第三種電気主任技術者・2015年度・電力

2015年度 電力 問3

定格出力10000kWの重油燃焼の汽力発電所がある。この発電所が30日間連続運転し、そのときの重油使用量は1100t,送電端電力量は 5000 MW⋅\cdoth であった。この汽力発電所のボイラ効率の値 [%] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
なお、重油の発熱量は44000kJ/kg, タービン室効率は47%、発電機効率は98%,所内率は5%とする。

出典:第三種電気主任技術者 2015年度 電力 問3

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正答:(4)

要点

正解は(4)。各値を計算します。

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正解は(4)です。
各値を計算します。

  1. 総入熱量 QinQ_{in}:
    重油使用量 1100 t=1.1×106 kg1100 \, t = 1.1 \times 10^6 \, kg
    発熱量 44000 kJ/kg44000 \, kJ/kg
    Qin=1.1×106×44000=48.4×109 kJQ_{in} = 1.1 \times 10^6 \times 44000 = 48.4 \times 10^9 \, kJ
  2. 送電端電力量 WoutW_{out}:
    5000 MW⋅h=5000×3600 MJ=18×106 MJ=18×109 kJ5000 \, MW\cdot h = 5000 \times 3600 \, MJ = 18 \times 10^6 \, MJ = 18 \times 10^9 \, kJ
  3. 送電端熱効率 ηp\eta_p:
    ηp=WoutQin=18×10948.4×109≈0.3719 (37.19%)\eta_p = \dfrac{W_{out}}{Q_{in}} = \dfrac{18 \times 10^9}{48.4 \times 10^9} \approx 0.3719 \, (37.19\%)
  4. 各効率との関係:
    送電端効率は以下の式で表されます。
    ηp=ηB×ηT×ηG×(1−L)\eta_p = \eta_B \times \eta_T \times \eta_G \times (1 - L)
    ここで、ηB\eta_B: ボイラ効率, ηT\eta_T: タービン室効率(0.47), ηG\eta_G: 発電機効率(0.98), LL: 所内率(0.05)。
    0.3719=ηB×0.47×0.98×(1−0.05)0.3719 = \eta_B \times 0.47 \times 0.98 \times (1 - 0.05)
    0.3719=ηB×0.47×0.98×0.950.3719 = \eta_B \times 0.47 \times 0.98 \times 0.95
    0.3719=ηB×0.437570.3719 = \eta_B \times 0.43757
    ηB=0.37190.43757≈0.8499\eta_B = \dfrac{0.3719}{0.43757} \approx 0.8499
    したがって、約85%となります。
    以上より、選択肢(4)が正解です。

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