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燃料及び燃焼(問21~問30)

R3後期-問21

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:燃料を完全燃焼させたときに発生する熱量を発熱量といい、その単位は、通常、液体燃料又は固体燃料ではMJ/kgで表す。

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、真発熱量ともいう。

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

5:高発熱量と低発熱量の差は、燃料中の水素及び水分の量で決まる。

解答と解説

R3後期-問22

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、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

R3後期-問23

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、油中にエマルジョン状に存在する水分を凝集し、沈降分離する。

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、燃焼ガス中の硫酸ナトリウム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

R3後期-問24

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、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、LNGに比べ発熱量が大きいが、常温で加圧し、液化することは困難である。

解答と解説

R3後期-問25

流動層燃焼に関するAからDまでの記述で、適切なもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

A 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。

B 層内に石灰石を送入することにより、炉内脱硫ができる。

C 燃焼温度が1500℃前後になるため、NOxの発生が少ない。

D 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。

1:A、B

2:A、B、D

3:A、D

4:B、C、D

5:C

解答と解説

R3後期-問26

次の文中の[  ]内に入れるAからCまでの数値の組合せとして、正しいものは1~5のうちどれか。
なお、気体の体積は、標準状態(0℃、101.325kPa)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、次式で表すことができる。

1:A=12 B=2 C=2

2:A=12 B=4 C=2

3:A=12 B=4 C=8

4:A=14 B=2 C=2

5:A=14 B=4 C=8

解答と解説

R3後期-問27

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、比較的高圧の蒸気(空気)を霧化媒体として燃料油を微粒化するもので、霧化特性が良く、油量調節範囲も広い。

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、中小容量のボイラーに用いられる。

3:戻り油形の圧力噴霧式油バーナは、負荷に関係なくほぼ同一の油量を供給し、燃焼量を超える油量を油ポンプの吸込み側に戻すもので、油量調節範囲は、非戻り油形のものより広い。

4:噴霧式油バーナのスタビライザは、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。

5: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。

解答と解説

R3後期-問28

ファンに関し、次のうち誤っているものはどれか。

1:ボイラーの通風に用いるファンは、比較的風圧が低くても、送風量が大きいことが必要であり、さらに、誘引ファンは、摩耗や腐食に強いことが必要である。

2:多翼形ファンは、小形、軽量、安価であるが、高温、高圧、高速の送風には適さない。

3:後向き形ファンは、羽根車の主板及び側板の間に8~24枚の後向きの羽根を設けたもので、効率が低く、大容量の送風には適さない。

4:ラジアル形ファンは、中央の回転軸から放射状に6~12枚の平面状の羽根を取り付けたもので、強度があり、摩耗や腐食に強い。

5:ラジアル形ファンは、大形で重量も大きいが、形状が簡単で、プレートの取替えが容易である。

解答と解説

R3後期-問29

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:排煙脱硝装置を設け、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。

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。

解答と解説

R3後期-問30

重油燃焼ボイラーの低温腐食に関する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 金属の表面温度が硫酸蒸気の露点以上になると、腐食量は急激に増加する。

B 低空気比燃焼は、燃焼ガスの露点を下げることができるので、低温腐食の抑制に効果がある。

C 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、出口ガス温度を上昇させる方法がある。

D 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。

1:A、B、C

2:A、C

3:B、C、D

4:B、D

5:C、D

解答と解説

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