火力41【電験3種電力】発電端熱効率から発生電力量、熱消費率から冷却水流量を求める！平成25年度 B問題15 完全解説

2026年7月17日2026年7月21日

電験3種電力科目【火力】平成25年度 B問題15 (a)W=0.38×40×10³×44000/3600≒186MW·h→(1)　(b)P_T=189600kW、捨てる熱=(8000−3600)P_T→流量≒8.3→8.0m³/s→(2)

今回は平成25年度電力科目 B問題15を解説します。発電端熱効率38%・燃料消費量40t/hの汽力発電所について、(a)1時間当たりの発生電力量と、(b)タービン熱消費率8000kJ/(kW·h)のときに冷却水の温度上昇を7Kに抑えるのに必要な復水器冷却水流量を求める問題です。

(a)はいつもの効率計算の順方向（燃料→電力量）。(b)は火力26で使った熱消費率の収支「供給熱8000P_T＝仕事3600P_T＋捨てた熱」を、今度は捨てた熱→冷却水流量の向きに使います。発電機効率98%でタービン出力に戻す一手間を忘れずに。

出題のポイント

平成25年度電力科目 B問題15：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種電力科目火力平成25年度 B問題15 問題文 — 平成25年度電力科目 B問題15 問題文

電験3種電力科目【火力】平成25年度 B問題15

　復水器の冷却に海水を使用する汽力発電所が定格出力で運転している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

復水器の冷却に海水を使用する汽力発電所が定格出力で運転している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) この発電所の定格出力運転時には発電端熱効率が38[%]、燃料消費量が40[t/h]である。1時間当たりの発生電力量[MW·h]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、燃料発熱量は44000[kJ/kg]とする。

（1）186　（2）489　（3）778　（4）1 286　（5）2 046 MW·h

(b) 定格出力で運転を行ったとき、復水器冷却水の温度上昇を7[K]とするために必要な復水器冷却水の流量[m³/s]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、タービン熱消費率を8000[kJ/(kW·h)]、海水の比熱と密度をそれぞれ4.0[kJ/(kg·K)]、1.0×10³[kg/m³]、発電機効率を98[%]とし、提示していない条件は無視する。

（1）6.8　（2）8.0　（3）14.8　（4）17.9　（5）21.0 m³/s

ポイント解説：(a)は効率計算の順方向、(b)は熱消費率の収支から冷却水へ

(a) 燃料40t/h＝40×10³kg/hが持ち込む熱量は 40×10³×44000＝1.76×10⁹kJ/h。発電端熱効率38%なので、電力になった熱量は 1.76×10⁹×0.38＝6.688×10⁸kJ/h。1kW·h＝3600kJで電力量に直すと W＝6.688×10⁸/3600≒1.858×10⁵kW·h≒186MW·h。(a)は(1)。

(b)その1：タービン出力　発電端出力は(a)より約185800kW。発電機効率98%で割り戻すと、タービン出力は P_T＝185800/0.98≒189600kW。

(b)その2：復水器へ捨てる熱　タービン熱消費率8000kJ/(kW·h)は「タービン出力1kW·hあたり8000kJの熱を供給する」という意味なので、供給熱は 8000×189600≒1.517×10⁹kJ/h。うち仕事になったのは 3600×189600≒6.825×10⁸kJ/h。残りが復水器へ捨てられる：Q＝(8000−3600)×189600＝4400×189600≒8.34×10⁸kJ/h。
(b)その3：冷却水流量　Q＝比熱×密度×流量×時間×温度上昇より、F＝8.34×10⁸/(4.0×1.0×10³×3600×7)≒8.3m³/s。最も近いのは8.0m³/sで(b)は(2)。

問題の解説

STEP1　(a)入熱と電力量

40×10³×44000=1.76×10⁹kJ/h→×0.38=6.688×10⁸kJ/h→÷3600≒186MW·h→(1)。

STEP2　(b)タービン出力

P_T=185800/0.98≒189600kW（発電機効率で割り戻す）。

STEP3　(b)復水器へ捨てる熱

Q=(8000−3600)×189600=4400×189600≒8.34×10⁸kJ/h。

STEP4　(b)冷却水流量

F=8.34×10⁸/(4.0×1.0×10³×3600×7)≒8.3→最も近い8.0m³/s→(2)。

答え：(a)-(1)，(b)-(2)

💡 覚え方
**熱消費率8000kJ/(kW·h)の収支**：供給熱=8000P_T／仕事=3600P_T／復水器へ=(8000−3600)P_T=4400P_T——「4400」がそのまま単位電力量あたり捨てる熱になる。冷却水流量 F=Q/(c×ρ×3600×ΔT)[m³/s]（Qが[kJ/h]のとき3600で秒へ）。発電端→タービン出力は÷発電機効率。(a)の順方向：W[kW·h]=η×B×H/3600。火力26（R01問15）と同じ道具立てで、問う向きが違うだけ。

⚠️ よくある間違い
(b)でタービン出力に戻さず発電端のまま8000を掛けない（発電機効率98%で割り戻す）。捨てる熱は「8000−3600」の差で作る——8000P_Tをそのまま使うと21.0m³/s側の誤答へ。Q[kJ/h]を秒に直す÷3600を忘れない。密度1.0×10³で[kg/s]→[m³/s]へ。温度上昇は7K。

まとめ

(a)入熱	40×10³×44000=1.76×10⁹kJ/h
(a)発生電力量	1.76×10⁹×0.38/3600≒186MW·h→(1)
(b)タービン出力	185800/0.98≒189600kW
(b)捨てる熱	(8000−3600)×189600≒8.34×10⁸kJ/h
(b)冷却水流量	8.34×10⁸/(4.0×10³×3600×7)≒8.3→8.0m³/s→(2)

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