연료의 발열량이 $430 \text{ kcal/kg}$일 때, 화력발전소의 열효율($\%$)은? (단, 발전기 출력은 $P_G \text{ [kW]}$, 시간당 연료의 소비량은 $B \text{ [kg/h]}$이다.)

$\sqrt{2} \times \frac{P_G}{B} \times 100$

$\sqrt{3} \times \frac{P_G}{B} \times 100$

화력발전

전기기사 필기 2021년 1회 27번

Q문제

연료의 발열량이

430 kcal/kg

일 때, 화력발전소의 열효율(

%

)은? (단, 발전기 출력은

P_{G} [kW]

, 시간당 연료의 소비량은

B [kg/h]

이다.)

유사 문제 링크

\frac{P _{G}}{B} \times 100

전력량과 열량의 환산 계수인 860을 적용하지 않아 도출된 오답입니다.

2 \times \frac{P _{G}}{B} \times 100

환산 계수 비율인 2 대신 무관한 상수인 루트 2를 곱한 오답입니다.

3 \times \frac{P _{G}}{B} \times 100

환산 계수 비율인 2 대신 3상 교류에서 주로 쓰이는 루트 3을 곱한 오답입니다.

2 \times \frac{P _{G}}{B} \times 100

화력발전소의 열효율은 발생한 전력량의 열당량을 투입된 연료의 총 발열량으로 나눈 백분율로 계산합니다.

•

Step 1: 화력발전소의 열효율 공식은

η = \frac{860 \times P _{G} \times t}{m \times H} \times 100 [%]

입니다. (단,

P_{G}

는 발전기 출력[kW],

t

는 시간[h],

m

은 연료 소비량[kg],

H

는 연료의 발열량[kcal/kg])

•

Step 2: 문제에서 주어진 조건인 시간당 연료 소비량

B [kg/h]

를 대입하면, 1시간(

t = 1

) 동안의 연료 소비량

m = B

가 됩니다.

•

Step 3: 주어진 발열량

H = 430 [kcal/kg]

을 공식에 대입하여 정리합니다.

η = \frac{860 \times P _{G} \times 1}{B \times 430} \times 100 = \frac{860}{430} \times \frac{P _{G}}{B} \times 100 = 2 \times \frac{P _{G}}{B} \times 100 [%]

열효율 공식에서 860은 어떤 의미인가요?

1[kWh]의 전력량이 열량으로 변환될 때 발생하는 열의 일당량인 860[kcal]를 의미합니다.

시간당 연료 소비량 B가 주어졌을 때 시간 t는 어떻게 적용하나요?

시간당 소비량이므로 기준 시간을 1시간(t=1)으로 두고 계산하면 총 연료 소비량은 B가 됩니다.