第三種電気主任技術者の過去問
平成30年度（2018年）
電力 問26

正解は2です。

熱交換器のない非再熱サイクルの場合、タービンへの蒸気を直接原子炉で発生させ、原子炉容器→タービン→復水器→給水ポンプ→原子炉容器というループで循環します。

非再熱サイクルでは、湿分分離器により高圧タービンの排気の湿分を除去し、乾き蒸気に近い状態にし、低圧タービンに送ります。


原子炉で発生した蒸気は飽和蒸気であり、タービン入口で既に湿り気のある蒸気が流入します。
そのため、低圧最終段出口湿り度は高く、湿り度が高い状態でタービンの運転をおこなうと、動翼の浸食が著しくなる、タービンの内部効率を大幅に低下させる等の原因となります。
また湿り蒸気の影響により、制動損失や、加速損失などの湿り損失が生じるため、動翼面に付着する水を極力少なくなるよう、35〜54インチ（約89cm〜137cm）の長大な動翼を使用し、回転数も1500min-1又は1800min-1としています。

よって正解は、
2 .（ ア ）湿分　　（ イ ）飽和蒸気　　（ ウ ）低く
　（ エ ）多い　　（ オ ）1500min-1又は1800min-1
となります。

解答
原子力発電所の蒸気タービンは、高圧タービンと低圧タービンから構成され、くし形に配置されている。
原子力発電所においては、原子炉又は蒸気発生器によって発生した蒸気が高圧タービンに送られ、高圧タービンにて所定の仕事を行った排気は、(ア)「湿分」分離器に送られて、排気に含まれる(ア)「湿分」を除去した後に低圧タービンに送られる。
高圧タービンの入口蒸気は、(イ)「飽和蒸気」であるため、火力発電所の高圧タービンの入口蒸気に比べて、圧カ・温度ともに(ウ)「低く」、そのため、原子力発電所の熱効率は、火力発電所と比べて(ウ)「低く」なる。また、原子力発電所の高圧タービンに送られる蒸気量は、同じ出力に対する火力発電所と比べて(エ)「多い」。
低圧タービンの最終段翼は、35〜54インチ（約89cm〜137cm）の長大な翼を使用し、(ア)「湿分」による翼の浸食を防ぐため翼先端周速度を減らさなければならないのでタービンの回転速度は(オ)「1500min^-1又は1800min-1」としている。

よって答えは2番の(ア)湿分、(イ)飽和蒸気、(ウ)低く、(エ)多い、(オ)1500min^-1又は1800min^-1となります。

解説
原子力発電所の発生蒸気はPWRで圧力約5.6MPa、温度約270℃、BWRで圧力約7MPa、温度約285℃となります。
蒸気は飽和蒸気で湿分を多く含んでいるので湿分分離器が必要になります。
また蒸気量は同一出力の気力発電所に比べて約2倍となります。
原子力発電機は4極機、火力発電機では2極機となります。