《電力》〈火力〉[H28:問2] 火力発電所における過熱器の種類に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★★☆（やや難しい）

次の文章は，火力発電所における過熱器の種類に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

過熱器はボイラドラムなどからの\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)を過熱するもので\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)の通路中に配置されるのが一般的である。
過熱器は設置場所によって，接触(対流)過熱器，放射過熱器及び放射接触過熱器に区別され，接触過熱器は\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)に設けられている。また，放射過熱器はボイラ火炉上部又は火炉壁の一部として設置され，放射接触過熱器はボイラ火炉出口付近に設置されている。
運用特性として，放射過熱器では\( \ \fbox {　 （４） 　} \ \)とともに\( \ \fbox {　 （５） 　} \ \)は減じ，反対に接触過熱器では増す特性をもつ。

〔問2の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　蒸気発生量の割合　　　&（ロ）&　押込ファン(\mathrm {FDF})　　　　　　　　&（ハ）&　ボイラ給水 \\[ 5pt ] &（ニ）&　飽和蒸気　　　&（ホ）&　ダスト付着量の増加　　　　　　　　　&（ヘ）&　蒸気圧力変化の割合 \\[ 5pt ] &（ト）&　火炉外　　　&（チ）&　熱吸収量の割合　　　&（リ）&　燃焼ガス \\[ 5pt ] &（ヌ）&　不飽和蒸気　　　&（ル）&　復水設備　　　&（ヲ）&　煙道ガス \\[ 5pt ] &（ワ）&　ボイラ負荷の増加　　　　　　　　&（カ）&　蒸気温度の上昇　　　&（ヨ）&　火炉下部
\end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

私は火力の専門ですが，(3)～(5)は専門の人間でもわからない人がいる問題であると思います。かなり細かい問題なので再出題はないかもしれませんが，ボイラの構造は理解しておくようにして下さい。

1.ボイラの構造
図1にボイラの側面図を示します。蒸気の流れとしては，節炭器→蒸気ドラム(→ボイラ→蒸気ドラム)→過熱器→高圧タービン→再熱器→中低圧タービン→復水器という流れとなります。蒸気ドラムでは蒸気と水を分離して水はボイラ火炉側，蒸気(飽和蒸気)は過熱器側に流れます。

【解答】

(1)解答：ニ
解答候補は（ハ）ボイラ給水，（ニ）飽和蒸気，（ヌ）不飽和蒸気，になると思いますが，過熱器はボイラドラムで気水分離された飽和蒸気をさらに過熱し過熱蒸気とするものです。

(2)解答：リ
解答候補は（リ）燃焼ガス，（ヲ）煙道ガス，になると思います。過熱器は煙道に出る前のガスを利用して過熱させるので，燃焼ガスの方がより適当であると思います。

(3)解答：ト
解答候補は（ト）火炉外，（ヨ）火炉下部，になると思いますが，ワンポイント解説「1.ボイラの構造」の通り，火炉上部の火炉外に設置されています。

(4)解答：ワ
(5)解答：チ
ボイラ負荷が増えると蒸気量が増えますがボイラでの電熱面積は変わらないため，放射過熱器での熱吸収量の割合が減少し，接触過熱器での熱吸収量の割合が増加します。