電力火力発電ボイラ・タービン・環境対策★★★☆☆
汽力発電設備の構成とタービン効率計算
概要
汽力発電所（蒸気タービン発電所）の主要設備と，水・蒸気・燃焼ガスがそれぞれ通過する順序を扱う。タービン出力と使用蒸気量の計算（エンタルピー差・タービン効率を用いた公式）も頻出であり，設備の役割と流体の経路を対応づけて理解することが重要。
📖用語
節炭器（エコノマイザ）：ボイラの排熱（燃焼ガス）を利用して給水を予熱し，ボイラ効率を高める設備。
過熱器：蒸気ドラムで発生した飽和蒸気をさらに加熱して過熱蒸気にし，タービンの仕事量を増やす設備。
再熱器：高圧タービンで膨張した蒸気を再加熱して低圧タービンへ送り，熱効率を改善する設備。
蒸気ドラム（汽水分離器）：ボイラで発生した飽和蒸気と飽和水を分離する圧力容器。
空気予熱器：燃焼ガスの熱を利用して燃焼用空気を予熱し，燃焼効率を高める設備。
電気集じん装置：燃焼ガス中のばいじん（すす・灰）を静電気力で除去する集塵設備。
復水器：タービンを通過した排気蒸気を冷却水で水（復水）に戻す熱交換器。
汽力発電所（蒸気タービン発電所）の主要設備と，水・蒸気・燃焼ガスの流れる順序，およびタービン出力計算。
水・蒸気の流れ
給水ポンプ → 節炭器 → 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 → 給水ポンプ（循環）
燃焼ガスの流れ
火炉（燃焼）→ 過熱器 → 再熱器 → 節炭器 → 空気予熱器 → 電気集じん装置 → 煙突
各設備の役割
| 設備 | 役割 |
|---|---|
| 節炭器（エコノマイザ） | 給水を燃焼ガスで予熱し，ボイラ効率を向上させる |
| 蒸気ドラム（汽水分離器） | 飽和蒸気と水を分離する |
| 過熱器 | 飽和蒸気を乾燥・過熱し，蒸気の仕事量を増やす |
| 再熱器 | 高圧タービンで膨張した蒸気を再加熱し，低圧タービンへ送る |
| 空気予熱器 | 燃焼ガスで燃焼用空気を予熱し，燃焼効率を改善する |
| 電気集じん装置 | 燃焼ガス中のばいじんを除去する |
📐基本公式：タービン出力
Pturbine = msteam × (hin − hout) × ηturbine
Pturbine：タービン出力 [kW]
msteam：使用蒸気量 [kg/s]
hin：タービン入口エンタルピー [kJ/kg]
hout：タービン出口（復水器入口）エンタルピー [kJ/kg]
ηturbine：蒸気タービン効率
📐基本公式：使用蒸気量
msteam = Pturbine(hin − hout) × ηturbine
単位換算：1 MW = 1000 kW, 1 t/h = 1000 kg/h = 13.6 kg/s
→ m [t/h] = m [kg/s] × 36001000
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