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燃料及び燃焼(B1~B10)

R3前期-B-問1

燃料の分析及び性質に関する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 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着火点という。

B 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。

C 発熱量の測定は、固体燃料及び液体燃料の場合は断熱熱量計を、気体燃料の場合はユンカース式熱量計を用いる。

D 発熱量は、燃料の成分に関わらず高発熱量と低発熱量とに差がある。

1:A、B

2:A、B、C

3:A、D

4:B、C

5:B、C、D

解答と解説

R3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:重油は、一般に、密度が大きいものほど燃焼性が悪く、単位質量当たりの発熱量も小さい。

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

3:重油の実際の着火点は100℃前後である。

4:質量比は、ある体積の試料の質量と、それと同体積の水の質量との比であり、試料及び水の温度条件を示す記号を付して表す。

5:燃料の密度は、粘度、引火点、残留炭素分、硫黄分、窒素分などと互いに関連している。

解答と解説

R3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。
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: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。

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大きい。

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

解答と解説

R3前期-B-問4

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:理論燃焼温度とは、基準温度において、燃料が理論空気量で完全燃焼し、外部への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である。

2:基準温度を0℃とした場合、理論燃焼温度は、燃焼ガスの平均定圧比熱に比例し、燃料の低発熱量に反比例する。

3:単位時間における燃焼室の単位容積当たりに持ち込まれた熱量を、燃焼室熱負荷という。

4:微粉炭バーナを有する水管ボイラーの燃焼室熱負荷は、通常、油・ガスバーナを有する水管ボイラーのそれより小さい。

5:実際燃焼温度は、燃料の種類、空気比、燃焼効率などの条件で大きく変わるが、理論燃焼温度より高くなることはない。

解答と解説

R3前期-B-問5

流動層燃焼に関し、次のうち適切でないものはどれか。

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:微粉炭だきに比べて石炭粒径が大きく、粉砕動力を軽減できる。

3:層内での伝熱性能が良いので、ボイラーの伝熱面積は小さくできるが、伝熱管の摩耗に対する対策が必要となる。

4:燃焼温度が850℃前後になるのでSOx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

R3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:常温で流動性の悪い燃料油をストレージタンクに貯蔵する場合は、タンク底面にコイル状の蒸気ヒータを装備して加熱する。

2: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減圧弁が設けられる。

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、ギアポンプ又はスクリューポンプが多く用いられる。

4: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。

5: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。

解答と解説

R3前期-B-問7

石炭の燃焼装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:散布式ストーカでは、散布ロータにより大粒径の石炭は遠方に、小粒径の石炭は近くに散布され、火格子は散布ロータに対して遠方から近いところに移動させるので、大粒径の石炭に多くの燃焼時間が与えられる。

2:バブリング形流動層燃焼装置は、水冷壁で囲まれた燃焼室、底部の風箱及び空気分散板から成っている。

3:直接式微粉炭供給方式は、微粉炭機で粉砕された微粉炭を、一旦、貯槽に集めた後、バーナに送るものである。

4:貯蔵式微粉炭供給方式は、微粉炭機が故障の際にバーナ燃焼に影響を与えないが、貯槽及びこれからバーナまでの附帯設備が必要である。

5:微粉炭バーナは、一般に、微粉炭を一次空気と予混合して炉内に噴出させ、二次空気はバーナの周囲から噴出させるものである。

解答と解説

R3前期-B-問8

ボイラーの通風に関する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 外気の密度をρa(㎏/m3)、煙突内ガスの密度をρb(㎏/m3)、煙突の高さをH(m)、重力加度をg(m/s2)とすれば、煙突の理論通風力Z(Pa)は、Z=(ρa-ρb)gH で求められる。

B 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、体積が大きく高温の燃焼ガスを扱うため大型のファンを必要とする。

C 平衡通風は、強い通風力が得られるが、2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。

D 通風に用いられるファンは、風圧は比較的高く、送風量の大きなものが必要である。

1:A、B

2:A、B、C

3:A、B、D

4:A、D

5:C、D

解答と解説

R3前期-B-問9

ボイラーの燃料の燃焼により発生する大気汚染物質に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:サーマルNOxは、燃料中の窒素化合物が酸化されて生じる。

2:排ガス中のNOxは、大部分がNOである。

3:ばいじんは、慢性気管支炎の発症に影響を与える。

4:SOxは、呼吸器のほかに循環器にも影響を与える有害物質である。

5:すすは、燃料の燃焼により分解した炭素が遊離炭素として残存したものである。

解答と解説

R3前期-B-問10

ボイラーの熱損失に関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:排ガス熱による損失は、煙突へ排出されるガスの保有熱による損失である。

2:不完全燃焼ガスによる損失は、燃焼ガス中にCO、H2などの未燃ガスが残ったときの損失である。

3:ボイラー周壁からの放散熱損失[%](燃料の低発熱量に対する放散熱量の割合)は、ボイラーの容量が大きいほどその割合は小さくなり、蒸発量5~10t/h程度のボイラーでは1.5~1%程度である。

4:空気比を小さくして完全燃焼させることは、排ガス熱による熱損失を小さくするために有効である。

5:ボイラーの熱損失には、蒸気や温水の放出による損失を含まない。

解答と解説

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