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【電験完全攻略】節炭器と空気予熱器の違いを理解し、熱効率向上設備を覚える(汽力発電の仕組み④)

2019年7月13日追記
最新情報を掲載。

熱効率を向上させる設備

前回までの記事「汽力発電の仕組み①②③」で、ランキンサイクルと再熱サイクル、再生サイクルを紹介した。


本記事では、汽力発電の「熱効率向上のための設備」を紹介する。


覚えて欲しいのは「設備名称」「設備目的」「その役割(機能)」だ。なぜ、ここに着目しているかというのは本攻略サイドの読者なら想像はもうつくだろう。

熱効率向上設備の電験出題状況

〇電験三種では「穴埋めの問題」で出題される。

つまり、設備名称や現象名称を覚えておき、穴埋箇所に入れられるように理解しておく必要がある。比較的簡単ではあるが、紛らわしい問題もあるので準備していないと意外と解けない。正解を見て、ああこれかぁとなることが多々ある。


〇電験二種では「二次試験の論述問題」で出題される。

電験二種だと、記述で説明することもある。
そのため、自分の言葉で説明できるレベルにまで理解しておく必要がある。主な得点源になるので、覚え忘れのないようにしよう。


※電験1種では設備の役割を説明するといった簡単な問題は出題されない。

しかしながら、給気ファンの役割を答えるといった類の簡単な問題は出題されないものの、二次試験の回答時の肉付けには設備の役割を覚えておくと使える。回答用紙に厚みを加えることができるので覚えておいて損はない。


<注意事項>
設備を見たことのない人は似たような設備名に混乱し、間違って覚えやすいので注意して欲しい。言葉の定義を間違うことで、減点が積み重なっていく。

「知識」を覚えるコツ

自分の経験を通して、知識習得時に意識していること、いわゆる覚えるコツを整理してみた。主に3点だ。

※「設備」の知識を吸収する場合を例とする。



①「名称」「目的」「役割」を紐づけて理解する

(参考までに)自分はよくノートや手帳にメモしておくのだが、四角で囲いをつけてこれらの知識を一括にしてまとめるようにしている。ノートや手帳でごちゃごちゃにメモをしている方で正確に覚えている人は今まで出会ったことがない。




②系統上、どこに設置される設備か

知識の定義だけを覚えている方は意外にも多い。これは非常に良くない。使える知識にしておくことは常に意識しておこう。実務でも役立つだろう。




③似ている設備は「設備の違い」がどこにあるかを意識する

このような整理を脳内でしておくことで、間違いはかなり起こりにくくなる。空気予熱器って、ボイラーの排気ガスを再利用するんだっけ?タービン蒸気を再利用するんだっけ?と迷ってしまう人はかなり多い。


節炭器なんかは炭という漢字が入っているので、空気を綺麗にすると勘違いしている人も多かった。(燃料 (石炭) を節約できるという意味で、節炭器と名付けられたと覚えておくと間違えることが少なくなる。)

 

熱効率向上のための設備

では、具体的な設備を確認していこう。


〇節炭器

目的は「燃焼効率を向上させること」

具体的な機能としては、排ガスを利用して蒸気になる前の水を温めることだ。



ボイラーでは、燃料を燃焼させて空気を温める。その温めた空気の熱が配管を通って、水を熱することで蒸気は作り出される。


水を熱し終えた空気は排気される。何もしなければ。相当のエネルギーを持っているにも関わらずだ。(そのエネルギーを作り出すためにも高額な燃料費を費やしている)


歴史を振り返ると、技術者たちはその熱に着目したのである。その熱を利用する設備こそが「節炭器」。


「ボイラーの排気ガスの余熱を利用することで、ボイラーの給水を加熱し、ボイラーの燃焼効率を高めるために設置される設備」と覚えておくといいだろう。


〇空気予熱器

目的は「燃焼効率を向上させること」

具体的な機能としては「ボイラーへの燃焼用空気を加熱する」


節炭器と決定的に違うのは「温める対象の違い」だ。空気予熱器は「ボイラーに送り込む空気」を加熱する。


話が変わるが、燃焼用空気という言葉は覚えておかなくてはいけない。ボイラーで燃料を燃焼させるためには空気が必要。


その空気のことを「燃焼用空気」と呼ぶ。


「ボイラーの排気ガスの余熱を利用することで、ボイラーの燃焼用空気を加熱し、ボイラーの燃焼効率を高めるために設置される設備」と覚えておこう。 

 

まとめ

以上、「【電験2種、3種完全攻略】電力科目「汽力発電の仕組み④」」となります。


給水加熱器といったメジャーな設備だけではなく、他の設備の名称、役割もきちんと説明できるか、定期的に確認しておいてください。


節炭器と空気予熱器の違いは何かと言われたら

「加熱対象が違う」とスパッと答えよう。技術者としても格好いい。



電験合格に向け、今日もさらに共に頑張りましょう。

 

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