ミニテスト 燃料及び燃焼

大気汚染防止と燃焼障害 ミニテスト【第2回】

大気汚染防止と燃焼障害(NOx・SOx・ばいじん・低温腐食の抑制)」の内容から出題するミニテスト第2回(全5問)です。サーマルNOxとフューエルNOxの違い・二段燃焼法・SOxの抑制方法・低温腐食が起きやすい場所・不完全燃焼の問題点など応用的な内容を出題しています。

大気汚染防止と燃焼障害 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

サーマルNOxとフューエルNOxの説明として、正しいものはどれか。

(1)サーマルNOxは燃料中の窒素分が酸化して発生し、フューエルNOxは高温で空気中の窒素が酸化して発生する
(2)サーマルNOxは高温で空気中の窒素が酸素と反応して発生し、フューエルNOxは燃料中の窒素分が酸化して発生する
(3)サーマルNOxもフューエルNOxも、どちらも燃料中の硫黄分から発生する
(4)サーマルNOxは低温で発生し、フューエルNOxは高温で発生する
(5)サーマルNOxは液体燃料のみから発生し、フューエルNOxは気体燃料のみから発生する

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正解:(2)サーマルNOxは高温で空気中の窒素が酸素と反応して発生し、フューエルNOxは燃料中の窒素分が酸化して発生する
サーマル(thermal=熱)NOxは、約1400℃を超える高温環境で空気中の窒素(N₂)と酸素(O₂)が反応して生成されます。フューエル(fuel=燃料)NOxは、燃料そのものに含まれる窒素分が燃焼時に酸化されて生成されます。名前の由来を理解すると覚えやすいです。

第2問

二段燃焼法によるNOx抑制の仕組みとして、正しいものはどれか。

(1)一段目で大量の空気を供給して高温で完全燃焼させる
(2)一段目で空気を少なめにして低温で燃やし、二段目で残りの空気を加えて完全燃焼させる
(3)一段目で排ガスを再循環させ、二段目で空気を遮断する
(4)燃焼を1回だけにして空気比を大きくする
(5)一段目と二段目で異なる種類の燃料を使い分ける

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正解:(2)一段目で空気を少なめにして低温で燃やし、二段目で残りの空気を加えて完全燃焼させる
二段燃焼法は、まず空気を理論空気量以下に絞って低温で燃焼させ(一段目)、次に残りの空気を別の場所から加えて完全燃焼させます(二段目)。一段目の温度が下がるためサーマルNOxの発生が抑えられます。

第3問

SOx(硫黄酸化物)の抑制方法として、最も効果的なものはどれか。

(1)燃焼温度を下げる
(2)排ガス再循環法を採用する
(3)低硫黄燃料や天然ガスに切り替える
(4)二段燃焼法を採用する
(5)空気比を大きくする

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正解:(3)低硫黄燃料や天然ガスに切り替える
SOxは燃料中の硫黄分が燃焼して発生するため、硫黄分の少ない低硫黄重油や、硫黄分がほとんどない天然ガスに切り替えることが最も確実な方法です。(1)(2)(4)はNOxの抑制方法であり、SOx対策ではありません。

第4問

低温腐食が起こりやすい場所として、正しいものはどれか。

(1)炉内(燃焼室)
(2)過熱器
(3)エコノマイザ(節炭器)や空気予熱器
(4)安全弁
(5)給水タンク

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正解:(3)エコノマイザ(節炭器)や空気予熱器
低温腐食は排ガスの温度が露点以下に下がった場所で起こります。エコノマイザや空気予熱器は排ガスの余熱を回収する装置で、排ガス温度が最も低くなる場所です。そのため硫酸が凝縮しやすく、低温腐食が起こりやすいのです。

第5問

不完全燃焼によって引き起こされる問題として、誤っているものはどれか。

(1)有毒なCO(一酸化炭素)が発生する
(2)ばいじん(すす)が増加する
(3)燃焼効率が低下して燃料が無駄になる
(4)すすが伝熱面に付着して伝熱効率が下がる
(5)SOx(硫黄酸化物)の発生量が増加する

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正解:(5)SOx(硫黄酸化物)の発生量が増加する
SOxは燃料中の硫黄分が原因で発生するもので、不完全燃焼とは直接関係ありません。不完全燃焼の問題は、CO(一酸化炭素)の発生・ばいじんの増加・燃焼効率の低下・すすによる伝熱面の汚損です。SOxを減らすには低硫黄燃料への切り替えが必要です。

結果の振り返り

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0〜2問正解 解説記事を読み直しましょう

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