第三種電気主任技術者・2013年度・電力

2013年度電力問15(b)

問題文

復水器の冷却に海水を使用する汽力発電所が定格出力で運転している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

定格出力で運転を行ったとき、復水器冷却水の温度上昇を7 [K] とするために必要な復水器冷却水の流量 [m $^{3}$ /s] の値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし、タービン熱消費率を8000 [kJ/(kWh)],海水の比熱と密度をそれぞれ 4.0 [kJ/(kg·K)], $1.0\times10^{3}[kg/m^{3}]$ ,発電機効率を98 [%]とし、提示していない条件は無視する。

出典：第三種電気主任技術者 2013年度電力問15(b)

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正答：(2)

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正解は(2)。タービン室熱消費率（発電端出力1kWhあたりの入熱）が 8000 kJ/kWh である。復水器への放熱量 $Q_c$ は、入熱からタービン仕事を引いたものとなる（機械損等を無視し、発電機効率を考慮）。

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タービン室熱消費率（発電端出力1kWhあたりの入熱）が 8000 kJ/kWh である。
復水器への放熱量 $Q_c$ は、入熱からタービン仕事を引いたものとなる（機械損等を無視し、発電機効率を考慮）。
発電機効率 $\eta_G = 0.98$ より、発電出力 1kWh あたりのタービン軸出力は $1/0.98 \approx 1.02$ kWh $= 3673$ kJ。
したがって、1kWh発電あたりの復水器放熱量は
$q_c = 8000 - 3673 = 4327$ [kJ/kWh]
全体での放熱量 $Q_{total} = 185777 \, \text{[kW]} \times 4327 \, \text{[kJ/kWh]} / 3600 \approx 223300 \, \text{[kW (kJ/s)]}$
冷却水流量 $m$ [kg/s] は、 $Q = m C_p \Delta T$ より
$m = \dfrac{223300}{4.0 \times 7} \approx 7975 \, \text{[kg/s]}$
密度 $1000 \, \text{kg/m}^3$ より、体積流量は約 8.0 m $^3$ /s。

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2013年度 電力 問15(b)

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