排熱回収形コンバインドサイクル発電設備において、ガスタービンの熱効率が34%、排熱回収ボイラ及び蒸気タービンの熱効率(ガスタービン排熱を入熱とする熱効率)が30%であるとき、この設備の合成熱効率として、適当なものはどれか。ただし、ガスタービンの損失はすべて排ガスとして排熱回収ボイラに回収されるものとする。
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解答正解 3
全入熱を1とすると、ガスタービンが0.34を発電し、残り0.66が排熱回収ボイラへ入る。蒸気タービン側の発電は0.66×0.30=0.198であるから、合成熱効率は0.34+0.198=0.538=53.8%となる。公式はη=ηG+ηS(1−ηG)。蒸気タービン側の効率が「全入熱に対する効率」ではなく「回収した排熱に対する効率」である点を落とすと、単純加算の64%を選んでしまう。
選択肢ごとの判定
1誤り。0.34×0.30としたもの。直列に掛け算するのは効率ではなく入熱の残り分である。
2誤り。両効率の相加平均。合成熱効率は平均ではない。
3正しい。0.34+0.30×(1−0.34)=0.538。
4誤り。34%+30%の単純加算。蒸気タービン側は排熱分(残り66%)にのみ作用する。