ボイラーの構造（問1～問10）

強制循環式水管ボイラーの原理的な系統を示す次の図において、[　　]内に入れるAからCまでの語句の組合せとして、適切なものは１～５のうちどれか。

１：A=水管　B=過熱器　C=エコノマイザ

２：A=水管　B=エコノマイザ　C=過熱器

３：A=過熱器　B=水管　C=エコノマイザ

４：A=エコノマイザ　B=過熱器　C=水管

５：A=エコノマイザ　B=水管　C=過熱器

解答と解説

次の状況で運転しているボイラーのボイラー効率の値に最も近いものは、１～５のうちどれか。

蒸発量-----5t/h
発生蒸気の比エンタルピ-----2790kJ/kg
給水温度-----24℃
燃料の低発熱量-----42MJ/kg
燃料消費量-----360kg/h

１：74％

２：79％

３：84％

４：89％

５：94％

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：ウェットバック式には、燃焼ガスが炉筒の内面に沿って前方に戻る方式のものがある。

２：｢戻り燃焼方式｣の燃焼ガスは、炉筒前部から炉筒後部へ流れ、そして炉筒後部で反転して前方に戻る。

３：後部煙室が胴の後部鏡板の内にあるものをドライバック式といい、炉筒後部を鏡板に直接つないだものと、炉筒後面と鏡板を管ステーでつないだものがある。

４：エコノマイザや空気予熱器を設け、ボイラー効率が90％以上に及ぶものがある。

５：煙管には、平滑管よりも熱伝達率の高いスパイラル管を用いているものが多い。

解答と解説

貫流ボイラーに関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：細い管内で給水のほとんどが蒸発するので、十分な処理を行った水を使用しなければならない。

２：負荷変動により大きな圧力変動を生じやすいので、給水量や燃料量に対して応答の速い自動制御を必要とする。

３：給水量と燃料量の比が変化すると、ボイラー出口の蒸気温度が激しく変化する。

４：超臨界圧ボイラーでは、ボイラー水が水の状態から加熱され、沸騰状態を経て連続的に高温高圧蒸気の状態になる。

５：高圧大容量用として、また、急速起動を必要とする小形低圧用としても用いられる。

解答と解説

炉筒の構造及び強さに関する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。

D　波形炉筒は、平形炉筒に比べ、伝熱面積を大きくできるが、外圧に対する強度が低い。

１：A、B、C

２：A、C

３：A、D

４：B、C

５：B、C、D

解答と解説

空気予熱器に関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：鋼板形の熱交換式空気予熱器は、鋼板を一定間隔に並べて端部を溶接し、1枚おきに空気及び燃焼ガスの通路を形成したものである。

２：再生式空気予熱器は、金属製の管の中にアンモニア、水などの熱媒体を減圧して封入し、高温側で熱媒体を蒸発させ、低温側で熱媒体蒸気を凝縮させて、熱を移動させるものである。

３：再生式空気予熱器は、熱交換式空気予熱器に比べ、空気側とガス側との間に漏れが多いが、伝熱効率が良いためコンパクトな形状にすることができる。

４：空気予熱器を設置することにより燃焼効率が上がり、低空気比燃焼とすることができる。

５：空気予熱器の設置による通風抵抗の増加は、エコノマイザの設置による通風抵抗の増加より大きい。

解答と解説

ボイラーのばね安全弁及び安全弁の排気管に関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：安全弁の吹出し圧力は、安全弁が吹出し動作を開始したときの圧力で、吹下がり圧力と吹止まり圧力の和である。

２：安全弁軸心から安全弁の排気管中心までの距離は、できるだけ短くする。

３：安全弁の取付管台の内径は、安全弁入口径と同径以上とする。

４：安全弁は、蒸気流量を制限する構造によって、揚程式と全量式に分類される。

５：全量式安全弁は、弁座流路面積で吹出し面積が決まる。

解答と解説

給水系統装置に関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：給水ポンプ過熱防止装置は、ポンプ吐出量を絞り過ぎた場合に、過熱防止弁などにより吐出しようとする水の一部を吸込み側に戻す装置である。

２：渦流ポンプは、羽根車の周辺に案内羽根のある遠心ポンプで、一般に低圧のボイラーの給水に用いられる。

３：ディフューザポンプは、その段数を増加することによって圧力を高めることができるので、高圧のボイラーには多段ディフューザポンプが適している。

４：給水弁にはアングル弁又は玉形弁が、給水逆止め弁にはリフト式、スイング式などの逆止め弁が用いられる。

５：給水弁と給水逆止め弁をボイラーに取り付ける場合は、給水弁をボイラーに近い側に、給水逆止め弁を給水ポンプに近い側に、それぞれ取り付ける。

解答と解説

温度検出器に関する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。

D　熱電対は、2種類の材質の異なる金属線の両端を接合し、閉回路を作ったもので、両端で温度差が生じると回路中にその金属固有の熱起電力が発生する原理を利用して、温度を測定するものである。

１：A、B

２：A、B、D

３：A、C

４：B、C、D

５：B、D

解答と解説

ボイラーの自動制御に関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：シーケンス制御は、あらかじめ定められた順序に従って、制御の各段階を、逐次、進めていく制御である。

２：フィードバック制御は、出力側の信号を入力側に戻すことによって、制御量の値を目標値と比較し、それらを一致させるように訂正動作を行う制御である。

３：目標値と制御量の偏差、外乱などの情報に基づいて操作量を決定する制御は、フィードフォワード制御である。

４：比例動作は、比例帯の幅を小さくすると比例感度は高くなるが、余り小さく設定するとオン・オフ動作に近くなる。

５：比例動作は、制御偏差の大きさに比例して操作量を増減するように動作するものであるが、制御量が変化すると、制御量が設定値と異なった値で平衡するオフセットが生じる動作である。

解答と解説