화력발전소에서 매일 최대출력 100000kW, 부하율 90%로 60일간 연속 운전할 때 필요한 석탄량은 약 몇 t인가?(단, 사이클 효율은 40%, 보일러 효율은 85%, 발전기 효율은 98%로 하고 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이라 한다.)

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전력공학, 2014년08월17일

2 Comments

은이아빠 2024.07.14 02:11

문제 푸는 방법을 알려주세요

일타쌤 2024.07.14 18:50

화력발전소에서 필요한 석탄량을 계산하기 위해서는 다음 단계를 따릅니다:

1. 일일 에너지 생산량 계산
최대출력과 부하율을 이용해 일일 에너지 생산량을 계산합니다.
\[
\text{일일 에너지 생산량 (kWh)} = \text{최대출력 (kW)} \times \text{부하율} \times 24 \, \text{hours/day}
\]
\[
\text{일일 에너지 생산량} = 100,000 \, \text{kW} \times 0.90 \times 24 = 2,160,000 \, \text{kWh/day}
\]

2. 총 에너지 생산량 계산 (60일간)
\[
\text{총 에너지 생산량 (kWh)} = \text{일일 에너지 생산량} \times 60 \, \text{days}
\]
\[
\text{총 에너지 생산량} = 2,160,000 \, \text{kWh/day} \times 60 \, \text{days} = 129,600,000 \, \text{kWh}
\]

3. 효율을 고려한 총 에너지 요구량 계산
각 효율을 모두 고려하여 실제 요구되는 에너지를 계산합니다.
\[
\text{실제 에너지 요구량 (kWh)} = \frac{\text{총 에너지 생산량}}{\text{사이클 효율} \times \text{보일러 효율} \times \text{발전기 효율}}
\]
\[
\text{사이클 효율} = 0.40, \quad \text{보일러 효율} = 0.85, \quad \text{발전기 효율} = 0.98
\]
\[
\text{실제 에너지 요구량} = \frac{129,600,000 \, \text{kWh}}{0.40 \times 0.85 \times 0.98}
\]
\[
\text{실제 에너지 요구량} = \frac{129,600,000}{0.3332} \approx 389,082,324 \, \text{kWh}
\]

4. 석탄의 발열량을 이용한 석탄량 계산
석탄의 발열량을 이용하여 필요한 석탄량을 계산합니다.
\[
\text{석탄의 발열량} = 5500 \, \text{kcal/kg}
\]
1 kWh는 860 kcal입니다. 따라서,
\[
\text{필요한 석탄량 (kg)} = \frac{\text{실제 에너지 요구량 (kWh)} \times 860 \, \text{kcal/kWh}}{5500 \, \text{kcal/kg}}
\]
\[
\text{필요한 석탄량} = \frac{389,082,324 \times 860}{5500}
\]
\[
\text{필요한 석탄량} \approx 60,820,000 \, \text{kg}
\]

5. 톤으로 변환
\[
\text{필요한 석탄량 (t)} = 60,820 \, \text{t}
\]

따라서, 필요한 석탄량은 약 60,820톤입니다. 정답은 1번입니다.

화력발전소에서 필요한 석탄량을 계산하기 위해서는 다음 단계를 따릅니다:

1. 일일 에너지 생산량 계산
   최대출력과 부하율을 이용해 일일 에너지 생산량을 계산합니다.
   \[
   \text{일일 에너지 생산량 (kWh)} = \text{최대출력 (kW)} \times \text{부하율} \times 24 \, \text{hours/day}
   \]
   \[
   \text{일일 에너지 생산량} = 100,000 \, \text{kW} \times 0.90 \times 24 = 2,160,000 \, \text{kWh/day}
   \]

2. 총 에너지 생산량 계산 (60일간)
   \[
   \text{총 에너지 생산량 (kWh)} = \text{일일 에너지 생산량} \times 60 \, \text{days}
   \]
   \[
   \text{총 에너지 생산량} = 2,160,000 \, \text{kWh/day} \times 60 \, \text{days} = 129,600,000 \, \text{kWh}
   \]

3. 효율을 고려한 총 에너지 요구량 계산
   각 효율을 모두 고려하여 실제 요구되는 에너지를 계산합니다.
   \[
   \text{실제 에너지 요구량 (kWh)} = \frac{\text{총 에너지 생산량}}{\text{사이클 효율} \times \text{보일러 효율} \times \text{발전기 효율}}
   \]
   \[
   \text{사이클 효율} = 0.40, \quad \text{보일러 효율} = 0.85, \quad \text{발전기 효율} = 0.98
   \]
   \[
   \text{실제 에너지 요구량} = \frac{129,600,000 \, \text{kWh}}{0.40 \times 0.85 \times 0.98}
   \]
   \[
   \text{실제 에너지 요구량} = \frac{129,600,000}{0.3332} \approx 389,082,324 \, \text{kWh}
   \]

4. 석탄의 발열량을 이용한 석탄량 계산
   석탄의 발열량을 이용하여 필요한 석탄량을 계산합니다.
   \[
   \text{석탄의 발열량} = 5500 \, \text{kcal/kg}
   \]
   1 kWh는 860 kcal입니다. 따라서,
   \[
   \text{필요한 석탄량 (kg)} = \frac{\text{실제 에너지 요구량 (kWh)} \times 860 \, \text{kcal/kWh}}{5500 \, \text{kcal/kg}}
   \]
   \[
   \text{필요한 석탄량} = \frac{389,082,324 \times 860}{5500}
   \]
   \[
   \text{필요한 석탄량} \approx 60,820,000 \, \text{kg}
   \]

5. 톤으로 변환
   \[
   \text{필요한 석탄량 (t)} = 60,820 \, \text{t}
   \]

따라서, 필요한 석탄량은 약 60,820톤입니다. 정답은 1번입니다.

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화력발전소에서 매일 최대출력 100000kW, 부하율 90%로 60일간 연속 운전할 때 필요한 석탄량은 약 몇 t인가?(단, 사이클 효율은 40%, 보일러 효율은 85%, 발전기 효율은 98%로 하고 석탄의 발열량은 5500kcal/kg이라 한다.)

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