この5問では、理論酸素量から理論空気量、実際空気量、燃焼ガス量、排ガス診断までを一つの流れで確認します。
公式を単独で覚えるのではなく、「何を求めた値か」「乾き・湿りのどちらか」「どの位置で測ったO₂か」を意識して解きましょう。
燃焼計算の順序
| 段階 | 基本式 | 確認する条件 |
|---|---|---|
| 1 理論酸素量 | C・H・Sの必要酸素－燃料中O | 元素分析値の質量割合 |
| 2 理論空気量A₀ | 理論酸素量÷0.21 | 乾燥空気をO₂ 21％と近似 |
| 3 実際空気量A | m×A₀ | mは空気比 |
| 4 燃焼ガス量 | 生成ガス＋窒素＋余剰O₂ | 水蒸気を含むか |
| 5 排ガス診断 | O₂・CO・温度・測定位置を照合 | 空気漏入と混合不良も確認 |
このページで使う式
理論酸素量＝22.4×(c/12＋h/4＋s/32－o/32)
空気比m＝A÷A₀ 過剰空気率＝(m－1)×100％
実際乾き燃焼ガス量Vd＝Vd₀＋(m－1)A₀
実際湿り燃焼ガス量Vw＝Vd＋燃焼で生じる水蒸気量
c、h、s、oは燃料1kg中の炭素・水素・硫黄・酸素の質量割合です。標準状態の気体1kmolを22.4m³、空気をO₂ 21％・N₂ 79％と近似します。
以下はすべて当サイト作成の独自問題です。実機の適正空気比は燃料・燃焼装置・負荷で変わるため、問題で指定した条件と設備メーカーの基準を分けて考えてください。
問1 元素分析から理論空気量を求める
仮想燃料1kgの元素分析値を、C＝0.72、H＝0.10、S＝0.02、O＝0.08とする。上の式を使った理論空気量として最も近いものはどれか。
- 1.86m³/kg
- 7.82m³/kg
- 8.87m³/kg
- 10.64m³/kg
- 42.2m³/kg
問2 実際空気量から空気比を求める
理論空気量が8.87m³/kgの燃料に、実際には10.82m³/kgの空気を送った。空気比と過剰空気率の組合せとして最も近いものはどれか。
- 空気比0.82、過剰空気率－18％
- 空気比1.18、過剰空気率18％
- 空気比1.22、過剰空気率22％
- 空気比1.82、過剰空気率82％
- 空気比2.20、過剰空気率220％
問3 乾き・湿り燃焼ガス量を分ける
理論乾き燃焼ガス量Vd₀＝8.40m³/kg、理論空気量A₀＝9.60m³/kgの燃料を、空気比m＝1.25で完全燃焼させる。燃焼で生じる水蒸気量は2.10m³/kgとする。実際の乾き・湿り燃焼ガス量の正しい組合せはどれか。
- 乾き8.40、湿り9.60m³/kg
- 乾き10.50、湿り10.80m³/kg
- 乾き10.80、湿り12.90m³/kg
- 乾き12.00、湿り14.10m³/kg
- 乾き12.90、湿り10.80m³/kg
問4 排ガスO₂から空気比を概算する
完全燃焼し、測定点までの空気漏入が無視できるものとする。乾き排ガス中のO₂が5.0％のとき、簡便式m＝21÷(21－O₂)で概算した空気比として最も近いものはどれか。
- 0.76
- 1.05
- 1.16
- 1.31
- 4.20
問5 測定位置でO₂が大きく変わる
燃料流量・負荷・バーナダンパ位置は安定し、COは低い。炉出口の乾きO₂は3.0％だが、同時刻の煙突入口では6.0％だった。最も適切な判断はどれか。
- 燃料の炭素分が測定区間で増えた
- 炉出口から煙突入口までの空気漏入を疑う
- O₂が高いので、直ちに燃焼空気を半分にする
- 測定位置にかかわらず両方の空気比は必ず同じである
- COが低ければO₂の差は点検しなくてよい
採点結果の見方
| 正解数 | 復習ポイント |
|---|---|
| 5問 | 計算値と実機の測定条件を分けて判断できています。 |
| 3～4問 | 理論酸素量から空気比までの順序を見直しましょう。 |
| 0～2問 | 乾き・湿りと、O₂の測定位置を整理して再挑戦しましょう。 |
関連する解説と次の問題
公式・一次資料
- 安全衛生技術試験協会「公表試験問題」
- 安全衛生技術試験協会「特級ボイラー技士 公表試験問題・正答例」
- 厚生労働省「病院における省エネルギー実施要領」
- 環境省「酸素濃度分析装置や燃焼排ガス分析計等の導入」
一次資料の確認日：2026年7月31日。計算問題は指定条件の近似値です。実機の空気比調整は、燃焼不良を避けるため設備メーカー・保守事業者の基準と手順を優先してください。
まとめ
燃焼計算は、元素分析から理論酸素量を求め、0.21で割って理論空気量へ進みます。空気比を掛けた後は、乾きガスへ過剰空気を加え、水蒸気を加える段階を分けます。排ガスO₂は有力な指標ですが、COと測定位置、煙道への空気漏入を確認して初めて運転判断につながります。
最終更新日：2026年7月31日
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