次の状況で運転しているボイラーのボイラー効率の値に最も近いものは、(1)〜(5)のうちどれか。
蒸発量 …………………………… 2 t/h
発生蒸気の比エンタルピ …… 2780kJ/kg
給水温度 …………………………… 24℃
燃料の低発熱量 ………………… 39.7MJ/kg
燃料消費量 …………………………… 150kg/h
正答3
解説
正解は3です。
ボイラー効率を、蒸気が受け取った熱量と燃料が持ち込んだ熱量の比から求める計算問題です。
【計算】
ボイラー効率η＝蒸発量×（蒸気の比エンタルピ－給水の比エンタルピ）÷（燃料消費量×低発熱量）×100です。
給水の比エンタルピは、水の比熱を約4.187kJ/(kg・K)として24℃×4.187≒100kJ/kgです。
蒸発量は2t/h＝2000kg/hです。
蒸気が受け取った熱量は2000×（2780－100）＝5,360,000kJ/hです。
燃料の低発熱量は39.7MJ/kg＝39,700kJ/kgです。
燃料が持ち込んだ熱量は150×39,700＝5,955,000kJ/hです。
η＝5,360,000÷5,955,000×100≒90.0%です。
【選択肢別解説】
1：× 86%は計算値の約90%より小さく、最も近い値ではありません。
2：× 88%も計算値の約90%とは2ポイント離れており、最も近い値ではありません。
3：○ 計算値の約90.0%に一致するので、これが正解です。
4：× 92%は計算値より2ポイント大きく、最も近い値ではありません。
5：× 94%は計算値より4ポイント大きく、最も近い値ではありません。
【ポイント】
給水温度が与えられたら、温度に約4.19を掛けて給水の比エンタルピに直します。
蒸発量はt/hをkg/hに、発熱量はMJ/kgをkJ/kgに揃えてから計算するのが失敗しないコツです。