電験三種 平成22年度(2010) 電力 問15(a) 過去問解説

問15(a) 《火力発電(日負荷率と石炭の量から熱効率を求める)》
最大発電電力 600[MW]の石炭火力発電所がある。石炭の発熱量を 26 400[kJ/kg]として,次の(a)及び(b)に答えよ。 (a) 日負荷率 95.0[%]で24時間運転したとき,石炭の消費量は 4 400[t]であった。発電端熱効率[%]の値として,最も近いのは次のうちどれか。 なお,日負荷率[%] $= \dfrac{\text{平均発電電力}}{\text{最大発電電力}} \times 100$ とする。
  1. (1) 37.9
  2. (2) 40.2
  3. (3) 42.4
  4. (4) 44.6
  5. (5) 46.9
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正解は(3)
使う公式
発電端熱効率 $\eta = \dfrac{3\,600 \times W}{B \times H}$(W:発電した電力量[kW·h]、B:燃料の量[kg]、H:発熱量[kJ/kg]。1 kW·h = 3 600 kJ)
解説
【考え方】1日に発電した電力量を熱(kJ)に直し、石炭がもっていた熱でわります。 ■1 1日の電力量 平均の発電電力は、最大 600 MW の 95 % です。 $600 \times 0.95 = 570\,\mathrm{MW}$ 24時間の電力量は $570 \times 24 = 13\,680\,\mathrm{MW \cdot h}$ 1 MW = 1 000 kW なので、$13\,680 \times 10^3\,\mathrm{kW \cdot h}$ です。 ■2 電力量を熱に直す 1 kW·h = 3 600 kJ です。 $13\,680 \times 10^3 \times 3\,600 \fallingdotseq 4.925 \times 10^{10}\,\mathrm{kJ}$ ■3 石炭の熱 4 400 t = $4\,400 \times 10^3\,\mathrm{kg}$ です。 $4\,400 \times 10^3 \times 26\,400 \fallingdotseq 1.162 \times 10^{11}\,\mathrm{kJ}$ ■4 熱効率 $\eta = \dfrac{4.925 \times 10^{10}}{1.162 \times 10^{11}} \fallingdotseq 0.424$ $0.424 = 42.4\,\%$ 答えは(3)ピヨ。
出典:平成22年度(2010) 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15(a)