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燃料及び燃焼(B1~B10)

H23前期-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:組成を示すのに、液体燃料及び固体燃料には元素分析が、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点という。

3:燃料の燃焼において、H2Oの蒸発潜熱を含めた発熱量を高発熱量という。

4:高発熱量と低発熱量の差は、燃料中の水素及び水分の割合で定まる。

5:液体燃料の発熱量は、水槽中に沈めた耐圧容器内で燃料を完全燃焼させたときの発生熱量を、水槽内の水の温度上昇から算出する。

解答と解説

H23前期-B-問2

温度5℃で100Lの重油の標準温度(15℃)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。

1:98.2L

2:98.6L

3:99.0L

4:100.7L

5:102.3L

解答と解説

H23前期-B-問3

石炭の燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:石炭が炉内で加熱されると、まず揮発分が放出され、長炎となって燃焼する。

2:石炭を火格子上で燃焼させるとき、揮発分が放出された後に残るのが「おき」で、これは固定炭素が燃焼しているものである。

3:固定炭素は、石炭の主成分をなすもので、炭化度の進んだものほど多い。

4:低炭化度石炭は、揮発分が少なく、石炭ガスの放出が少ないため発熱量は小さい。

5:無煙炭は、最も炭化度の進んだ石炭で、燃焼速度が遅く燃焼滞留時間を長くする必要がある。

解答と解説

H23前期-B-問4

硫黄1kgを完全燃焼させるのに必要な理論酸素量の近似値は、1~5のうちどれか。
なお、硫黄が完全燃焼して二酸化硫黄になる反応式は次のとおりである。

S+O2=SO2

1:0.7m3N

2:2.5m3N

3:5.0m3N

4:8.0m3N

5:9.5m3N

解答と解説

H23前期-B-問5

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、燃焼室での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、空気より重く気化潜熱が大きいガスで、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

H23前期-B-問6

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は、ストレージタンクの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:主油加熱器は、噴燃ポンプの吸込み側に設けられ、バーナの構造に合った粘度に燃料油を加熱する。

5: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安全弁(逃がし弁)が設けられる。

解答と解説

H23前期-B-問7

重油バーナに関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:蒸気(空気)噴霧式油バーナは、霧化特性がよく、油種は灯油からタールまで広い範囲で利用することができる。

2:低圧気流噴霧式油バーナは、4~10kPaの比較的低圧の空気を霧化媒体として燃料油を微粒化するもので、蒸発量が約10t/h以下の比較的小形のボイラーに用いられる。

3:圧力噴霧式油バーナの霧化媒体は、蒸気又は空気であり、燃焼に適した微粒化を行うため、圧力を0.5~0.7MPaの範囲に調整する。

4:ロータリバーナは、高速で回転するカップ状の霧化筒により、油を筒の先端で放射状に飛散させ、筒の外周から噴出する空気流によって霧化する形式のバーナである。

5:バーナのスタビライザは、燃料噴流と空気の初期混合部で空気に渦流あるいは旋回流を与えて、燃料噴流との接触を速めて着火を確実にし、燃焼を安定させる。

解答と解説

H23前期-B-問8

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:熱損失には、排ガス中の燃えがらの顕熱、蒸気や温水の放出及びブローによる損失が含まれる。

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: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。

4: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。

5: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。

解答と解説

H23前期-B-問9

通風に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:煙突の理論通風力Z(Pa)は、外気の密度をPa(kg/m3)、煙突内のガス密度をPg(kg/m3)、煙突の高さをH(m)、重力の加速度をg(m/s2)とするとZ=(Pa-Pg)gHで表される。

2:押込み通風は、炉内が大気圧以上の圧力となるので、炉内に漏れ込む空気はなく、ボイラー効率は向上する。

3:誘引通風は、誘引ファンと煙突により通風を行わせる方式で、体積の大きい熱ガスを扱うため大型ファンを必要とし、また、ガス中の腐食性物質等のためファンが損傷しやすい。

4:平衡通風は、押込み通風と誘引通風を併用した方式で、炉内の気密が困難な固体燃料を燃焼するボイラーなどに用いられる。

5:平衡通風は、強い通風力が得られるが、二種類のファンを必要とし、誘引通風に比べると所要動力は大きくなる。

解答と解説

H23前期-B-問10

ボイラーの燃焼ガス中の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、燃焼性が適切な空気比で最少になり、空気比がそれよりも小さくても大きくても増加する。

2:二段燃焼は、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:濃淡燃焼は、燃焼領域の一方を低空気比で燃焼し、他方を高空気比で燃焼して、全体として適正な空気比でボイラーを運転しNOxを低減する方法である。

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、NOx低減に効果があり、ボイラー効率を上昇させる。

解答と解説

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