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燃料及び燃焼(B1~B10)

H27前期-B-問1

液体燃料に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:灯油は、重油に比べて、燃焼性が良く、硫黄分が少ない。

2:重油は、密度の大きいものほど燃焼性は悪いが、単位質量当たりの発熱量が大きい。

3:重油の密度は、温度が上がるほど小さくなる。

4:燃料中の炭素・水素の質量比(C/H比)は、燃焼性を示す指標の一つで、これが大きい重油ほどすすを生じやすい。

5:重油の引火点は、実際は平均100℃前後で、着火点は250~400℃程度である。

解答と解説

H27前期-B-問2

重油の添加剤に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:燃焼促進剤は、触媒作用によって燃焼を促進し、ばいじんの発生を抑制する。

2:水分分離剤は、油中に存在する水分を表面活性作用により分散させて燃焼を促進する。

3:流動点降下剤は、油の流動点を降下させ、低温における流動を確保する。

4:低温腐食防止剤は、燃焼ガス中の三酸化硫黄と反応して非腐食性物質に変え、腐食を防止する。

5:高温腐食防止剤は、重油灰中のバナジウムと化合物をつくり、灰の融点を上昇させて、水管などへの付着を抑制し腐食を防止する。

解答と解説

H27前期-B-問3

ボイラー用気体燃料に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:気体燃料は、液体燃料に比べて発生する熱量が同じ場合、二酸化炭素の発生量が少ない。

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:天然ガスのうち湿性ガスは、メタン、エタンのほかプロパン以上の高級炭化水素を含み、その発熱量は乾性ガスより小さい。

4:LNGは、液化前に脱硫・脱炭酸プロセスで精製するため、CO2、N2、H2Sなどの不純物を含まない。

5:LPGは、硫黄分がほとんどなく、空気より重く、その発熱量は天然ガスより大きい。

解答と解説

H27前期-B-問4

ボイラーにおける重油の燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:粘度の高い重油は、加熱し重油の粘度を下げることによって噴霧による油の微粒化が容易になる。

2:バーナで噴霧された油滴は、送入された空気と混合し、バーナタイルなどの放射熱により加熱されて徐々に気化し、温度が上昇して火炎を形成する。

3:重油の加熱温度が高すぎると、炭化物生成の原因となる。

4:重油の加熱温度が低すぎると、噴霧状態にむらができ、いきづき燃焼となる。

5:通風が強すぎる場合は、火炎に火花が生じやすい燃焼となる。

解答と解説

H27前期-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をいい、理論空気量をA0、実際空気量をA、空気比をmとすると、A=mをA0となる。

2:空気比が変われば、燃焼ガスの成分割合も変わってくる。

3:液体燃料で完全燃焼の場合、乾き燃焼ガス中の酸素の体積割合をφ(%)とすると、空気比mの概算値は、m≒(21-φ)/21で求めることができる。

4:空気比が過大な場合には、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。

5:一般に、空気比は、燃焼ガス中のCO2%を計測して判定するよりもO2%を計測して判定する方が合理的である。

解答と解説

H27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: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もので、フロート式の液面調節器が設けられる。

2:オートクリーナは、フィルタ清掃用の回転ブラシを備えた単室長形のストレーナで、比較的良質の燃料油のろ過に多く用いられる。

3:噴燃ポンプは、燃料油をバーナから噴射するときに必要な圧力まで昇圧して供給するもので、ギアポンプやスクリューポンプが多く用いられる。

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がし弁が設けられる。

5: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なるように燃料油を加熱する。

解答と解説

H27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、比較的高圧の蒸気(空気)を霧化媒体として燃料油を微粒化するもので、霧化特性が良く、油量調節範囲も広い。

2:ロータリバーナは、旋回室の中心のノズルから噴射する燃料油を、旋回する空気の遠心力によって微粒化するもので、中小容量のボイラーに用いられる。

3:戻り油形の圧力噴霧式油バーナは、負荷に関係なくほぼ同一油量を供給し、燃焼量を超える油量を油ポンプの吸込み側に戻すもので、油量調節範囲は、非戻り油形のものより広い。

4:噴霧式油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、空気に渦流又は旋回流を与えて燃料噴流との接触を速め、着火を確実にし、燃焼を安定させるものである。

5:ガンタイプ油バーナは、ファンと圧力噴霧式油バーナとを組み合わせたもので、蒸発量が3t/h程度以下の比較的小容量のボイラーに多く用いられる。

解答と解説

H27前期-B-問8

ボイラーの通風に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:煙突によって生じる自然通風力は、煙突の高さが低いほど、また煙突内のガス温度が高いほど大きくなる。

2:人工通風は、自然通風に比べ、ボイラーなどの通風抵抗を大きくとり、管群での燃焼ガス速度を速め、伝熱特性を向上させることができる。

3:押込み通風は、ファンを用いて燃焼用空気を大気圧より高い圧力として炉内に押し込むもので、一般に常温の空気を取り扱い、所要動力が小さいので広く用いられている。

4:誘引通風は、煙道又は煙突入口に設けたファンによって燃焼ガスを吸い出し煙突に放出するもので、ガス中の腐食性物質によってファンが損傷しやすい。

5:平衡通風は、押込み通風と誘引通風を併用した方式で、通常、燃焼室内を大気圧よりわずかに低い圧力に調節する。

解答と解説

H27前期-B-問9

ボイラーの排ガス中のNOxを低減する燃焼方法に関し、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、燃焼性が適切と思われる空気比の付近でピークとなり、空気比がこれより小さくても大きくても減少する。

2: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を低減する方法がある。

3:エコノマイザを設置しないで火炎温度を低下させてNOxを低減する方法があり、この方法では排ガス熱は空気予熱器を設置して回収する。

4:可能な限り理論空気量に近い空気比で燃焼させてNOxを低減する方法があり、この方法は、省エネルギー対策にもなる。

5:燃焼領域の一方を低空気比で燃焼し、他方を高空気圧で燃焼して、全体として適正な空気比でボイラーを運転しNOxを低減する方法がある。

解答と解説

H27前期-B-問10

重油燃焼ボイラーの低温腐食に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:軟鋼は、濃度の高い硫酸には耐えるが、希硫酸には激しく侵され腐食する。

2:低空気比燃焼は、SO2からSO3への転換を抑制して燃焼ガスの露点を上げるので、低温腐食の抑制に効果がある。

3:空気予熱器の低温腐食防止対策として、蒸気式空気予熱器を併用して、入口空気温度を上昇させる方法がある。

4:空気予熱器の低温腐食防止対策として、空気予熱器で予熱される空気の一部をバイパスさせて、出口ガス温度を上昇させる方法がある。

5:空気予熱器の低温腐食防止対策として、空気予熱器の伝熱板の材料に比較的耐食性の良いセラミックスやエナメル被覆鋼を使用する方法がある。

解答と解説

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