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 …………………………… ５t/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 ………………… 40ＭJ/kg
燃料消費量 ……………………… 372kg/h
正答3
解説
正解は3です。
ボイラー効率は、発生蒸気が受け取った熱量を、燃料が供給した熱量で割って求めます。
給水の比エンタルピは、給水温度に水の比熱4.187kJ/(kg・K)を掛けて求めます。
【計算】
ボイラー効率＝蒸発量×（発生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＝4.187×24≒100.5kJ/kgです。
蒸気1kgが受け取る熱量＝2780－100.5＝2679.5kJ/kgです。
蒸発量は5t/h＝5000kg/hなので、蒸気が受け取る熱量＝5000×2679.5＝13397500kJ/hです。
低発熱量は40MJ/kg＝40000kJ/kgなので、燃料の熱量＝372×40000＝14880000kJ/hです。
ボイラー効率＝13397500÷14880000×100≒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：○ 計算値は約90.0％なので、最も近いのは90％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】
単位をそろえることが最大の注意点です。
t/hはkg/hに、MJ/kgはkJ/kgに直してから計算します。
給水の比エンタルピを差し引き忘れると、効率は約93％となり誤答になります。