令和元年(2019年) 電験三種 電力 問15
amazon kindle版の「最新令和2年版 電験三種」に関する本を出版しました。
そちらも見て下さい。
問15は、汽力発電所の復水器に関する問題です。
計算問題です。
解いてみましょう。
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$30m^3/s$，復水器冷却水が持ち去る毎時熱量は$3.1 \times 10^9 kJ/h$，海水の比熱容量は$4.0 kJ/(kg \cdot K)$，海水の密度は$1.1 \times 10^3 kg/m^3$，タービンの熱消費率は$8000kJ/(kW \cdot h)$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。
（a）タービン出力の値［MW］として，最も近いものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ
（1）350 （2）500 （3）700 （4）800 （5）1000
（b）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。
（1）3.3 （2）4.7 （3）5.3 （4）6.5 （5）7.9
解答 （a）：（3），（b）：（4）
（a）
熱損失=発電量P×（熱消費率－3600）より
$3.1 \times 10^9=P \times (8000-3600)$
$P=0.705×10^6 kW=705MW \fallingdotseq 700 MW$
(b)
復水器冷却水流量は$30m^3/s$，復水器冷却水が持ち去る毎時熱量は$3.1 \times 10^9kJ/h$，海水の比熱容量は$4.0kJ/(kg \cdot K)$，海水の密度は$1.1 \times 10^3 kg/m^3$，
復水器冷却水が持ち去る毎秒熱量は$3.1 \times 10^9/3600=0.861 \times 10^6 kJ/s$
復水器冷却水流量は$30m^3/s$で、海水の密度は$1.1 \times 10^3kg/m^3$より、
1秒間当たりの重さは，$33×10^3kg$
海水の比熱容量は$4.0kJ/(kg \cdot K)$より、
$\dfrac{0.861 \times 10^6}{33 \times 10^3 \times 4.0}=6.52K$
