第三種電気主任技術者・2014年度・電力

2014年度 電力 問17(b)

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日運転したときに発生する二酸化炭素の重量の値 [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(b)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。CO2発生量 1. 炭素重量: 燃料中の炭素含有率は70%。MC=1714 t×0.7=1199.8 tM_C = 1714\,\text{t} \times 0.7 = 1199.8\,\text{t}。2. CO2重量: 原子量 C=12C=12, O=16O=16 より CO2=12+16×2=44CO_2 = 12 + 16 \times 2 = 44。

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正解は(3)です。
燃料 1714 t のうち炭素は 70% なので、炭素重量は
MC=1714×0.7=1199.8 t M_C = 1714 \times 0.7 = 1199.8 \text{ t}
です。
炭素 1 kg が燃焼すると、二酸化炭素は 44/12≈3.66744/12 \approx 3.667 kg 発生します。
したがって、二酸化炭素発生量は
MCO2=1199.8×4412≈4399 t M_{CO2} = 1199.8 \times \dfrac{44}{12} \approx 4399 \text{ t}
となります。
以上より、選択肢(3)が正解です。

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