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燃料及び燃焼(B1~B10)

H28前期-B-問1

燃料の分析及び性質に関し、次のうち誤っているものはどれか。

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

2:組成を示すときに、通常、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。

3:低発熱量は、高発熱量から水の蒸発潜熱を差し引いた発熱量で、通常、熱量計による測定値は低発熱量である。

4:断熱熱量計による燃料の発熱量の測定は、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ものである。

5: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決まる。

解答と解説

H28前期-B-問2

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、密度が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は大きい。

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

H28前期-B-問3

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作り、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

H28前期-B-問4

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、石炭や液体燃料に比べて成分中の炭素に対する水素の比率が高い。

2:ガス火炎は、油火炎に比べて輝度が高く、燃焼室での輝炎による放射伝熱量が多く、管群部での対流伝熱量が少ない。

3: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。

4: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。

5:オフガスは、石油化学・石油精製工場における石油類の分解によって発生するガスで、水素を多く含み、その発熱量は高炉ガスより大きい。

解答と解説

H28前期-B-問5

流動層燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:バブリング方式は、石炭などの燃料と砂、石灰石などを多孔板上に供給し、その下から加圧された空気を吹き上げて、流動化した状態で燃料を燃焼させるものである。

2:層内に石灰石を送入することにより、炉内脱硫ができる。

3:層内での伝熱性能が良いのでボイラーの伝熱面積が小さくてすむが、伝熱管の摩耗に対する対策が必要となる。

4:燃焼温度が1,500℃前後になるため、NOxの発生が少ない。

5:循環流動方式は、バブリング方式よりも吹上げの空気流速が速く、固体粒子は燃焼室外まで運ばれた後、捕集され再び燃焼室下部へ戻される。

解答と解説

H28前期-B-問6

次の文中の[  ]内に入れるAからCの数字の組合せとして、正しいものは1~5のうちどれか。
なお、体積は、標準状態の体積とする。

「液体燃料1kg当たりの理論酸素量O(m3)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=8 B=2 C=16

2:A=12 B=2 C=16

3:A=12 B=2 C=32

4:A=12 B=8 C=32

5:A=14 B=8 C=16

解答と解説

H28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、油種は灯油からタールまで広い範囲で利用できるが、霧化特性が悪く、油量調節範囲が狭い。

2: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燃料油を放射状に飛散させ、筒の外周から噴出する空気流によって微粒化するもので、筒の内面が汚れると微粒化が悪くなる。

3: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。

4:圧力噴霧式油バーナは、油圧力が低くなるほど微粒化が悪くなるため、最大油量時の油圧力が2MPa付近の非戻り油形バーナの油量調節範囲は、1~1/2程度までである。

5:噴霧式油バーナのエアレジスタは、バーナから噴射される燃料油に燃焼用空気を供給するとともに、これらを撹拌して火炎が安定するように空気流を調節するものである。

解答と解説

H28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ることができ、管群での燃焼ガス速度を上げ、伝熱特性を向上させることができる。

3:押込通風は、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、燃焼ガスの外部への漏れ出しがない。

5:平衡通風は、押込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

H28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、燃焼性が適切な空気比で最少になり、空気比がこれよりも小さくても大きくても増加する。

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:空気予熱器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、エコノマイザ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、酸素分圧を下げるとともに燃焼温度を下げ、NOxを低減する方法がある。

解答と解説

H28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下げるので、低温腐食の抑制に効果がある。

3:エコノマイザの低温腐食防止対策として、給水加熱器の使用などにより、給水温度を高める方法がある。

4: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。

5: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た空気の一部をバイパスさせて、入口ガス温度を上昇させる方法がある。

解答と解説

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