二級ボイラー技士の過去問 令和3年4月公表 燃料及び燃焼に関する知識 問27

正解は、１です。

低温腐食とは、硫黄を含む燃料を燃やした時に、燃焼ガス中の二酸化硫黄（亜硫酸ガス）が、三酸化硫黄、さらに硫酸蒸気へと変わり、これが結露した硫酸水溶液が起こす腐食です。

ボイラーの低温部（エコノマイザ、空気予熱器など）で起こります。

Ａ　誤りです。

高空気比で燃焼させれば、多くの酸素（O₂）を送り込むことになります。

酸素が多ければ、SO₂からSO₃への転換率は上がってしまいます。

Ｂ　誤りです。

例えば、露点が100℃と150℃を考えてみましょう。

120℃の燃焼ガスがあったとして、ガス中の硫酸蒸気は、露点100℃だと結露しません。ガスの温度が露点より高いからです。

露点150℃だと結露します。ガスの温度が露点より低いからです。

低温腐食を抑制するには、露点は低い方がいいです。

逆に、低温腐食を抑制するには、燃焼ガスの温度は高い方がいいです。

ここが紛らわしいところです。

Ｃ　正しいです。

エコノマイザや空気予熱器などの低温部は、硫酸が結露して腐食が起こりやすいです。

伝熱面の温度を高くすることが対策になります。

Ｄ　正しいです。

上の説明と同様です。

【同一テーマでの出題回数】★★（H27/4～R2/10公表分まで）

【正解】Ａ・Ｂが誤りで、１番です。

Ａ．☛誤りです。

　　正しくは「低空気比で燃焼させ、燃焼ガス中のSO2からSO3への

　　転換率を下げる。」です。

Ｂ．☛誤りです。

　　正しくは「重油に添加剤を加え、燃焼ガスの露点を下げる。」

　　となります。

Ｃ．☛正しいです。

　　低温腐食とは、「排ガス中の三酸化硫黄SO3が水蒸気と反応して

　　硫酸（蒸気）となり、露点以下の金属表面に凝結して腐食を起こす現象

　　（JIS　B0126）」をいいます。

　　特に、温度が低くなる傾向のエコノマイザや空気予熱器（枝D）の

　　伝熱面が影響を受けやすいため対策が必要となります。

Ｄ．☛正しいです。

【その他の低温腐食の抑制方法】　　　★いずれも、過去に出題されたものです。

・「燃焼室及び煙道への空気漏入を防止し、煙道ガスの温度の低下を防ぐ。」

・「燃焼ガス中の酸素濃度を下げ、燃焼ガスの露点を下げる。」

・「硫黄分の少ない重油を選択する。」

正解は、　1　です。

燃料中の硫黄成分は、燃焼中に二酸化硫黄（SO₂）になります。そして、さらにその一部は、更に酸化して三酸化硫黄（SO₃）になります。これが燃焼ガス中の水分と反応すると硫酸蒸気となります。硫酸蒸気が結露し金属材料に付着すると腐食の原因になります 。

Aは、誤った記述です。

高空気比で燃焼させると空気が過剰になるので、燃焼ガス中のSO₂からSO₃への転換率は、上昇します。

Bは、誤った記述です。

低温腐食防止剤は、燃焼ガス中の三酸化硫黄（SO₃）と反応して非腐食性物質に変え、さらに燃焼ガスの露点を下げます。露点を下げる事により、結露させにくくします。

Cは、正しい記述です。

給水温度を上昇させれば、低温腐食は起こりにくくなりますが、排ガス温度は上昇し、熱効率は悪くなってしまいます。

Dは、正しい記述です。

低温腐食を防止するには、燃焼用入口空気温度を上昇させる必要があります。