화력발전

전기기사 필기 2015년 2회 39번

1[W]는 1[J/s]이므로 1[kWh]는 $1000[W] \times 3600[s] = 3,600,000[J]$입니다. 1[cal]가 약 4.184[J]이므로, $3,600,000 / 4.184 \approx 860,000[cal] = 860[kcal]$가 됩니다.

Q문제

39. 발전 전력량

E [k W h]

, 연료 소비량

W [k g]

, 연료의 발열량

C [k c a l / k g]

인 화력 발전소의 열효율

η [%]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{860 E}{W C} \times 100

화력 발전소의 열효율은 입력된 열에너지에 대한 출력된 전기에너지의 비율로 정의됩니다.

•

Step 1: 입력 에너지 계산 연료 소비량이

W [k g]

이고 연료의 발열량이

C [k c a l / k g]

이므로, 총 입력 열에너지는

W \times C [k c a l]

입니다.

•

Step 2: 출력 에너지 변환 발전 전력량이

E [k W h]

이며,

1 [k W h]

의 전기에너지는 열에너지로 환산 시

860 [k c a l]

에 해당합니다. 따라서 총 출력 에너지는

860 E [k c a l]

입니다.

•

Step 3: 열효율 계산 열효율

η [%]

는 (출력 에너지 / 입력 에너지)

\times 100

으로 계산되므로,

η = \frac{860 E}{W C} \times 100 [%]

가 됩니다.

\frac{E}{W C} \times 100

전기에너지 단위인 kWh를 열에너지 단위인 kcal로 변환하는 환산 계수 860이 누락되었습니다.

\frac{E}{860 W C} \times 100

환산 계수 860이 분자가 아닌 분모에 잘못 곱해졌습니다.

\frac{9.8 E}{W C} \times 100

9.8은 수력 발전의 출력 계산 시 사용되는 중력 가속도 관련 상수로, 화력 발전의 열효율 계산과는 무관합니다.

1[kWh]는 왜 860[kcal]로 환산되나요?

1[W]는 1[J/s]이므로 1[kWh]는

1000 [W] \times 3600 [s] = 3, 600, 000 [J]

입니다. 1[cal]가 약 4.184[J]이므로,

3, 600, 000/4.184 \approx 860, 000 [c a l] = 860 [k c a l]

가 됩니다.

화력 발전소의 열효율을 높이려면 어떻게 해야 하나요?

연료의 발열량이 높은 연료를 사용하거나, 보일러 및 터빈의 효율을 개선하여 동일한 연료 소비량 대비 발전 전력량을 증가시켜야 합니다.