電験３種過去問【2012年電力 問15】

解答

（a）：（３）
（b）：（２）

解説

（a）定格出力300[MW]で30日間連続運転したときの送電端電力量[MW・h]の値を求める。ただし、所内率は5[％]とする。

定格出力300[MW]で、24[h]×30日間連続で運転したときの発電端電力量W_30D[MW・h]は

\(\displaystyle W_{30D}=300\times24\times30\)

\(\displaystyle =216000\)[MW・h]

送電端電力量W[MW・h]は、発電端電力量W_30D[MW・h]から所内率を差し引いたものであるので、

\(\displaystyle W＝W_{30D}\times(1-\frac{5}{100})\)

\(\displaystyle =205200\)[MW・h]

 

（b）1日の間に下表に示すような運転を行ったとき、発熱量は28000[kJ/kg]の石炭を1700[t]消費した。この1日の間の発電端熱効率[％]の値を求める。

時刻	発電端出力[MW]
0時～8時	150
8時～13時	240
13時～20時	300
20時～24時	150

各時間帯の発電端出力から、発電端で発生したそれぞれの熱量を求める。

0時～8時の8時間、150[MW]の出力で運転したときの発生熱量Q₈[J]は

\(\displaystyle Q_8=150\times10^6\times8\times60\times60\)

\(\displaystyle =4320\times10^9\)[J]

\(\displaystyle =4320\times10^6\)[kJ]

8時～13時の5時間、240[MW]の出力で運転したときの発生熱量Q₅[J]は

\(\displaystyle Q_5=240\times10^6\times5\times60\times60\)

\(\displaystyle =4320\times10^9\)[J]

\(\displaystyle =4320\times10^6\)[kJ]

13時～20時の7時間、300[MW]の出力で運転したときの発生熱量Q₇[J]は

\(\displaystyle Q_7=300\times10^6\times7\times60\times60\)

\(\displaystyle =7560\times10^9\)[J]

\(\displaystyle =7560\times10^6\)[kJ]

20時～24時の4時間、150[MW]の出力で運転したときの発生熱量Q₄[J]は

\(\displaystyle Q_4=150\times10^6\times4\times60\times60\)

\(\displaystyle =2160\times10^9\)[J]

\(\displaystyle =2160\times10^6\)[kJ]

上記より、1日の間に発電端出力より発生した熱量Q_G[kJ]は、

\(\displaystyle Q_G=Q_8+Q_5+Q_7+Q_4\)

\(\displaystyle =(4320+4320+7560+2160)\times10^6\)[kJ]

\(\displaystyle =183.6\times10^9\)[kJ]

使用燃料による熱量をQ_F[kJ]は、28000[kJ/kg]の石炭を1700[t]（1700×10³[kg]）使用したので

\(\displaystyle Q_F=28000\times1700\times10^3\)

\(\displaystyle =476\times10^9\)[kJ]

発電端熱効率η[％]は以下で与えられる。

\(\displaystyle η=\frac{Q_G}{Q_F}\times100\)[％]

\(\displaystyle =\frac{183.6\times10^9}{476\times10^9}\times100\)[％]

\(\displaystyle =38.5\)[％]