ボイラー二級学科試験攻略 燃料及び燃焼編

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どーも、ききです。

今回はボイラー学科試験、3科目目の「燃料及び燃焼」について攻略していきます。

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初めに

あ”ーーーー!いつも無駄な前置きが長いんだよ!早く攻略部分読ませろよ、コラ!

早く読みたい方はこの目次を飛ばして下さい(悲しい

この記事に辿り着いた人は、 趣味で資格を取得する人や仕事で必要だから取得する人…様々だと思います。

他の記事でも伝えていますが、はっきりいってボイラー技士二級の学科試験は勉強さえすれば間違いなく合格出来ます。

実際に参考書を読んでみると、大半の人は最初ほとんど意味が分からないかと思います。

しかし、安心して下さい。履いてまs…

この資格は過去問の繰り返しで十分合格出来ます。

というのも、ボイラーの学科試験はほとんど過去問の使いまわしみたいな問題が多いので、人によっては数回過去問をノックしただけで合格出来る人もいます。

この記事と過去問、テキストを買って勉強すれば問題ありません。一緒に合格目指しましょう!

過去問は市販されているものはどれでも構いませんが、こちらの過去問は解答と別になっているので使いやすいかと思います(個人差有

テキストはこちらのボイラー協会が出版してるテキストがオススメです。

最悪テキストはなくても問題ありませんが、このテキストの何が凄いかと言うと…

掲載されているポイントがそのまま試験に出ます

つまり、この本に書いてあるポイントを丸暗記しても合格出来ます。

が、それでは少し効率が悪いので、今回の記事では比較的出題頻度の高い問題を厳選して解説します。

赤字の部分が特に正誤を問う問題が多いので、そこに注意して読んでいって下さい。

では、参る!

燃料及び燃焼

石炭について、誤っているものは次のうちどれか。

  • 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
  • 石炭に含まれる揮発分は、石炭化度の進んだものほど少ない。
  • 石炭の燃料比は、石炭化度の進んだものほど大きい
  • 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
  • 石炭に含まれる灰分が多くなると、石炭の発熱量が減少する

揮発分以外は大きく(多く)なると覚えましょう。

ボイラーにおける石炭燃料の流動層燃焼方式の特徴として、誤っているものは次のうちどれか。

  • 層内に石灰石を送入することにより、炉内脱硫ができる。
  • 微粉炭だきに比べ、石炭粒径が大きく、粉砕動力が軽減される。

上二つは何となく覚えておいて下さい。この問題で良く問われるのは

  • 層内温度は、700~900℃前後である。
  • 低温燃焼のため、NOxの発生が少ない

この二つが良く出題されますので覚えておきましょう。

ボイラー用気体燃料について、誤っているものは次のうちどれか。

  • 成分中の炭素に対する水素の比率が高い
  • 都市ガスは、液体燃料に比べてNOxやCO2の排出量が少なく、SOxは排出しない。
  • LPGは、都市ガスに比べて発熱量が大きい
  • 燃料費は割高である。

また、LNGは漏えいすると上昇して天井近くに滞留しやすく、LPGはに滞留しやすい。

ボイラーにおける気体燃料の燃焼の特徴として、誤っているものは次のうちどれか。

この問題は、ガス火炎は、油火炎に比べて、火炉での放射伝熱量が少なく、対流伝熱量が多いと覚えておきましょう。

ボイラーにおける気体燃料の燃焼方式について、誤っているものは次のうちどれか。

拡散燃焼方式は逆火の危険性が少なく、予混合燃焼方式は危険性がある

また、拡散燃焼方式はボイラー用ガスバーナ、予混合燃焼方式はボイラー用パイロットバーナ。

ボイラー用ガスバーナについて、誤っているものは次のうちどれか。

  • センタータイプガスバーナは空気流の中心~、リングタイプガスバーナはリング状~、マルチスパッドガスバーナは空気流中に~と覚えておきましょう。意味が分からなくても問題ありません。

このような関連付けで暗記する方法は意外に頭に残りやすいのでオススメです。良く分からなくてもそのように覚えておくといいです。

ボイラーの燃焼における一次空気及び二次空気について、誤っているものは次のうちどれか。

  • 火格子燃焼における一次空気と二次空気の割合は、一次空気が大部分を占める
  • 微粉炭バーナ燃焼における一次空気は、微粉炭と予混合してバーナに送入される。

「[ A ]燃焼における[ B ]は、燃焼装置にて燃料の周辺に供給され、初期燃焼を安定させる。また、[ C ]は、旋回又は交差流によって燃料と空気の混合を良好に保ち、燃焼を完結させる。」

この問題も良く出題されます。

A=油・ガスだき B=一次空気 C=二次空気

このまま覚えましょう。

重油の性質について、誤っているものは次のうちどれか。

重油にはA~C重油があり、AからCになるにつれて発熱量以外減少する。

粘度と密度は温度が上がると減少する。

この二つを頭に入れておきましょう。

ボイラーにおける石炭燃焼と比較した重油燃焼の特徴として、誤っているものは次のうちどれか。

  • 少ない過剰空気で、完全燃焼させることができる。
  • すす及びダストの発生が少ない。
  • 燃焼温度が高いため、ボイラーの局部過熱及び炉壁の損傷を起こしやすい。

液体燃料を加熱すると[ A ]が発生し、これに小火炎を近づけると瞬間的に光を放って燃え始める。この光を放って燃える最低の温度を[ B ]という。

この問題はA=蒸気 B=引火点

引火点は火を近づけると燃え始める温度で、着火温度(発火点)は自然に燃え始める温度。

油だきボイラーにおける重油の加熱について、誤っているものは次のうちどれか。

  • C重油の加熱温度は、一般に80~105℃である。
  • 加熱温度が高すぎると、息づき燃焼となる。
  • 加熱温度が高すぎると、ベーパロックを起こす。
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重油燃焼によるボイラー及び附属設備の低温腐食の抑制方法として、誤っているものは次のうちどれか。

低温腐食は燃料中の水分が凝縮した水に、燃料中の酸化した硫黄が溶け込み硫酸となって、金属を腐食する事です。

つまり、硫黄分の少ない重油を使う事が抑制方法として一番重要です。

他には

  • 重油に添加剤を加え、燃焼ガスの露点を下げる。
  • 燃焼ガス中の酸素濃度を下げる。
  • 蒸気式空気予熱器を用いて、ガス式空気予熱器の伝熱面の温度が低くなり過ぎないようにする。

ボイラーの油バーナについて、誤っているものは次のうちどれか。

  • 戻り油式圧力噴霧バーナは、単純な圧力噴霧式バーナに比べ、ターンダウン比が広い
  • 高圧蒸気噴霧式バーナは、比較的高圧の蒸気を霧化媒体として油を微粒化するもので、ターンダウン比が広い。
  • 回転式バーナは、回転軸に取り付けられたカップの内面で油膜を形成し、遠心力により油を微粒化するものである。
  • ガンタイプバーナは、ファンと圧力噴霧式バーナを組み合わせたもので、燃焼量の調節範囲が狭い。

特にガンタイプバーナが出題される事が多いです。

ガンライプバーナはオンオフ動作によって自動制御を行っているものが多い事も覚えておきましょう。

ボイラーの燃料油タンクについて、誤っているものは次のうちどれか。

  • 貯蔵タンクの貯油量は、一般に1週間から1か月間の使用量とする。
  • サービスタンクの貯油量は、一般に最大燃焼量の2時間分程度とする。
  • 貯蔵タンクの油送入管は油タンクの上部に、油取出し管はタンクの底部から20~30cm上方に取り付ける。
  • サービスタンクには、自動油面調節装置の他、油加熱器、温度計などを取り付ける。

燃料の工業分析では、[ A ]を気乾試料にして、水分、灰分及び[ B ]の質量を測定し、残りを[ C ]とみなす。

この問題は同じ個所が出題される事が多いので、A=固体燃料 B=揮発分 C=固定炭素このまま覚えましょう。

燃料の分析及び性質について、誤っているものは次のうちどれか。

工業、元素、成分とこの順番を覚えておきます。

「組成を示す場合、通常、液体燃料及び固体燃料には元素分析が、気体燃料には成分分析が用いられる。」

固体→液体→気体でそれぞれ工業→元素→成分となります。

良く分からなくても問題ありません。とりあえずこのように覚えておけば大丈夫です。

  • 高発熱量と低発熱量の差は、燃料に含まれる水素及び水分の割合によって決まる。
  • 高発熱量は、水蒸気の潜熱を含んだ発熱量で、総発熱量ともいう。
  • 低発熱量は、高発熱量から水蒸気の潜熱を差し引いた発熱量で、真発熱量ともいう。

ボイラーの通風に関して、誤っているものは次のうちどれか。

大前提として必要動力は、押込通風<平衡通風<誘引通風の順に大きい事を押さえておきましょう。

  • 煙突によって生じる自然通風力は、煙突内のガスの密度と外気の密度との差に煙突高さを乗じることにより求められる。
  • 押込通風は、燃焼用空気をファンを用いて大気圧より高い圧力の炉内に押し込むものである。
  • 平衡通風は、押込ファンと誘引ファンを併用したもので、炉内圧を大気圧よりわずかに低く調節する。

ボイラーの人工通風に用いられるファンについて、誤っているものは次のうちどれか。

  • 後向き形ファンは、高温・高圧及び大容量のボイラーに適する。
  • ラジアル形ファンは、強度が強く、摩耗や腐食にも強い。
  • 多翼形ファンは、小形で軽量であるが、効率が低いため、大きな動力を必要とする。

ボイラーにおける燃料の燃焼について、誤っているものは次のうちどれか。

  • 理論空気量をAo、実際空気量をA、空気比をmとすると、A=mAo という関係が成り立つ。
  • 排ガス熱による熱損失を少なくするためには、空気比を小さくし、かつ、完全燃焼させる。
  • 着火性が良く燃焼速度が速い燃料は、完全燃焼させるときに、狭い燃焼室で良い。
  • 実際空気量は、一般の燃焼では、理論空気量より多い

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。

この問題では排ガス熱による損失が一番大きい事を覚えておきましょう。

ボイラーの燃料の燃焼により発生するNOxの抑制方法として、誤っているものは次のうちどれか。

  • 燃焼域での酸素濃度を低くする。
  • 高温燃焼域における燃焼ガスの滞留時間を短くする。
  • 窒素化合物の少ない燃料を使用する。

たまに出題されますが、NOxは硫黄分は関係ありませんので、硫黄分の多い原料は×です。

ボイラーの燃料の燃焼により発生する大気汚染物質について、誤っているものは次のうちどれか。

  • 排ガス中のNOxは、大部分がNOである。
  • 排ガス中のSOxは、大部分がSO2である。
  • すすは、燃料の燃焼により分解した炭素が遊離炭素として残存したものである。

燃焼により発生するNOxには、サーマルNOxとフューエルNOxがありますが、燃料中の窒素化合物の酸化によって生じるのがフューエルNOxとだけ覚えておきます。

それ以外はサーマルNOxです。

重油に含まれる水分及びスラッジによる障害について、適切でないものは次のうちどれか。

この問題では、水分が多いと、息づき燃焼を起こす事だけ押さえておきましょう。

最後に

他の科目についてはこちらをご覧下さい。

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