燃料及び燃焼（B1～B10）

石炭に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：石炭に含まれる固定炭素は、炭化度の進んだものほど少ない。

２：石炭に含まれる揮発分は、炭化度の進んだものほど少ない。

３：石炭に含まれる灰分が多くなると、燃焼に悪影響を及ぼす。

４：石炭の燃料比は、炭化度の進んだものほど大きい。

５：石炭の単位質量当たりの発熱量は、一般に炭化度の進んだものほど大きい。

解答と解説

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

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、燃料費が割高である。

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、その発熱量は湿性ガスより大きい。

４：液化天然ガス（LNG）は、天然ガスを脱硫、脱炭酸プロセスで精製した後、-162℃に冷却し、液化したものである。

５：液化石油ガス（LPG）は、空気より重く気化潜熱が大きいガスで、通常、加圧液化して貯蔵する。

解答と解説

流動層燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：流動層燃焼では、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。

２：流動層燃焼では、微粉炭だきよりも石炭粒径が大きく、粉砕動力が軽減される。

３：流動層燃焼は、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：流動層燃焼は、燃焼温度を800～900℃に制御することができるので、窒素酸化物（NOx）の発生を減らすことができる。

５：バブリング方式では、循環流動方式よりも空気の供給速度が大きく、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

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＝mA0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：実際燃焼における空気比の概略値は、液体燃料で0.77～0.95、微粉炭で0.77～0.87である。

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。

５：空気比が過大な場合には、低温腐食、高温腐食、NOxの発生などに影響を及ぼす。

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：低圧気流噴霧式油バーナは、比較的低圧の燃料油のもつ圧力エネルギーで燃料油を微粒化するものである。

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、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、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

ガスバーナに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ガスバーナには、拡散形と予混合形があるが、ボイラー用にはほとんど拡散形が使用される。

２：予混合形パイロットガスバーナは、混合ガスの流速が速くなっても、リテンションリングを設けているため火炎が吹き消えることがない。

３：拡散形ガスバーナは、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もので、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、バーナ管の先端に複数個のガス噴射口があるもので、スタビライザで保炎する。

５：ガンタイプガスバーナは、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・製作された、中・小容量ボイラー用バーナである。

解答と解説

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：外気の密度をPa（kg/m³）、煙突内ガスの密度をPb（kg/m³）、煙突の高さをH（m）、重力加速度をg（m/s²）とすれば、煙突の理論通風力Z（Pa）は、Z=（Pa-Pb）gHで求められる。

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がなく、ボイラー効率は向上する。

３：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、体積の大きい熱ガスを扱うため大型ファンを必要とする。

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、誘引通風に比べ所要動力は大きい。

解答と解説

ボイラーの排ガス中の窒素酸化物（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：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、この方法ではボイラー効率が低下する。

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

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、空気予熱器の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よ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