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燃料及び燃焼(B1~B10)

H21後期-B-問1

燃料及び燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:液体燃料及び固体燃料はその組成を示すのに元素分析、気体燃料には成分分析が用いられる。

2:液体燃料に小火炎を近づけたとき、瞬間的に光を放って燃え始める最低の温度を発火温度という。

3:燃料を空気中で加熱し、他から点火しないのに自然に燃え始める最低の温度を着火温度という。

4:燃料の燃焼後、廃ガス中の生成されるH2Oが液体の場合には、気体の場合より蒸発潜熱分だけ多くの熱量が外部に放出され、この蒸発潜熱を含めた発熱量を高発熱量という。

5:発熱量は、固体燃料及び液体燃料については断熱熱量計を用い、気体燃料についてはユンカース式熱量計を用いて測定するが、いずれの場合も測定値は高発熱量である。

解答と解説

H21後期-B-問2

温度30℃で50リットルの重油の標準温度における体積の近似値は、次のうちどれか。
ただし、重油の体膨張係数を0.0007/℃とする。

1:49.2リットル

2:49.5リットル

3:49.8リットル

4:51.1リットル

5:52.2リットル

解答と解説

H21後期-B-問3

気体燃料に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:気体燃料は、空気との混合状態を比較的自由に設定でき、火炎の広がり、長さなどの火炎の調整が容易である。

2:ガス火炎は、油火炎に比べて輝度が低く、燃焼室においては輝炎による放射伝熱量が少なく、管群部での対流伝熱量が多い。

3:天然ガスのうち乾性ガスは可燃成分のほとんどがメタンで、その発熱量は、メタン、エタンのほかプロパン以上の高級炭化水素を含む湿性ガスより小さい。

4:液化天然ガス(LNG)は、液化前に脱硫、脱炭酸プロセスで精製されるためCO2、N2、H2Sなどの不純物を含まない。

5:液化石油ガス(LPG)は、硫黄分がほとんどなく、空気より重いガスで、気化潜熱が大きく、その発熱量は天然ガスの湿性ガスと同程度である。

解答と解説

H21後期-B-問4

メタンガス1m3Nを完全燃焼させるのに必要な理論空気量の近似値は、次のうちどれか。
なお、メタンが完全燃焼して二酸化炭素と水になる反応式は下記のとおりである。

CH4+2O2=CO2+2H2O

1:2.0m3N

2:2.5m3N

3:5.0m3N

4:8.0m3N

5:9.5m3N

解答と解説

H21後期-B-問5

空気比に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:空気比とは、理論空気量に対する実際空気量の比で、理論空気量をA0、実際空気量をA、空気比をmとするとA=mA0となる。

2:空気比mは、完全燃焼の場合、乾き燃焼ガス中の酸素の体積割合をO2(%)とすると

で求めることができる。

3:実際燃焼における空気比の概略値は、液体燃料で1.05~1.3、微粉炭で1.15~1.3である。

4:空気比が過小な場合には、燃焼温度が低下したり排ガス量が多くなるなどの影響がある。

5:空気比が過大な場合には、低温腐食、高温腐食及びNOxの発生等に影響を及ぼす。

解答と解説

H21後期-B-問6

理論酸素量に関する次の文中の[  ]内に入れるAからCの数値の組合せとして、正しいものは1~5のうちどれか。

液体燃料の理論酸素量O0(m3N/kg燃料)は、燃料1kgに含まれる炭素、水素、酸素及び硫黄の量をそれぞれc、h、o及びs(kg)とすれば、次式で表わすことができる。

1:A=12 B=2 C=16

2:A=12 B=8 C=32

3:A=14 B=8 C=16

4:A=12 B=2 C=32

5:A=8 B=2 C=16

解答と解説

H21後期-B-問7

ガスバーナに関し、次のうち正しいものはどれか。

1:ガスバーナには、拡散形と予混合形ガスバーナがあるが、中・小容量ボイラーでは予混合形ガスバーナが主バーナとして使用されることが多い。

2:予混合形パイロットバーナは、混合ガスの流速が速くなると、リテンションリングを設けているため吹き消えることがある。

3:拡散形バーナは、ガスと空気を別々に噴出し拡散混合しながら燃焼させるバーナで、逆火の危険性は少ないが燃焼量の調節範囲は狭い。

4:センタータイプガスバーナは、バーナ管の先端がリング状で複数個のガス噴射口があり、油燃料との混焼用バーナとして用いられる。

5:ガンタイプガスバーナの多くは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体として設計・製作され、中・小容量ボイラー用バーナとして用いられる。

解答と解説

H21後期-B-問8

液体燃料の供給装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:常温では流動性の悪い燃料油をストレージタンクに貯蔵する場合は、タンク底面にコイル状の蒸気ヒータを装備して加熱する。

2:サービスタンクは、工場内に分散する各燃焼設備に、燃料油を円滑に供給する油だめの役目をするタンクである。

3:噴燃ポンプは、燃料油をバーナから噴射するのに必要な圧力まで昇圧して供給するポンプである。

4:噴燃ポンプには、吐出し圧力の過昇を防止するため、吐出し側と吸込み側の間に逃し弁のついたバイパス管が設けられる。

5:主油加熱器は、噴燃ポンプの入口側に設置され、バーナに合った適性粘度に油を加熱する。

解答と解説

H21後期-B-問9

ボイラーの熱損失に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:ボイラーの排ガス熱による損失は、乾き排ガス中のCO2の体積比に反比例する。

2:不完全燃焼ガスによる損失は、燃焼ガス中にCOやH2などの未燃ガスが残ったときの損失で、通常、排ガス熱による損失よりも小さい。

3:ボイラー周壁から大気への放射熱損失は、ボイラーの容量が大きいほどその割合は小さい。

4:燃えがら中の未燃分による損失は、ガスだきでは無視できるが、油だき及び石炭だきの場合は5%程度である。

5:熱損失には、排ガス熱による損失、不完全燃焼ガスによる損失、ボイラー周壁から大気への放熱損失、燃えがら中の未燃分による損失、蒸気や温水の放出、ブローによる損失のほか、不明なものもある。

解答と解説

H21後期-B-問10

NOxの低減を図る燃焼方法に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:燃焼によって生じるNOxは、燃焼性において適切と思われる空気比の付近でピークとなり、空気比がそれよりも小さくても大きくても減少するという燃焼上の特性がある。

2:二段燃焼法は、燃焼用空気を一次と二次に分けて供給し、燃焼を二段階で完結させて、NOxを低減する方法である。

3:排ガス再循環法は、燃焼用空気に排ガスの一部を混合して燃焼ガスの体積を増し、燃焼温度を下げる方法である。

4:炉内温度や火炎温度を低下させる方法の一つに、燃焼室熱負荷を低減する方法がある。

5:低空気比燃焼は、ボイラー効率が低下するが、NOx低減対策として有効である。

解答と解説

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