【電験三種・電力】火力発電所の主要機器｜ボイラー・タービン・復水器・給水ポンプを完全図解

結論から言うと、火力発電所の主要機器は「水と蒸気を循環させる4つの装置」だけです。

なぜなら、火力発電は「水を蒸気に→蒸気でタービンを回す→蒸気を水に戻す→また水を蒸気に」という無限ループだから。この4つの機器の役割さえ押さえれば、火力発電所の仕組みが一瞬で理解できます。

この記事では、電験三種を一発合格した筆者が、4つの機器を「身近なもの」に例えながら図解し、試験で狙われるポイントまで完全解説します。

🔥 火力発電所の主要機器とは？｜4つで1セット

火力発電所の主要機器とは、水と蒸気を循環させて発電するための4つの装置のことです。

イメージしやすい例で言うと、「お風呂の循環システム」みたいなもの。お風呂も「水を温める→お湯を使う→冷めた水を集める→また温める」という循環ですよね。火力発電所も同じように、水と蒸気をグルグル循環させているんです。

つまり、この記事の内容を押さえるだけで、電力科目で確実に3〜5点は獲得できるということです。

⚙️ 4つの主要機器｜一覧で比較

まずは、4つの機器を一目で比較できる表で見てみましょう。

では、それぞれの機器を詳しく見ていきましょう!まずは全体像を図で確認します。

1️⃣ ボイラー｜水を高温高圧の蒸気に変える

ボイラーは、燃料を燃やして水を500〜600℃の高温高圧蒸気に変える装置です。

イメージは「超巨大な圧力鍋」。やかんでお湯を沸かすのと同じ原理ですが、火力発電所のボイラーは建物サイズで、ものすごい圧力(150〜200気圧)をかけて水を蒸気にするんです。

🔄 ボイラーの仕組み

ボイラーの中には「水管」と呼ばれる細い管が何千本も張り巡らされていて、その中を水が通りながら加熱されます。まるで「熱交換器の巨大版」ですね。

📌 ボイラーの特徴

次に、ボイラーで作った蒸気を使って発電するタービンを見ていきましょう。

2️⃣ タービン｜蒸気の力を回転エネルギーに変換

タービンは、ボイラーで作った高温高圧の蒸気を羽根に当てて、回転エネルギーに変える装置です。

イメージは「風車」。風が風車の羽根に当たって回るのと同じように、蒸気がタービンの羽根に当たって回転するんです。その回転で発電機を回して電気を作ります。

🔄 タービンの仕組み

この「圧力が下がるにつれて羽根が大きくなる」という特徴が、試験でよく問われます!

📌 タービンの特徴

次に、タービンで使い終わった蒸気を水に戻す復水器を見ていきましょう。

3️⃣ 復水器｜蒸気を冷やして水に戻す

復水器は、タービンで使い終わった蒸気を冷却水で冷やして、水に戻す装置です。

イメージは「冷蔵庫」。熱い蒸気を海水や川の水で冷やして、液体の水に戻します。この水を再びボイラーに送って蒸気にするので、水を無限に循環できるんです。

🔄 復水器の仕組み

復水器の中には「冷却管」と呼ばれる細い管が数千本も入っていて、その中を海水が流れています。蒸気がその管の周りを通ると、熱が奪われて水に戻るんです。

📌 復水器の特徴

最後に、水をボイラーに送り返す給水ポンプと、全体の循環を見ていきましょう。

4️⃣ 給水ポンプ｜水を高圧でボイラーに送り返す

給水ポンプは、復水器で水に戻った水を、超高圧(200気圧)にしてボイラーに送り返すポンプです。

イメージは「高圧洗浄機のポンプ」。普通のポンプとは違って、ボイラーの中は200気圧もあるので、それ以上の圧力で水を押し込まないと入っていきません。だから超強力なポンプが必要なんです。

📌 給水ポンプの特徴

🔄 4つの機器で作る水→蒸気→水のサイクル

それでは、4つの機器がどうつながって「水→蒸気→水」のサイクルを作っているか、全体像を見てみましょう。

このサイクルをグルグル回し続けることで、連続して発電できるんです!

📊 4つの機器を一覧比較｜試験直前チェックリスト

4つの機器の違いを、試験直前に見直せる一覧表でまとめました。

📌 覚え方のコツ｜サイクルで一発暗記!

最後に、4つの機器を一発で覚えられる方法を紹介します!

✅ まとめ｜4つの機器で水と蒸気を循環!

この記事では、電験三種の電力科目で頻出の火力発電所の4つの主要機器を徹底解説しました。

火力発電所の主要機器は電力科目で確実に得点できる分野です。4つの機器の役割と温度・圧力を覚えれば、ほぼ確実に3〜5点は獲得できます。

次は送電線や変電所の勉強に進みましょう。発電の基礎がしっかりしていれば、送配電の内容も理解しやすくなりますよ!📘

あなたの合格を心から応援しています!💪⚙️