# 火力発電 研究ノート

確認日:2026-10-06。公式PDFを現在のWebで直接開いて確認。問題文や選択肢の転載はせず、出題論点を要約する。確認した出題例のみを列挙し、「頻出」の統計や将来の出題を推測しない。

## 公式過去問の直接確認

- 令和6年度上期 電力 問3:一般的な排熱回収方式の複合発電を同一出力の汽力と比較。起動停止、追従性、熱効率、外気温の影響、温排水の判定。
- 令和6年度下期 電力 問2:汽力の効率改善。主蒸気条件・復水器真空・再熱・給水加熱・節炭器。問3:衝動／反動段の圧力変化。問15:燃料消費と炭素からCO2。
- 令和7年度上期 電力 問2:出力・効率・エンタルピーから使用蒸気量。問3:水、蒸気、燃焼ガスが通る設備の順序。
- 令和7年度下期 電力 問15:電力量・燃料消費量・発熱量から発電端効率、燃料炭素割合からCO2。

確認PDFにおける数値計算の解答は本動画では導かず、式・境界・単位を判断する学習設計とする。

- [R6上公式問題](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20240818_ch_third_q02.pdf)
- [R6下公式問題](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250323_ch_third_q02.pdf)
- [R7上公式問題](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250831_ch_third_q02.pdf)
- [R7下公式問題](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20260322_ch_third_q02.pdf)

### 汽力の原理と設備
- なぜ必要: 水・蒸気・燃焼ガスの流れが全論点の基礎
- 出題例: R7上問3
- 事実確認: ポンプは加圧、ボイラは受熱、タービンは仕事、復水器は凝縮。節炭器は給水、空気予熱器は空気を加熱。
- 公式・単位・条件: 該当の設備順序に数式は不要
- 混同: 流体の異なる経路を一列にすること
- 出典: [R7上](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250831_ch_third_q02.pdf)、[方式](https://www.jera.co.jp/corporate/business/thermal-power/type)、[設備](https://power.mhi.com/jp/products/boilers/lineup)

### 衝動・反動、復水器
- なぜ必要: 構造と背圧の正誤判断に必要
- 出題例: R6下問2・3
- 事実確認: 理想衝動段はノズルで膨張し動翼前後の圧力はほぼ一定。反動段は動翼でも膨張する。復水器は低背圧の維持に寄与。
- 公式・単位・条件: 真空度↑は絶対圧力↓
- 混同: 真空度と背圧の上下、ノズルと動翼の混同
- 出典: [R6下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250323_ch_third_q02.pdf)、[復水](https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/611/611120.pdf)、[設備](https://power.mhi.com/jp/products/boilers/lineup)

### ランキン・再熱・再生
- なぜ必要: 熱効率向上の変更対象を理解する
- 出題例: R6下問2
- 事実確認: 再熱は膨張途中の蒸気、再生は抽気で給水を予熱。T-s図は理想過程を模式的に示す。
- 公式・単位・条件: 熱効率は正味仕事/受熱（同一エネルギー単位）
- 混同: 給水加熱器が抽気温度を上げるとの誤解
- 出典: [R6下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250323_ch_third_q02.pdf)、[方式](https://www.jera.co.jp/corporate/business/thermal-power/type)、[設備](https://power.mhi.com/jp/products/boilers/lineup)

### 発電端・送電端と燃料熱量
- なぜ必要: 効率の分子と分母が設問ごとに変わるため
- 出題例: R7下問15、R6下問15
- 事実確認: 燃料熱量mH、電力量の3600倍によるkJ換算。送電端は所内消費を控除。
- 公式・単位・条件: ηg=3600E/(mH)、ṁ=P/(ηgH)、ηs=ηg(1−α)。P[kW],H[kJ/kg],m[kg],E[kW·h],α=Pa/Pg。
- 混同: %をそのまま乗算、kWとkW·h、高低発熱量
- 出典: [R7下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20260322_ch_third_q02.pdf)、[R6下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250323_ch_third_q02.pdf)、[方式](https://www.jera.co.jp/corporate/business/thermal-power/type)

### 蒸気量とエンタルピー差
- なぜ必要: 使用蒸気量の公式選択を可能にする
- 出題例: R7上問2
- 事実確認: 一般の断熱タービンの軸仕事は実際のエンタルピー差に対応。問題文で効率を利用割合として定義する場合は理論差と区別。
- 公式・単位・条件: P=ṁsΔh; 理論熱落差ならP=ηtṁsΔhth。P[kW],ṁs[kg/s],h[kJ/kg]。1 kg/s=3.6 t/h。
- 混同: 実際差へ効率を二重適用すること
- 出典: [R7上](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250831_ch_third_q02.pdf)、[方式](https://www.jera.co.jp/corporate/business/thermal-power/type)、[設備](https://power.mhi.com/jp/products/boilers/lineup)

### 複合発電・外気温・HRSG
- なぜ必要: 汽力との比較を機構で理解する
- 出題例: R6上問3
- 事実確認: GT排熱をHRSGへ渡しSTでも発電。一般に外気温上昇でGTの空気質量流量と出力が低下する方向。軸構成は別軸の分類。
- 公式・単位・条件: ηCC=(PGT+PST)/Qdotfuel。全量[kW]、同一発電端境界。
- 混同: 個別効率の無条件な加算、外気影響の軽視
- 出典: [R6上](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20240818_ch_third_q02.pdf)、[HRSG](https://power.mhi.com/jp/products/boilers/lineup/hrsg/)、[実機](https://www.jera.co.jp/static/files/business/thermal-power/list/pdf/joetsu_2205.pdf)

### 燃料・完全燃焼・CO2
- なぜ必要: 熱収支と物質収支を接続する
- 出題例: R6下問15、R7下問15
- 事実確認: 炭素が完全燃焼する場合、酸素の質量が加わる。燃料中の炭素割合を先に掛ける。空気不足と過剰の損失を対比。
- 公式・単位・条件: mCO2=mfuel wC×44/12; wCは炭素質量割合、質量単位を統一。λ=実際空気量/理論空気量。
- 混同: 燃料質量を全量炭素と見なす、時間基準の不一致
- 出典: [R7下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20260322_ch_third_q02.pdf)、[R6下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20250323_ch_third_q02.pdf)、[方式](https://www.jera.co.jp/corporate/business/thermal-power/type)

### 環境対策と温排水
- なぜ必要: 装置と除去対象を対で覚える
- 出題例: 今回直接確認した公式PDFでは環境装置単独の出題は未確認。依頼範囲と事業者資料による補完。
- 事実確認: SOxは脱硫、NOxはアンモニアと触媒による脱硝、ばいじんは集じん。冷却水の温排水は別の熱移動。
- 公式・単位・条件: CO2削減は同一電力量当たりの燃料量減少と結び、脱硫等とは別扱い。
- 混同: 集じんでCO2も除く、脱硫と脱硝を取り違える
- 出典: [環境](https://www.jera.co.jp/sustainability/environment/air)、[実機](https://www.jera.co.jp/static/files/business/thermal-power/list/pdf/joetsu_2205.pdf)、[R7下](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20260322_ch_third_q02.pdf)

## 留意点
- 全過去問の出題頻度集計は実施していない。現時点の最新年度の全問題を網羅したとの表現はしない。
- 機器の順序は代表構成。ドラムのない貫流ボイラとドラム式を明確に区別する。
- タービン効率という名称にはサイクル側・内部効率など定義差があるため新構成CUT36・38でエネルギー境界と理論/実際の差を明記する。
- 数字の多い試験問題の転載や数値解答は避け、論点・公式選択を独自に整理した。

## 新構成作成時の最新問題追補
2026-10-06、[令和8年度上期 電力公式問題](https://www.shiken.or.jp/chief/upload/20260830_ch_third_q02.pdf)の問3を直接確認。復水器の凝縮、真空度保持、タービン入口出口の圧力差、効率の関係が出題された。新構成CUT18〜20で扱う。研究済みの他年度は過去問根拠として保持し、画像へ推測した年度表記を加えない。