2012년08월26일 22번

[전력공학]
출력 20000[kW]의 화력발전소가 부하율 80%로 운전할 때 1일의 석탄 소비량은 약 몇 ton인가? (단, 보일러 효율 80%, 터빈의 열 사이클 효율 35%, 터빈효율 85%, 발전기 효율 76%, 석탄의 발열량은 5500[kcal/kg]이다.)

① 272
② 293
③ 312
④ 333

(정답률: 49%)

문제 해설

화력발전소의 출력이 20000[kW]이므로, 1일에 생산되는 전기의 양은 20000[kW] × 24[h] = 480000[kWh]이다. 이 전기를 생산하기 위해서는 석탄을 연소하여 열을 발생시켜야 한다. 이때, 보일러 효율이 80%이므로, 석탄의 발열량 중 80%가 열로 전환된다. 따라서, 1일에 필요한 열량은 480000[kWh] ÷ 0.8 = 600000[kWh]이다.

터빈의 열 사이클 효율이 35%이므로, 터빈에 공급되는 열량은 600000[kWh] ÷ 0.35 = 1714285.7[kWh]이다. 터빈 효율이 85%이므로, 터빈에서 생산되는 전기의 양은 1714285.7[kWh] × 0.85 = 1457142.9[kWh]이다.

발전기 효율이 76%이므로, 실제로 생산되는 전기의 양은 1457142.9[kWh] × 0.76 = 1107142.9[kWh]이다. 따라서, 1일에 필요한 석탄의 양은 600000[kWh] ÷ (5500[kcal/kg] × 0.001[kcal/cal] × 0.8 × 1107142.9[kWh] ÷ 24[h] ÷ 3600[s]) = 333.3[ton]이다. 따라서, 정답은 "333"이다.

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