電験三種 H26年 電力 問17 問題と解説

　問 題　　　　　

定格出力200MWの石炭火力発電所がある。石炭の発熱量は28000kJ/kg、定格出力時の発電端熱効率は36%で、計算を簡単にするため潜熱の影響は無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

ただし、石炭の化学成分は重量比で炭素70%、水素他30%、炭素の原子量を12、酸素の原子量を16とし、炭素の酸化反応は次のとおりである。

(a)　定格出力にて1日運転したときに消費する燃料重量の値[t]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1. 222
2. 410
3. 1062
4. 1714
5. 2366

(b)　定格出力にて1日運転したときに発生する二酸化炭素の重量の値[t]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

1. 327
2. 1052
3. 4399
4. 5342
5. 6285

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

(a)

定格出力が200[MW]であれば1秒間に200[MJ]発電しているので、1日では

となります。これは出力であり、発電端効率は36%なので、入力(石炭の発熱量)は

です。石炭の発熱量は28000[kJ/kg]=28[MJ/kg]なので、上記の熱量を生むための石炭の消費量は以下の通り計算できます。

(b)

(a)の結果により1714[t]の燃料を使いますが、このうち70%が炭素分となります。求めたい二酸化炭素の重量は、炭素の原子量が12で二酸化炭素の分子量が44(=12+16×2)であることから、次のように計算することができます。