ミニテスト 燃料及び燃焼

燃焼の基礎理論 ミニテスト【第3回】

燃焼の基礎理論(理論空気量・空気比・燃焼ガス量の計算)」の内容から出題するミニテスト第3回(全5問)です。燃焼ガスの成分・空気比1未満の問題・最適燃焼状態・燃焼の3要素と消火・排ガス分析による燃焼診断など第1回・第2回で出題していない範囲を中心に出題しています。

燃焼の基礎理論 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

燃焼ガス(排ガス)の成分のうち、空気中の窒素がそのまま排出されたものとして、正しいものはどれか。

(1)CO₂
(2)H₂O
(3)SO₂
(4)N₂
(5)CO

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正解:(4)N₂
空気は約79%の窒素(N₂)と約21%の酸素(O₂)で構成されています。燃焼に使われるのは酸素だけで、窒素は燃焼に関与せずそのまま排ガスとして排出されます。排ガスの大部分はこの窒素です。CO₂は炭素の燃焼、H₂Oは水素の燃焼、SO₂は硫黄の燃焼で生じます。

第2問

空気比(m)が1未満のときに起きる問題として、正しいものはどれか。

(1)排ガス温度が下がりすぎる
(2)余分な空気で効率が低下する
(3)空気不足により不完全燃焼が起き、COやすすが発生する
(4)ボイラー水が蒸発しすぎる
(5)燃料の供給量が自動的に減少する

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正解:(3)空気不足により不完全燃焼が起き、COやすすが発生する
空気比が1未満ということは、完全燃焼に必要な空気量に達していない状態です。空気不足のため燃料が完全に燃えきらず、有毒なCO(一酸化炭素)やすすが発生します。煙突から黒い煙が出るのは不完全燃焼のサインです。

第3問

最適な燃焼状態の指標として、誤っているものはどれか。

(1)COの発生がゼロ(完全燃焼)
(2)排ガス中のO₂が適正値(2〜4%程度)
(3)すす・ばいじんの発生が最小限
(4)排ガス中のO₂濃度が20%以上(空気とほぼ同じ)
(5)排ガス温度が適正(高すぎない)

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正解:(4)排ガス中のO₂濃度が20%以上(空気とほぼ同じ)
排ガス中のO₂濃度が20%以上ということは、送った空気のほとんどが燃焼に使われていない状態であり、空気が大幅に過多です。最適な燃焼ではO₂は2〜4%程度です。COゼロ、すすが最小限、排ガス温度が適正なのは正しい最適燃焼の指標です。

第4問

燃焼の3要素のうち、ひとつを取り除くと燃焼が止まります。消火方法のうち「温度を下げる」ことで消火する方法はどれか。

(1)燃料の供給を停止する
(2)水をかけて冷却する
(3)二酸化炭素消火器で酸素を遮断する
(4)砂をかけて酸素を遮断する
(5)窒素ガスで燃焼室を満たす

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正解:(2)水をかけて冷却する
燃焼の3要素(燃料・酸素・温度)のうち温度を下げて消火するのが「冷却消火」です。水をかけると燃料の温度が着火温度以下に下がり、燃焼が継続できなくなります。(1)は燃料の除去、(3)(4)(5)は酸素の遮断(窒息消火)にあたります。

第5問

ボイラー技士が排ガス分析計で確認する項目と、その判断の組合せとして、正しいものはどれか。

(1)O₂が高い → 空気不足なので空気を増やす
(2)CO₂が低い → 空気が多すぎるので空気を絞る
(3)COが検出 → 空気が多すぎるので空気を絞る
(4)O₂が低い → 空気が多すぎるので空気を絞る
(5)CO₂が高い → 必ず不完全燃焼が起きている

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正解:(2)CO₂が低い → 空気が多すぎるので空気を絞る
CO₂が低い(薄い)ということは、大量の空気で排ガスが希釈されている状態で、空気が多すぎます。空気を絞って適正な空気比に近づけます。O₂が高いのも空気過多の証拠です。COが検出されたら空気不足なので空気を増やす必要があります。

全3回のミニテストお疲れさまでした! もう一度復習したい方はこちら →

燃焼の基礎理論 ミニテスト【第1回】ミニテスト【第2回】

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