脱硫装置→煙突。ガス側は「熱を全部しぼり取ってから、ゴミを取る」と覚える。節炭器=給水を加熱、空気予熱器=燃焼用空気を加熱——どちらも排ガスの余熱回収装置。

⚠️ よくある間違い
空気予熱器と電気集じん装置の順序が最頻出の引っかけ——先に空気予熱器(熱回収)、後に電気集じん装置。節炭器(水を温める)と空気予熱器(空気を温める)を混同しない。蒸気は「高圧タービン→再熱器→低圧タービン」で、再熱器はタービンの間に入る(ボイラ入口ではない)。

まとめ

(1)水給水ポンプ→節炭器→蒸気ドラム→正しい
(2)蒸気蒸気ドラム→過熱器→高圧タービン→正しい
(3)蒸気再熱器→低圧タービン→復水器→正しい
(4)燃焼ガス火炉→過熱器→節炭器→正しい
(5)燃焼ガス正しくは節炭器→空気予熱器→電気集じん装置→誤り

▼あわせて解きたい関連問題
・タービン効率から使用蒸気量を求める(火力3):【電力】令和7年度上期 A問題2

・この年度の問題を通しで解く:電験3種 令和7年度上期 問題一覧(全4科目)

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