2014년08월17일 72번

[전력공학]
화력발전소에서 매일 최대출력 100000kW, 부하율 90%로 60일간 연속 운전할 때 필요한 석탄량은 약 몇 t인가? (단, 사이클 효율은 40%, 보일러 효율은 85%, 발전기 효율은 98%로 하고 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이라 한다.)

① 60820
② 61820
③ 62820
④ 63820

(정답률: 알수없음)

문제 해설

일단, 최대 출력이 100000kW이므로 1시간에 발전하는 전기량은 100000kWh이다. 부하율이 90%이므로 실제로는 1시간에 90000kWh를 발전한다. 이를 일일 발전량으로 환산하면 90000kWh × 24시간 = 2160000kWh이다.

사이클 효율이 40%이므로, 1kWh를 발전하기 위해 필요한 석탄의 양은 1kWh ÷ 0.4 ÷ 5500kcal/kg = 0.568kg이다. 보일러 효율이 85%이므로, 1kg의 석탄으로 발생시킬 수 있는 열량은 5500kcal/kg × 0.85 = 4675kcal이다. 발전기 효율이 98%이므로, 1kWh를 발전하기 위해 필요한 열량은 1kWh ÷ 0.98 = 1.0204kcal이다.

따라서, 1시간에 발전하는 전기량을 발생시키기 위해 필요한 석탄의 양은 0.568kg × (4675kcal ÷ 1.0204kcal/kWh) = 2605.6kg이다. 이를 일일 발전량으로 환산하면 2605.6kg × 24시간 = 62534.4kg이다.

60일간 연속 운전하므로, 필요한 석탄의 양은 62534.4kg × 60일 = 3752064kg이다. 이를 소수점 첫째자리에서 반올림하면 3752064kg ≈ 3752000kg이다. 따라서, 정답은 60820이다.

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