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 …………………………… ２t/h
発生蒸気の比エンタルピ ……… 2780kJ/kg
給水温度 ………………………… 23℃
燃料の低発熱量 ………………… 39.6ＭJ/kg
燃料消費量 ……………………… 154kg/h
正答2
解説
正解は2です。
発生蒸気が受け取った熱量を、燃料が持ち込んだ熱量で割ってボイラー効率を求める計算問題です。
給水の比エンタルピは、給水温度に水の比熱を掛けて求めます。
【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は、水の比熱を4.187kJ/(kg·K)として、4.187×23≒96.3kJ/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×（2780−96.3）＝2000×2683.7＝5,367,400kJ/hです。
燃料の低発熱量は39.6MJ/kg＝39,600kJ/kgです。
燃料が持ち込んだ熱量は、154×39,600＝6,098,400kJ/hです。
ボイラー効率は、5,367,400÷6,098,400×100≒88.0％です。
【選択肢別解説】
1：× 86％は、計算値の約88.0％より小さく、最も近い値ではありません。
2：○ 計算値の約88.0％に最も近い値です。
3：× 90％は、計算値より約2ポイント大きく、最も近い値ではありません。
4：× 92％は、計算値より約4ポイント大きく、該当しません。
5：× 94％は、計算値より約6ポイント大きく、該当しません。
【ポイント】
給水の比エンタルピを引き忘れると、2000×2780÷6,098,400×100≒91.2％となり、誤った選択肢に近づきます。
単位をkJにそろえ（MJ/kgは1000倍）、蒸発量はkg/hに直してから計算します。