問題
方針
汽力発電の「ランキンサイクルの効率と出力」の「タービン効率」を求める問題です。
解法
「ランキンサイクルの効率と出力」
1時間当たりのランキンサイクルのエネルギーと出力の関係は以下となる。
$B$：1時間あたりの燃料消費量 [$kg/h$]
$H$：燃料発熱量 [$kJ/kg$]
$Z$：1時間あたりの蒸気・水流量 [$kg/h$]
$i_s$：ボイラ出口蒸気の比エンタルピー [$kJ/kg$]
$i_w$：ボイラ入口蒸気の比エンタルピー [$kJ/kg$]
$i_e$：タービン出口排気の比エンタルピー [$kJ/kg$]
$P_T$：タービンの機械出力 [$kW$]
$P_G$：発電機出力 [$kW$]
$P_L$：所内電力 [$kW$]
$P_S$：送電端出力 [$kW$]
「タービン効率」
タービンで消費したエネルギーに対する、タービンが回転して出力したエネルギーの比率。
タービン効率＝タービンの機械出力(熱量値)／タービンで消費した熱量
$\displaystyle η_T=\frac{3600P_T}{Zi_s-Zi_e} $
タービンの出力 PT=175MW=175×103kW
タービン入口の蒸気のエンタルピー is=32500kJ/kg
復水器入口(タービン出口)の蒸気のエンタルピー ie=30800kJ/kg
タービン効率 ηT=0.92
上記の値を「タービン効率」の式に当てはめて、1時間あたりの蒸気Zを求めます。
$\displaystyle 0.92=\frac{3600×175×10^3}{32500Z-30800Z} $
$\displaystyle Z=402.813×10^3 \ [kg/h] ≒403 \ [t/h] $
解答
解答は(5)となります。
