燃料及び燃焼（B1～B10）

重油の性質に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：重油の密度は、温度が上昇すると減少する。

２：密度の小さい重油は、密度の大きい重油より一般に引火点が低い。

３：重油の比熱は、温度及び密度によって変わる。

４：重油の動粘度は、温度が上昇すると低くなる。

５：密度の小さい重油は、密度の大きい重油より単位質量当たりの発熱量が小さい。

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。

１：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。

２：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小さい。

３：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。

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

５：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。

解答と解説

石炭に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：石炭に含まれる固定炭素は、石炭化度の進んだものほど多い。

２：石炭に含まれる揮発分は、石炭化度の進んだものほど多い。

３：石炭に含まれる灰分が多くなると、燃焼に悪影響を及ぼす。

４：石炭の燃料比は、石炭化度の進んだものほど大きい。

５：石炭の単位質量当たりの発熱量は、一般に石炭化度の進んだものほど大きい。

解答と解説

ボイラーにおける重油の燃焼に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：粘度の高い重油は、加熱し重油の粘度を下げることによって、噴霧による油の微粒化が容易になる。

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、いきづき燃焼となる。

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

空気比に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：空気比とは、理論空気量に対する実際空気量の比をいい、理論空気量A0、実際空気量をA、空気比をmとすると、A＝mA0となる。

２：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。

３：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/（21－φ）で求めることができる。

４：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。

５：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。

解答と解説

重油バーナに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：低圧気流噴霧式油バーナは、4～10kPaの比較的低圧の空気を霧化媒体として燃料油を微粒化するもので、蒸発量が約10t/h以下の比較的小容量のボイラーに用いられる。

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、筒の内面が汚れると微粒化が悪くなる。

３：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。

４：戻り油形の圧力噴霧式油バーナの油量調節範囲は、非戻り油式のものより狭く、最大油量時の油圧力が2MPa付近のもので、1～1/2程度までである。

５：噴霧式油バーナのスタビライザは、燃料噴流と空気の初期混合部で、空気に渦流又は旋回流を与えて燃料噴流との接触を速め、着火を確実にし、燃焼を安定させるものである。

解答と解説

ガスバーナに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ガスバーナには、拡散形と予混合形があるが、ボイラー用にはほとんど拡散形が使用される。

２：予混合形パイロットガスバーナは、混合ガスの流速が速くなっても、リテンションリングを設けているため火炎が吹き消えることがない。

３：拡散形ガスバーナは、ガスと空気を別々に噴出させ拡散混合させながら燃焼させるもので、逆火の危険性は少ないが、操作範囲は狭い。

４：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、スタビライザで保炎する。

５：ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化した中・小容量ボイラー用バーナである。

解答と解説

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、煙突内のガス温度が高いほど大きくなる。

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り、管群での燃焼ガス速度を速め、伝熱特性を向上させることができる。

３：押込み通風は、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、比較的高温で体積の大きな燃焼ガスを取り扱うので、燃焼室の気密が不十分な場合燃焼ガスが外部へ漏れ出すことがある。

５：平衡通風は、押込み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

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。

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：空気予熱器を設置しないで火炎温度を低下させてNOxを低減する方法があり、この方法では排ガス熱は、エコノマイザを設置して回収する。

４：可能な限り理論空気量に近い空気比で燃焼させてNOxを低減する方法があり、この方法は、省エネルギー対策にもなる。

５：燃焼領域の一方を低空気比で燃焼し、他方を高空気比で燃焼して、全体として適正な空気比でボイラーを運転し、NOxを低減する方法がある。

解答と解説

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や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は、ボイラーの容量が大きいほどその割合は小さい。

４：燃えがら中の未燃分による損失は、ガスだきではほぼゼロであるが、油だき及び石油だきでは5％程度である。

５：ボイラーの熱損失には、蒸気や温水の放出による損失も含まれる。

解答と解説