重油専焼火力発電所が出力1000MWで運転しており、発電端効率が41%、重油発熱量が44000 kJ/kgであるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、重油の化学成分(重量比)は炭素85%、水素15%、炭素の原子量は12、酸素の原子量は16とする。
重油消費量の値 \([\mathrm{t/h}]\) として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。発電出力 1000 MW と効率 41 % から必要熱量を逆算し、重油発熱量で割れば1時間あたりの重油消費量が出ます。出力、効率、発熱量を一直線につなぐ計算問題です。
詳細解説
発電効率から必要熱入力を逆算し、重油消費量へ換算する問題です。
発電出力 \(P = 1000 \ [\mathrm{MW}] = 10^6 \ [\mathrm{kW}]\)、効率 \(\eta = 0.41\)
1時間あたりの必要熱量 \(Q_{in}\) は、\(1 \mathrm{kW \cdot h} = 3600 \mathrm{kJ}\) より、
\[ Q_{in} = \dfrac{10^6 \times 3600}{0.41} \ [\mathrm{kJ/h}] \]
重油消費量 \(B \ [\mathrm{kg/h}]\) は、発熱量 \(H = 44000 \ [\mathrm{kJ/kg}]\) で割って、
\[ B = \dfrac{10^6 \times 3600}{0.41 \times 44000} \approx 199556 \ [\mathrm{kg/h}] \approx 200 \ [\mathrm{t/h}] \]
よって(4)が正解。