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燃料及び燃焼(B1~B10)

R2後期-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:重油の密度は、その温度条件を付して、t℃における密度を「密度(t℃)」と表す。

2:重油は、一般に、密度が大きいものほど動粘度が高く、単位質量当たりの発熱量は小さい。

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、この値が小さい重油ほど、すすを生じやすい。

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

解答と解説

R2後期-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:流動点降下剤は、油の流動点を降下させ、低温における流動性を確保する。

3:スラッジ分散剤は、分離沈殿するスラッジを溶解又は分散させる。

4:低温腐食防止剤は、燃焼ガス中の三酸化硫黄を非腐食性物質に変えるとともに、燃焼ガスの露点を降下させて、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、灰の融点を降下させて、過熱管などへの付着を抑制し、腐食を防止する。

解答と解説

R2後期-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。
ただし、文中のガスの発熱量は、標準状態(0℃、101.325kPa)における単位体積当たりの発熱量とする。

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いが、燃焼室での放射伝熱量が多い。

3:天然ガスのうち乾性ガスは、可燃性成分のほとんどがメタンで、その発熱量は湿性ガスより小さい。

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、かつ、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

R2後期-B-問4

ボイラーにおける重油の燃焼に関し、次のうち適切でないものはどれか。

1:粘度の高い重油は、加熱により粘度を下げて、噴霧による油の微粒化を容易にする。

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:バーナで油を良好に霧化するには、B重油で50~60℃、C重油で80~105℃程度の油温に加熱する。

4:重油の加熱温度が低すぎると、噴霧状態にむらができ、息づき燃焼となる。

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

R2後期-B-問5

空気比に関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

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

B 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は、m≒(21-φ)/21で求めることができる。

C 空気比が過小な場合には、黒煙が出たり、排ガス量が多くなるなどの影響がある。

D 空気比が過大な場合には、ボイラー効率が低下したり、NOxの発生に影響を及ぼす。

1:A、B、D

2:A、C、D

3:A、D

4:B、C

5:C、D

解答と解説

R2後期-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、その容量は一般に燃焼設備へ供給する定格油量の2時間分程度とする。

2: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、ギアポンプ又はスクリューポンプが多く用いられる。

3: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逆止め弁が設けられる。

4:主油加熱器は、噴燃ポンプの吐出し側に設けられ、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装置である。

5:吐出し側ストレーナは、噴燃ポンプの吐出し側に設けられ、吸込み側よりも網目が細かい。

解答と解説

R2後期-B-問7

重油バーナに関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

A 蒸気(空気)噴霧式油バーナは、油種はタールから灯油まで広い範囲のものを利用できるが、霧化特性が悪く、油量調節範囲が狭い。

B 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しにくくなる。

C 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、最大量の1/2~1程度までである。

D 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機能をもつ。

1:A、B、D

2:A、C

3:B、C

4:B、C、D

5:B、D

解答と解説

R2後期-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、煙突の高さが高いほど、また、煙突内のガスと外気との温度差が小さいほど大きくなる。

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ほとんどない。

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

R2後期-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:燃焼領域の一方を燃料過剰燃焼し、他方を空気過剰燃焼して、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。

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:空気予熱温度を下げ、火炎温度を低下させてNOxを低減させる方法では、エコノマイザを設置して排ガス顕熱回収の減少を補う。

4:可能な限り理論空気量に近い空気比で燃焼させてNOxを低減する方法では、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上げ、NOxを低減する。

解答と解説

R2後期-B-問10

重油燃焼ボイラーの低温腐食とその防止対策などに関し、次のうち適切でないものはどれか。

1:金属の表面温度が硫酸蒸気の露点以下になると、腐食量は急激に増加する。

2:低空気比で運転し、ナトリウムの含有量が少ない燃料を使用することは、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、空気予熱器で予熱された空気の一部を空気予熱器に再循環させる方法がある。

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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