電験三種 平成25年度(2013) 電力 問2 過去問解説
排熱回収方式のコンバインドサイクル発電所において，コンバインドサイクル発電の熱効率が48[%]，ガスタービン発電の排気が保有する熱量に対する蒸気タービン発電の熱効率が20[%]であった。
ガスタービン発電の熱効率[%]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。
ただし，ガスタービン発電の排気はすべて蒸気タービン発電に供給されるものとする。
- (1) 23
- (2) 27
- (3) 28
- (4) 35
- (5) 38
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正解は(4)
使う公式
コンバインドサイクルの熱効率 $\eta_{\mathrm{c}} = \eta_{\mathrm{g}} + (1 - \eta_{\mathrm{g}})\eta_{\mathrm{s}}$（η_c：全体の効率、η_g：ガスタービンの効率、η_s：排気の熱に対する蒸気タービンの効率）
解説
【考え方】ガスタービンで電気にならなかった熱（排気）を、蒸気タービンがもう一度使います。熱の流れを順番に追います。
■1 熱の流れ
燃料の熱を 1 とします。
ガスタービンが η を電気にし、残りの $1 - \eta$ が排気になります。
蒸気タービンは、その排気の 20 %（0.2）を電気にします。
全体の効率は 48 %（0.48）です。
■2 式を解く
$\eta + 0.2(1 - \eta) = 0.48$
$\eta + 0.2 - 0.2\eta = 0.48$
$0.8\eta = 0.28$
$\eta = 0.35$ つまり 35 %
答えは(4)ピヨ。
燃料の熱を 1 とします。
ガスタービンが η を電気にし、残りの $1 - \eta$ が排気になります。
蒸気タービンは、その排気の 20 %（0.2）を電気にします。
全体の効率は 48 %（0.48）です。
■2 式を解く
$\eta + 0.2(1 - \eta) = 0.48$
$\eta + 0.2 - 0.2\eta = 0.48$
$0.8\eta = 0.28$
$\eta = 0.35$ つまり 35 %
答えは(4)ピヨ。
出典：平成25年度（2013） 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