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第三種電気主任技術者・2019年度・電力

2019年度 電力 問15(b)

発電発電一般

問題文

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復水器の冷却に海水を使用し，運転している汽力発電所がある。このときの復水器冷却水流量は 30 m3/s30\text{ m}^3\text{/s}，復水器冷却水が持ち去る毎時熱量は 3.1×109 kJ/h3.1\times10^9\text{ kJ/h}，海水の比熱容量は 4.0 kJ/(kg⋅K)4.0 \text{ kJ/(kg}\cdot\text{K)}，海水の密度は 1.1×103 kg/m31.1\times10^3\text{ kg/m}^3，タービンの熱消費率は 8000 kJ/(kW⋅h)8000\text{ kJ/(kW}\cdot\text{h)} である。
この運転状態について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，復水器冷却水が持ち去る熱以外の損失は無視するものとする。

復水器冷却水の温度上昇の値[K]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 2019年度 電力 問15(b)

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正答：(4)

要点

正解は(4)。冷却水の温度上昇 冷却水流量（質量流量） m˙\dot{m} は： 復水器放熱量（秒単位） HH は： 熱量計算式 H=m˙CpΔTH = \dot{m} C_p \Delta T より： よって (4) が正解。

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冷却水の温度上昇
冷却水流量（質量流量） m˙\dot{m} は：
m˙=30 [m3/s]×1.1×103 [kg/m3]=33×103 kg/s \dot{m} = 30 \text{ [m}^3\text{/s]} \times 1.1 \times 10^3 \text{ [kg/m}^3\text{]} = 33 \times 10^3 \text{ kg/s}
復水器放熱量（秒単位） HH は：
H=3.1×1093600≈861,111 kJ/s H = \dfrac{3.1 \times 10^9}{3600} \approx 861,111 \text{ kJ/s}
熱量計算式 H=m˙CpΔTH = \dot{m} C_p \Delta T より：
861,111=33,000×4.0×ΔT 861,111 = 33,000 \times 4.0 \times \Delta T
ΔT=861,111132,000≈6.52 K \Delta T = \dfrac{861,111}{132,000} \approx 6.52 \text{ K}
よって (4) が正解。

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