第三種電気主任技術者・2017年度・電力

2017年度電力問15(a)

問題文

定格出力 600 MW、定格出力時の発電端熱効率 42% の汽力発電所がある。重油の発熱量は 44000 kJ/kg で、潜熱の影響は無視できるものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、重油の化学成分は質量比で炭素 85%、水素 15%、水素の原子量を 1、炭素の原子量を 12、酸素の原子量を 16、空気の酸素濃度を 21% とし、重油の燃焼反応は次のとおりである。
C + O $_2$ → CO $_2$
2H $_2$ + O $_2$ → 2H $_2$ O

定格出力にて、1日運転したときに消費する燃料質量の値[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 2017年度電力問15(a)

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正答：(5)

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正解は(5)。1日の発電電力量 $W = 600 \times 10^3 \text{ [kW]} \times 24 \text{ [h]} = 14400 \times 10^3 \text{ [kWh]}$ 。

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1日の発電電力量 $W = 600 \times 10^3 \text{ [kW]} \times 24 \text{ [h]} = 14400 \times 10^3 \text{ [kWh]}$ 。
熱量換算すると（1 kWh = 3600 kJ）、
$Q_{out} = 14400 \times 10^3 \times 3600 = 5.184 \times 10^{10} \text{ [kJ]}$ 。
必要入熱量 $Q_{in}$ は、効率 $\eta = 0.42$ なので
$Q_{in} = \dfrac{Q_{out}}{0.42} \approx 1.2343 \times 10^{11} \text{ [kJ]}$ 。
燃料消費量 $M$ は、発熱量 $H = 44000 \text{ [kJ/kg]}$ で割って
$M = \dfrac{1.2343 \times 10^{11}}{44000} \approx 2805194 \text{ [kg]} \approx 2805 \text{ [t]}$ 。
よって正解は (5)。

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2017年度 電力 問15(a)

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正答：(5)

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