ボイラー効率ηは全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合です。
この算出方法を解説していきます。
ボイラー効率
このボイラー効率の問題はボイラー1級の1学期「ボイラーの構造」での頻出問題となっているので確実に覚えて解けるようにしていきましょう。
ボイラー効率$\eta$は以下の式から成り立ちます。
$$ボイラー効率\eta=\frac{G(h^{”}-h’)×100}{H_{l}×F}$$
$\eta$：ボイラー効率[%]
$G$：実際蒸発量[kg/h]
$h^{”}$：発生蒸気の比エンタルピ[kJ/kg]
$h’$：給水の比エンタルピ[kJ/kg]
$H_{l}$：低発熱量[kJ/kg]
$F$：燃焼消費量[kg/h]
基本的にそのまま効率を解くような問題はありません。
低発熱量$H_{l}$や燃焼消費量$F$を解くような問題がほとんどです。
計算式を一つ覚えてそこから変形していけば確実に解けるのでそれぞれの変形後の式は覚えなくても大丈夫です。
注意点
ボイラー効率を求める計算で気を付けなければいけないことを紹介します。
①給水の比エンタルピ$h’$[kJ/kg]は給水温度と水の比熱から計算する
給水の比エンタルピ$h’$はそのまま数値として提示されることはまずありません。
従って以下のように計算しましょう。
給水の比エンタルピ$h’$=給水温度[℃]×水の比熱4.187[kJ/(kg・K)]
※水の比熱4.187[kJ/(kg・K)]は試験問題に記載されていないので暗記しましょう。
②[t]や[MJ]の単位に注意
実際蒸発量$G$や低発熱量$H_{l}$は基本[t/h]や[MJ/kg]であらわされることがほとんどです。
従って実際蒸発量$G$=5[t/h]だからそのまま5を計算式に入れるのではなく、
5[t/h]→5000[kg/h]に変換してから計算しましょう。
※たまに実際蒸発量$G$は「1日の蒸発量が10t」となっているときもあります。
その時は「10t/24h」のように計算しましょう。
③答えの値はきれいではない
ボイラーの計算では答えがそのまま一致しません。
燃焼消費量$F$=72.6kg/hに対して選択肢で一番近いのは73kg/hになることが多いです。
従って、≒（ニアリーイコール）で数値を丸めて一番近い答えを選びましょう。
ボイラー試験は時間がすごく余ります。なので間違っているかもと思ったら
ゆっくりと見直しをしてみるのもいいかもしれません。
練習問題
例題：次のような仕様のボイラーに使用される燃料の低発熱量の値に最も近いものは、1～5のうちどれか。
蒸発量—–6t/h
発生蒸気の比エンタルピ—–2770kJ/kg
給水温度—–30℃
ボイラー効率—–90%
燃料消費量—–430kg/h
1：35.7MJ/kg
2：41.0MJ/kg
3：44.9MJ/kg
4：211.6MJ/kg
5：230.6MJ/kg
答え
$90=\large{\frac{6000(2770-30×4.187)×100}{H_{l}×430}}$
$H_{l}=\large{\frac{6000(2770-30×4.187)×100}{90×430}}$
$H_{l}=40,998kJ/kg≒41.0MJ/kg$
つまり答えは・・・2番です。
このように計算式を覚えたらボイラー1級の試験で絶対に得点できる問題になるので覚えるまで何回も解いてみましょう。
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