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第三種電気主任技術者・2014年度・電力

2014年度 電力 問17(a)

発電発電一般

問題文

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定格出力200MWの石炭火力発電所がある。石炭の発熱量は28000 kJ/kg, 定格出力時の発電端熱効率は36%で、計算を簡単にするため潜熱の影響は無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、石炭の化学成分は重量比で炭素 70%,水素他30%,炭素の原子量を12, 酸素の原子量を16とし、炭素の酸化反応は次のとおりである。
C+O2→CO2C+O_{2}\rightarrow CO_{2}

定格出力にて1日運転したときに消費する燃料重量の値 [t] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

出典：第三種電気主任技術者 2014年度 電力 問17(a)

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正答：(4)

要点

正解は(4)。燃料消費量 1. 発電電力量: Wout=200 MW×24 h=4800 MWhW_{out} = 200\,\text{MW} \times 24\,\text{h} = 4800\,\text{MWh}。熱量換算: 1 kW⋅h=3600 kJ1\,\mathrm{kW\cdot h} = 3600\,\text{kJ}。

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正解は(4)です。
燃料消費量

  1. 発電電力量:
    Wout=200 MW×24 h=4800 MWhW_{out} = 200\,\text{MW} \times 24\,\text{h} = 4800\,\text{MWh}。
    熱量換算: 1 kW⋅h=3600 kJ1\,\mathrm{kW\cdot h} = 3600\,\text{kJ}。
    Qout=4800×103×3600=17.28×109 kJQ_{out} = 4800 \times 10^3 \times 3600 = 17.28 \times 10^9\,\text{kJ}。
  2. 必要入熱量:
    効率 η=0.36\eta = 0.36 なので、
    Qin=Qout0.36=17.28×1090.36=48×109 kJQ_{in} = \dfrac{Q_{out}}{0.36} = \dfrac{17.28 \times 10^9}{0.36} = 48 \times 10^9\,\text{kJ}。
  3. 燃料重量:
    発熱量 H=28000 kJ/kgH = 28000\,\text{kJ/kg}。
    Mfuel=48×10928000≈1,714,285 kg=1714 tM_{fuel} = \dfrac{48 \times 10^9}{28000} \approx 1,714,285\,\text{kg} = 1714\,\text{t}。
    よって 1714 t。
    以上より、選択肢(4)が正解です。
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