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 ………………………… 5 t/h
発生蒸気の比エンタルピ …… 2775kJ/kg
給水温度 ………………………… 24℃
燃料の低発熱量 ………………… 39.6MJ/kg
燃料消費量 ………………………… 375kg/h
正答3
解説
正解は3です。
ボイラー効率は、燃料から供給された熱量のうち、蒸気の発生に有効に使われた熱量の割合です。
給水の比エンタルピは、水の比熱4.187kJ/(kg·K)に給水温度を掛けて概算します。
【計算】
ボイラー効率＝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＝4.187×24≒100.5kJ/kgです。
蒸発量5t/hは5000kg/hです。
有効吸収熱量＝5000×（2775－100.5）＝5000×2674.5＝13,372,500kJ/hです。
低発熱量39.6MJ/kgは39,600kJ/kgです。
供給熱量＝375×39,600＝14,850,000kJ/hです。
ボイラー効率＝13,372,500÷14,850,000×100≒90.05%です。
したがって、最も近い値は90%です。
【選択肢別解説】
1：× 86%は計算値の約90%より4ポイントも低く、最も近い値ではありません。
2：× 88%は計算値より約2ポイント低く、90%の方が近い値です。
3：○ 計算値の約90.05%に最も近いのは90%です。
4：× 92%は計算値より約2ポイント高く、90%の方が近い値です。
5：× 給水の比エンタルピを差し引き忘れると、5000×2775÷14,850,000≒93.4%となり、この肢を選んでしまいます。
給水が持ち込む熱量は差し引く必要があるので、94%は誤りです。
【ポイント】
単位をkJとkgにそろえてから計算することが大切です。
分子の「蒸気の比エンタルピ－給水の比エンタルピ」が、水1kgを蒸気にするのに吸収した熱量です。