この5問では、ガスバーナを「拡散か予混合か」の暗記で終わらせず、空気比・流速・火炎位置・燃焼偏り・火炎検出信号から診断します。
ガスは霧化が不要ですが、混ぜ方と火炎の保持が崩れると、逆火、リフト、吹消え、着火失敗につながります。
先に押さえる火炎診断の軸
| 観察結果 | まず考える関係 | 確認する値 |
|---|---|---|
| 火炎が上流へ戻る | 噴出速度＜火炎伝播速度 | 流量・炎孔・混合比・温度 |
| 火炎が浮き上がる | 噴出速度＞保持できる速度 | ガス圧・空気量・保炎器 |
| 一部だけ長炎・CO上昇 | 局所的な分配・混合不良 | 各ノズル・空気流路 |
| パイロットを検出しない | 火炎または検出系が不良 | 火炎位置・信号・配線 |
拡散燃焼はガスと空気を別々に供給し、火炎付近で混ぜます。予混合燃焼は上流で可燃混合気を作るため、噴出速度が遅すぎると火炎が上流へ進む逆火、速すぎると火炎が炎孔から離れるリフトが起こり得ます。
理論空気量＝ガス流量×ガス1Nm³当たりの理論空気量
空気比＝実際空気量÷理論空気量
実機の安定範囲は、ガス組成、バーナ構造、炉圧、負荷で変わります。「予混合は必ず高効率」「拡散燃焼なら事故は起きない」と一律に判断せず、取扱説明書の調整範囲を優先してください。
以下はすべて当サイト作成の独自問題です。ガス流量、信号値、許容範囲は問題演習用の条件です。
問1 ガス流量と空気量から空気比を求める
あるガスを80Nm³/h燃焼させる。ガス1Nm³当たりの理論空気量は9.50Nm³、実際の燃焼用空気量は836Nm³/hである。空気比として正しいものはどれか。
- 0.80
- 0.91
- 1.00
- 1.10
- 1.21
問2 負荷低下時に起きた逆火を判断する
予混合バーナの負荷を下げた直後、炎孔上の火炎が消え、混合器側から短い異常音がした。ガス・空気の総流量は低下し、混合器温度は通常より高かった。最も適切な判断はどれか。
- 噴出速度低下と火炎伝播速度増加が重なった逆火を疑う
- 噴出速度が高すぎるため、必ず吹消えだけが起きた
- 水面計の蒸気側閉塞を疑う
- 燃料油の霧化圧力不足を疑う
- 異常音が止まれば直ちに再起動してよい
問3 高負荷で火炎がリフトする
予混合バーナを高負荷へ移したところ、火炎根元が炎孔から浮き、火炎検出信号が周期的に低下した。ガス圧と空気流量は同時に設定上限を超えていた。最も適切な判断はどれか。
- 噴出速度が高すぎ、リフトから吹消えへ進むおそれがある
- 噴出速度が遅すぎるので、逆火しか起こり得ない
- 検出信号が一度でも出れば運転継続に問題はない
- 空気量を固定し、ガスだけを無制限に増やす
- 炎孔面積と流量は火炎位置に影響しない
問4 マルチスパッドの燃焼偏りを切り分ける
マルチスパッドバーナで、全体の排ガスO₂は通常値だが、のぞき窓から見ると右上だけ火炎が長く、同じ側の炉壁にすすが付着した。停止後の点検で右上の複数ガス噴出口に堆積物が見つかった。最も適切な判断はどれか。
- 全体O₂が正常なので局所混合不良はない
- 噴出口の閉塞によるガス分配・混合の偏りを疑う
- 火炎の偏りは必ず燃料発熱量だけで決まる
- 堆積物を残したまま全体の空気量だけを増やす
- 燃焼偏りは炉壁への影響を与えない
問5 パイロット火炎検出信号を判断する
自動点火時、パイロット火炎は見えるが、火炎検出信号は1.1µAで、取扱説明書の最低確認値2.0µAを下回った。制御装置は主燃料弁を開かずにロックアウトした。最も適切な対応はどれか。
- 主燃料弁を手動で強制開放する
- 火炎検出回路を短絡して信号を作る
- 安全装置の正常動作とみなし、検出器・火炎位置・配線を点検する
- 目視できるので信号値を記録せず再起動を繰り返す
- ロックアウトは燃料供給を続ける機能である
採点結果の見方
| 正解数 | 復習ポイント |
|---|---|
| 5問 | 混合・流速・検出を一つの安全系として判断できています。 |
| 3～4問 | 逆火とリフトの速度関係を見直しましょう。 |
| 0～2問 | 拡散と予混合の違いから整理しましょう。 |
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公式・一次資料
一次資料の確認日：2026年7月31日。実機のガス圧、空燃比、火炎検出信号、点火シーケンスは個別の取扱説明書を優先してください。
まとめ
ガスバーナは、燃料と空気を混ぜる位置に加え、噴出速度と火炎伝播速度の釣り合いで判断します。負荷低下時は逆火、高負荷時はリフト、火炎の片寄りは局所分配、点火時は火炎検出信号を確認します。安全装置が主燃料を遮断したときは、短絡や強制開放をせず原因を取り除きます。
最終更新日：2026年7月31日
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