重油を燃料とするボイラーにおいて、蒸発量が毎時２ｔ、ボイラー効率が90％であるとき、低発熱量が41ＭJ/kgの重油の消費量の値に最も近いものは、次のうちどれか。
ただし、発生蒸気の比エンタルピは2780kJ/kg、給水の温度は24℃とする。
正答2
解説
正解は2です。
ボイラー効率の式を燃料消費量について解く計算問題です。
ボイラー効率は、発生蒸気が受け取った熱量を、燃料の低発熱量による入熱で割った値です。
【計算】
給水の比エンタルピは、給水温度に水の比熱約4.19kJ/(kg・K)を掛けて求めます。
給水の比エンタルピ＝24×4.19≒100kJ/kgです。
燃料消費量B＝蒸発量G×(蒸気の比エンタルピ−給水の比エンタルピ)÷(効率×低発熱量)です。
B＝2000kg/h×(2780−100)kJ/kg÷(0.90×41000kJ/kg)です。
B＝5,360,000÷36,900≒145kg/hです。
【選択肢別解説】
1：× 2kg/hは計算結果の約145kg/hより2桁近く小さく、燃料消費量として合いません。
2：○ 計算結果の約145kg/hに最も近い値です。
3：× 156kg/hは、給水の比エンタルピを引かずに足した場合の値です。
2000×(2780＋100)÷36,900≒156kg/hとなり、誤った計算です。
4：× 205kg/hは計算結果の約145kg/hより大幅に大きく、合いません。
5：× 610kg/hは計算結果の4倍以上で、かけ離れた値です。
【ポイント】
蒸発量はkg/hに、低発熱量はkJ/kgにそろえてから計算します。
給水の比エンタルピは「温度×約4.19」で近似できることを覚えておきます。