燃料及び燃焼（B1～B10）

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総発熱量という。

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

温度30℃で100ﾘｯﾄﾙの重油の標準温度（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。

１：98.4ﾘｯﾄﾙ

２：99.0ﾘｯﾄﾙ

３：99.6ﾘｯﾄﾙ

４：102.2ﾘｯﾄﾙ

５：104.1ﾘｯﾄﾙ

解答と解説

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く、発熱量も大きい。

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、燃焼速度は遅く燃焼滞留時間を長く必要とする。

解答と解説

液体燃料の供給装置に関し、次のうち正しいものはどれか。

１：サービスタンク（給油槽）には、フロート式の液面調節器が設けられ、液面調節器には移送用ポンプを発停するための上限・下限リミットスイッチが設けられる。

２：液体燃料の供給装置に設けられる単室形のオートクリーナは、粘度の高い重質油のろ過に用いられる。

３：噴燃ポンプは、燃料油をバーナから噴射するのに必要な圧力まで昇圧して供給するポンプで、プランジャ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低下を防止するために、吐出し側と吸込み側の間にバイパス回路と再加圧するためのポンプが設けられている。

５：主油加熱器は、噴燃ポンプ入口に設置してバーナの構造に合った適正粘度に油を加熱する。

解答と解説

液体燃料の噴霧式燃焼法に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：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は、送入された空気と混合し、バーナタイルの放射熱により加熱され徐々に気化し、着火温度に達して火炎を形成する。

３：油滴は、バーナタイルから離れた位置で急激に気化し、それ以降は固形残さ粒子が分解し、完全に気化燃焼する。

４：重油の温度が高すぎると噴霧状態にむらができ、いきづき燃焼となる。

５：重油の温度が不適切な場合や通風が弱すぎる場合は、火炎に火花が生じやすい燃焼となる。

解答と解説

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：実際燃焼における空気比mの概略値は、気体燃料で1.05～1.2、液体燃料で1.05～1.3である。

３：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。

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。

５：空気比が過大な場合には、ボイラー効率が低下したり、NOxが多く発生する。

解答と解説

メタンガス1m³_Nを完全燃焼させるのに必要な理論空気量の近似値は、１～５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次のとおりである。

CH4＋2O2＝CO2＋2H2O

１：2.0m³_N

２：2.5m³_N

３：5.0m³_N

４：8.0m³_N

５：9.5m³_N

解答と解説

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：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。

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

４：圧力噴霧式油バーナでは、重油の圧力が低くなるほど微粒化が悪くなるため、非戻り油形バーナの油量調節範囲は最大油量時の油圧力が2MPa付近のものでは1から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、燃料油を霧状に微粒化してバーナ中心から炉内に向けて円すい状に噴射する装置である。

解答と解説

燃焼及び燃焼室に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：基準温度の燃料が理論空気量で完全燃焼し、外部へ熱損失がないと仮定した場合に到達すると考えられる燃焼ガス温度を理論燃焼温度という。

２：理論燃焼温度は、燃料の低発熱量及び燃焼ガスの平均定圧比熱に比例する。

３：単位時間における燃焼室の単位容積当たりの発生熱量を燃焼室熱負荷といい、kW/m³で表わす。

４：燃焼室熱負荷は、燃焼用空気の予熱温度が高いと大きくなる。

５：燃焼温度は、燃料の種類や空気比、燃焼効率等の条件で大きく変わり、局部的な燃焼温度は1800℃に達することもある。

解答と解説

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。

２：二段燃焼法では、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。

３：濃淡燃焼法では、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運転し、NOxを低減する。

４：燃焼室熱負荷低減法では、燃焼量を減らし、火炎温度や炉内温度を下げ燃焼室熱負荷を低減してNOxを低減する。

５：排ガス再循環法では、燃焼用空気に排ガスの一部を再循環、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。

解答と解説