エクセルギー収支を上の表のエクセルギー欄に示す。
評価.
管路抵抗.
エンタルピー収支.
エンタルピー収支の結果を下表のエンタルピー欄に示す。
エクセルギー収支.
評価.
動力発生プロセス(熱電併給).
右図に示すように、背圧タービンでの動力発生プロセスを取り上げる。
エンタルピー収支.
エンタルピー収支の結果を下表のエンタルピー欄に示す。
エクセルギー収支.
エクセルギー収支の結果をエクセルギー欄に示す。
評価.
電気的エネルギーはエクセルギーに等しい。
それに対して、抽気、背気等の比較的低温の蒸気の場合、
エンタルピーとエクセルギーの間に大きな差があることに注意されたい。
設備全体のエネルギー収支.
以上の機器別収支を集めてまとめた設備全体のエネルギー収支を、下表に示す。
エンタルピー収支では、抽気・背気の熱量を額面どおり過大に評価する。本設備のように背気の熱を加熱用熱源として利用する場合は、損失がほとんどないとの誤った印象を与える。
一方、エクセルギー収支を見ると、大きな損失がボイラ(燃焼器・熱交換器)での燃焼と熱交換にあることがわかる。この損失を少なくするには、燃焼温度を(燃焼用空気量を理論空気量に近づけて)高くして、ボイラの圧力と温度を高くして燃焼ガスとの温度差を小さくする等の対策を行うのが有効と思われる。さらには、ボイラ排ガスの持ち出すエクセルギーも少なくないことから、排ガスを用いた給水加熱、燃焼用空気・燃料の予熱、その他の対策も必要と思える。
復水タービンを用いて発電のみを行った場合の試算.
タービンのエンタルピー収支(発電のみ).
タービンのエクセルギー収支(発電のみ).
設備全体のエネルギー収支(発電のみ).
この場合の設備全体のエネルギー収支を下表に示す。
エクセルギー評価のメリット.
熱力学第二法則によると、熱エネルギー以外のエネルギーと熱エネルギーとは等価ではなく、また同じ熱エネルギーの間でも、その温度によってそこから取り出せる仕事量は異なる。エンタルピーを用いた従来のエネルギー評価ではエネルギーの質の違いを無視しており、エネルギーの価値を正しく評価することができない。
エクセルギーはエネルギーのうちの有効な部分だけを取り出したものであり、質の違いを含めたエネルギーの正しい評価方法である。