電験三種(第三種電気主任技術者)「電力」のうち、復水器の問題です(大分類:火力発電・重要度B)。一問一答4問 → 五肢択一2問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:B 難易度:★☆☆
問1:復水器は、タービンの排気を冷却して凝縮させ、水に戻す装置である。
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正解:○
復水器は、タービンで仕事をした排気を冷却水で冷やして水(復水)に戻し、ボイラの給水として再び使えるようにします。
重要度:B 難易度:★☆☆
問2:復水器の真空度を高くすると、タービンの排気圧力が上がるため、熱効率は低下する。
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正解:×
真空度を高くするとタービンの排気圧力が下がり、タービンで使える熱落差が大きくなるため、熱効率は上がります。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:表面復水器では、冷却水を冷却管の外側に流し、冷却管の内側で蒸気を凝縮させる。
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正解:×
表面復水器では、冷却水(海水など)を冷却管の内側に流し、管の外側でタービンの排気を凝縮させます。
重要度:B 難易度:★★☆
問4:復水器の冷却水の温度が低いほど、復水器の真空度を高く保つことができる。
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正解:○
冷却水の温度が低いほど凝縮する温度を低くでき、その温度に対応する飽和圧力が低くなるため、真空度を高くできます。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問5:ある汽力発電所の復水器に、タービンの排気が毎時300t流入している。排気の比エンタルピーは2,300kJ/kg、復水の比エンタルピーは140kJ/kgである。冷却水(海水)の流量は6t/s、比熱は4.2kJ/(kg·K)とし、復水器で放出される熱はすべて冷却水に移るものとする。
(a) 復水器で冷却水に放出される熱量〔MW〕の値として、最も近いものはどれか。
- 11.7
- 180.0
- 191.7
- 203.3
- 648.0
【第5問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
蒸気流量:300×10³/3,600≒83.33kg/s
放出熱量=83.33×(2,300−140)=83.33×2,160≒180,000kW=180.0MW
1:誤り。復水の比エンタルピーだけで計算しています。
2:正しい。
3:誤り。復水の比エンタルピーを差し引いていません。
4:誤り。排気と復水の比エンタルピーを足しています。差をとります。
5:誤り。毎時の流量を毎秒に換算していません(t/h のまま計算)。
重要度:B 難易度:★★☆
問6:ある汽力発電所の復水器に、タービンの排気が毎時300t流入している。排気の比エンタルピーは2,300kJ/kg、復水の比エンタルピーは140kJ/kgである。冷却水(海水)の流量は6t/s、比熱は4.2kJ/(kg·K)とし、復水器で放出される熱はすべて冷却水に移るものとする。
(b) 冷却水の温度上昇〔K〕の値として、最も近いものはどれか。
- 126.0
- 30.0
- 7.6
- 7.1
- 1.7
【第6問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。
(a)より Q=180,000kW=180,000kJ/s
冷却水量 m=6t/s=6,000kg/s
Δt=Q/(c·m)=180,000/(4.2×6,000)≒7.14K
1:誤り。比熱を掛けています。Δt=Q/(c·m)です。
2:誤り。比熱で割っていません。
3:誤り。放出熱量に復水の比エンタルピーを差し引かない値(191.7MW)を使っています。
4:正しい。
5:誤り。比熱で2回割っています。
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