화력발전

전기기사 필기 2009년 3회 31번

Q문제

출력

30000 kWh

의 화력발전소에서

6000 kcal/kg

의 석탄을 매시간에

15 톤

의 비율로 사용하고 있다고 한다. 이 발전소의 종합 효율은 약 몇

[%]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

28.7[\%]

화력발전소의 종합 효율은 약 28.7[%]입니다.

•

Step 1: 화력발전소의 종합 효율(

η

)을 구하는 공식을 확인합니다.

η = \frac{860 \times W}{m \times H} \times 100 [%]

(단,

W

는 발생 전력량[kWh],

m

은 연료 소비량[kg],

H

는 연료의 발열량[kcal/kg]입니다.)

•

Step 2: 문제에서 주어진 조건들을 공식에 대입하기 위해 단위를 맞춥니다. 발생 전력량

W = 30000 [kWh]

, 연료의 발열량

H = 6000 [kcal/kg]

, 매시간 연료 소비량

m = 15 [ton] = 15000 [kg]

입니다.

•

Step 3: 수치들을 공식에 대입하여 계산합니다.

η = \frac{860 \times 30000}{15000 \times 6000} \times 100 = \frac{25800000}{90000000} \times 100 = 28.666... [%]

이므로, 약 28.7[%]가 됩니다.

31.7[\%]

계산 과정에서 1[kWh]를 860[kcal]로 환산하는 상수를 잘못 적용하거나 산술적인 오류를 범한 오답입니다.

33.7[\%]

연료 소비량의 단위 변환(톤에서 kg)을 누락하거나 잘못된 수식을 적용하여 도출된 오답입니다.

36.7[\%]

발전소의 입력 에너지와 출력 에너지의 비율을 역으로 계산하거나 다른 변수를 혼동하여 도출된 오답입니다.

화력발전소의 효율을 계산할 때 왜 860이라는 숫자를 곱하나요?

전력량의 단위인 1[kWh]를 열량의 단위인 [kcal]로 변환하기 위해서입니다. 1[kWh]는 860[kcal]의 열량과 같으므로, 발생 전력량에 860을 곱하여 입력된 열량과 단위를 통일합니다.

연료 소비량의 단위를 톤(ton)에서 킬로그램(kg)으로 반드시 변환해야 하나요?

네, 그렇습니다. 문제에서 주어진 연료의 발열량 단위가 [kcal/kg]이므로, 계산의 일관성을 위해 연료 소비량도 반드시 [kg] 단위로 변환하여 대입해야 합니다.