電験三種 令和7年度(2025) 上期 電力 問2 過去問解説

問2 《火力発電(蒸気タービンの蒸気量)》
汽力発電設備において,タービン出力が175 MW,蒸気タービンの効率が92 %で,タービン入口における蒸気のエンタルピーが32 500 kJ/kg,復水器入口における蒸気のエンタルピーが30 800 kJ/kgであるとき,このタービンの使用蒸気量の値[t/h]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) 86
  2. (2) 112
  3. (3) 248
  4. (4) 341
  5. (5) 403
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正解は(5)
使う公式
タービン出力 $P = \eta G (h_1 - h_2)$(P:出力[kW]、η:タービン効率、G:蒸気量[kg/s]、$h_1$:入口のエンタルピー[kJ/kg]、$h_2$:出口のエンタルピー[kJ/kg])
解説
【考え方】蒸気1 kgがタービンで使える熱を出し、出力から1秒あたりの蒸気量を求めて、1時間あたりに直します。 ■1 数字を整理する タービン出力 P=175 MW=175 000 kW 効率 η=92 %=0.92 タービン入口のエンタルピー(蒸気1 kgが持つ熱エネルギー) $h_1$=32 500 kJ/kg 復水器入口のエンタルピー $h_2$=30 800 kJ/kg ■2 1 kgあたりで使える熱 $h_1 - h_2 = 32500 - 30800 = 1700\,\mathrm{kJ/kg}$ ■3 1秒あたりの蒸気量 1 kWは1秒に1 kJなので、G は1秒あたりの量になります。 $175000 = 0.92 \times G \times 1700$ $0.92 \times 1700 = 1564$ $G = \dfrac{175000}{1564} \fallingdotseq 111.9\,\mathrm{kg/s}$ ■4 1時間あたりに直す 1時間=3 600秒です。 $111.9 \times 3600 \fallingdotseq 402\,800\,\mathrm{kg/h} \fallingdotseq 403\,\mathrm{t/h}$ 答えは(5)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 上期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問2