二級ボイラー技士の過去問
令和2年4月公表
ボイラーの構造に関する知識 問4

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問題

二級ボイラー技士試験 令和2年4月公表 ボイラーの構造に関する知識 問4 (訂正依頼・報告はこちら)

超臨界圧力ボイラーに採用される構造のボイラーは次のうちどれか。
  • 廃熱ボイラー
  • 熱媒ボイラー
  • 貫流ボイラー
  • 流動層燃焼ボイラー
  • 強制循環式水管ボイラー

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この過去問の解説 (3件)

01

正答は「貫流ボイラー」です。

設問は、超臨界圧力ボイラに採用される構造のボイラについて問われています。

以下に説明します。

 超臨界圧力ボイラとは、水の臨界圧力以上の圧力蒸気を発生する高圧蒸気ボイラです。

 超臨界状態では水の液体と気体(水蒸気)の区別がなくなるため、加熱しても沸騰せず、連続的に過熱蒸気へと変化します。

 この仕組みのために、気水ドラムで気水分離する方式のボイラを採用できないため、気水分離不要の貫流ボイラを採用します。

以上の説明により、貫流ボイラーが正しいことがわかります。

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02

正解は「貫流ボイラー」です。

選択肢1. 廃熱ボイラー

誤りです。

廃熱ボイラーは、焼却炉や溶解炉などの廃熱を利用するボイラーの事です。

焼却炉では、4Mpa、400℃以下のものが主流となっています。

区分は、低圧から中圧水管ボイラーになります。

選択肢2. 熱媒ボイラー

誤りです。

200℃~400℃の熱媒を利用する熱媒ボイラーは、加熱、蒸留、乾燥などの

作業工程を熱源とします。区分は、低圧から中圧のボイラーになります。

選択肢3. 貫流ボイラー

正解です。

超臨界圧ボイラーは、管だけの構造の貫流ボイラーが採用されています。

沸騰現象が無く、液体、気体の区別が無い状態となりますのでドラム型は、

採用されないです。大規模な火力発電所などで使用されます。超臨界圧力ボイラーは、

臨界点を超える領域で使用されるボイラーです。

選択肢4. 流動層燃焼ボイラー

誤りです。

流動層燃焼ボイラーは、敷き詰められた砂などに下部から空気を送り、

熱しながら砂をバブリングさせ、石炭、都市ごみ等を燃焼させた熱を利用するボイラーです。

最終的には、ゴミや石炭など原料のエネルギーのみで燃やす事が出来ます。

区分は、低圧から中圧水管ボイラーになります。

選択肢5. 強制循環式水管ボイラー

誤りです。

強制循環式水管ボイラーは、ボイラー水の循環回路中に循環ポンプを設けて、

強制的にボイラー水を循環させるボイラーです。区分は、15~18Mpa

単胴型高圧水管ボイラーになります。

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03

正解は「貫流ボイラー」です。

選択肢1. 廃熱ボイラー

廃熱ボイラーとは、ゴミ処理場などのように、他の熱発生施設から排出した高温ガスを利用して蒸気や温水を発生させるボイラーのことです。

選択肢2. 熱媒ボイラー

熱媒ボイラーとは、水(蒸気)とは別の熱媒を使った特殊なボイラーです。沸点の高い油などが使われます。

選択肢3. 貫流ボイラー

水の臨界圧力は、約22MPaの高圧であり、これを超えると相がはっきりしない状態(気体だか液体だか分からない状態)になります。ですから、胴に水を張って使う丸ボイラーはもちろん、水ドラム、蒸気ドラムの区別がある水管ボイラーでも対応できません。

圧力が水の臨界圧力を超えるボイラーはすべて貫流ボイラーになります

選択肢4. 流動層燃焼ボイラー

流動層燃焼ボイラーとは、固体燃料(石炭)を燃焼させる際に、砂や石灰石の粒子と一緒に流動化させて燃焼させ、温度を低く保つ(700~900℃)燃焼方式です。NOxの発生を抑え、炉内脱硫もできます。

選択肢5. 強制循環式水管ボイラー

強制循環式水管ボイラーとは、ポンプで強制的に水を循環させる方式です。

これに対して自然循環式水管ボイラーがありますが、これは蒸気と水の比重差によって自然に水を循環させる方式です。

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