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기력발전의 효율계산 문제

증기압력 80[kg/cm2], 온도 500[℃]에서 엔탈피 812.2[kcal/kg]의 증기를 터빈에서 사용하여, 압력 0.05[kg/cm2] (온도 32.5[℃] 엔탈피 492[kcal/kg])의 복수기에 배기하고 다시 32.55[kcal/kg]의 엔탈피를 갖는 물로 바꾸어서 보일러에 급수하였을 경우 이 랭킨사이클의 열효율은 얼마이며, 카르노사이클의 열효율과 비교하여라

1) 랭킨사이클 효율

\[\eta=\frac{(i_1-i_2)}{(i_1-i_3)}\times 100\]\[=\frac{812.2-492}{812.2-32.55}\times 100=41.07[\%]\]

2) 카르노사이클 효율

\[\eta=\frac{T_1-T_2}{T_1}\times 100\]\[=\frac{(500+273)-(32.5+273)}{500+273}\times 100=60.48[\%]\]

출력 500,000[kW]로 운전 중인 화력발전소가 발열량 10,000[kcal/L]의 중유를 매시간당 107[kL] 사용하고 있다. 이 발전단의 열효율 및 송전단 효율을 구하여라. 단 소내율은 3.5[%]라고 한다.

1) 발전단 열효율

\[\eta=\frac{860\times P_G}{BH}\times 100\]\[=\frac{860\times 500,000}{107\times 10^3\times 10,000}\times 100=40.2[\%]\]

2)송전단 효율

\[\eta=\frac{860\times P_G}{BH}(1-\frac{P_L}{P_G})\times 100\]\[=0.0402\times (1-0.035)\times 100=38.8[\%]\]
500,000[kW] 증기터빈 발전기가 있다. 이 발전기의 사양은 다음과 같다. 사용 증기량 W=1,600[t/h], 발전기 출력 500,000[kW], 발전기 효율 96[%], 터빈입구 증기 엔탈피 820[kcal/kg], 배기의 엔탈피 518[kcal/kg], 복수기 온도 28[℃] 엔탈피는 약 28[kcal/kg]로 본다.
1) 터빈 효율을 구하시오.
2) 터빈실 효율을 구하시오.

1)발전기 효율

\[\eta=\frac{P_G}{P_T}\times 100=0.96 \to P_T=520,833[kW]\]

2)증기터빈 효율

\[\eta=\frac{860P_T}{(i_1-i_2)Z}\times 100\]\[=\frac{860\times 520,833}{(820-518)\times 1,600\times 10^3}\times 100=92.7[\%]\]

3) 터빈실의 효율

\[\eta=\frac{860P_T}{(i_1-i_3)Z}\times 100\]\[=\frac{860\times 520,833}{(820-28)\times 1,600\times10^3}=35.35[\%]\]
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