燃料及び燃焼（問21～問30）

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：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。

４：重油の実際の着火点は100℃前後である。

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

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、炭酸ガスの発生量が少なく、同じ熱量を発生させた場合、天然ガスで石炭の1/3以下である。

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は少ないが、燃焼ガス中の水蒸気成分が多いので管群部での対流伝熱量は多い。

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、空気より重く、その発熱量は天然ガスより大きい。

解答と解説

ボイラーの特殊燃料に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：黒液は、パルプ製造過程でチップを薬品とともに蒸煮して溶解し、繊維を分離する際に排出される液体である。

２：バガスは、パルプ工場の原木の皮をむいた際に生じる樹皮である。

３：石油コークスは、原油から揮発油、灯油などを分留した残渣を熱分解処理して得た固形残渣で、石炭より着火性及び燃焼性が悪い。

４：RDFは、一般家庭ごみに石灰を加え、乾燥させ固形化した燃料である。

５：工場廃棄物を燃料として使用する場合は、燃焼排出ガスによる腐食防止対策などが必要である。

解答と解説

燃焼計算に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：燃料を完全燃焼するときに、理論上必要な最小の空気量を理論空気量という。

２：空気比とは、理論空気量に対する実際空気量の比をいう。

３：乾き燃焼ガスとは、燃焼ガスから水蒸気分を除いたものをいう。

４：過剰空気量は、実際空気量と理論空気量の差である。

５：乾き燃焼ガス量は、理論乾き燃焼ガス量から過剰空気量を除いたものである。

解答と解説

硫黄2kgを完全燃焼させるときに必要な理論酸素量の値に最も近いものは、１～５のうちどれか。
なお、硫黄が完全燃焼して二酸化硫黄になる反応式は次のとおりである。また、酸素の体積は、標準状態（0℃、101.325kPa）の体積とする。
S＋O2→SO2

１：0.7m³

２：1.4m³

３：2.8m³

４：5.0m³

５：10.0m³

解答と解説

液体燃料の供給装置に関し、次のうち適切でないものはどれか。

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：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、フロート式の液面調節器が設けられる。

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：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逃がし弁が設けられる。

５：主油加熱器は、噴燃ポンプの吸込み側に設けられ、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

ガスバーナに関する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。

D　センタータイプガスバーナは、空気流の中心にバーナ管を設け、バーナ管の先端に複数のガス噴射ノズルがあるもので、油燃料との混焼バーナとして用いられることが多い。

１：A、B、C

２：A、C

３：A、C、D

４：B、C

５：B、D

解答と解説

人工通風及びこれに使用するファンに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：人工通風は、ファンを使用するので、ボイラーや煙道、風道などの通風抵抗を大きくとることができる。

２：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、誘引ファンでは摩耗や腐食に強いことが必要である。

３：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。

４：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、効率が良く、大容量の送風に適する。

５：ラジアル形ファンは、大形で重量も大きく、プレートの取替えができない。

解答と解説

ボイラーの排ガス中のNOxを低減する方法に関し、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。

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：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。

５：排煙脱硝装置を設け、燃焼ガス中のNOxを除去する。

解答と解説

重油燃焼ボイラーの低温腐食などに関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：軟鋼は、濃硫酸には反応しにくいが、希硫酸には激しく侵され腐食する。

２：鋼管形エコノマイザの腐食防止対策として、燃焼ガスの温度を、給水温度にかかわらず、燃焼ガスの露点以上に高く保つ方法がある。

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、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