二級ボイラー技士の過去問
令和4年10月公表
燃料及び燃焼に関する知識 問8

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問題

二級ボイラー技士試験 令和4年10月公表 燃料及び燃焼に関する知識 問8 (訂正依頼・報告はこちら)

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。
  • ボイラー用ガスバーナは、ほとんどが拡散燃焼方式を採用している。
  • センタータイプガスバーナは、空気流中に数本のガスノズルを有し、ガスノズルを分割することによりガスと空気の混合を促進する。
  • 拡散燃焼方式ガスバーナは、空気の流速・旋回強さ、ガスの分散・噴射方法、保炎器の形状などにより、火炎の形状やガスと空気の混合速度を調節する。
  • リングタイプガスバーナは、リング状の管の内側に多数のガス噴射孔を有し、ガスを空気流の外側から内側に向けて噴射する。
  • ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化したもので、中・小容量のボイラーに用いられる。

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この過去問の解説 (3件)

01

ガス燃焼には、次の2つの方式があります。

(1) 拡散延焼方式

燃料ガスと空気をバーナに別々に送り、バーナ先端で空気中に燃料ガスを拡散し、燃焼させる方式です。

ボイラー用バーナは、燃料量の調節範囲が広いことから、ほとんどがこの方式を使っています。

(2) 予混合燃焼方式

最初から燃料ガスに空気を混合し、バーナへ送って燃焼させる方式です。

空気との混合を、予混合と言います。

この方式では、安定した火炎が得られやすい反面、逆火のおそれもあります。

ボイラー用のガスバーナが、拡散式燃焼方式から、この方式で使用されるガスバーナについて、方式と特徴などを見てみましょう。

➀ センタータイプバーナ

バーナの中心で空気流の中心にガス用のノズルがあって、ノズルの先端から燃料ガスを放射状に噴出し、燃焼させる方式のバーナです。

② マルチスパッドバーナ

バーナの空気流の中にガスノズルを数本設け、ガスノズルの分割によって空気との混合が促進されるバーナです。

③ リングタイプバーナ

リング状の燃料管の内側に、ガス噴射孔が複数開けられ、ガスを内側に向かい、空気流の外側から噴射する方式のバーナです。

④ ガンタイプガスバーナ

ガス筒に多くのガス噴射孔があり、噴射圧が低いガスを噴射します。

ファン・点火装置・火炎検出器などの燃焼安全装置と負荷制御装置をバーナと一体化した方式のバーナです。

主に、小ボイラーで使用されます。

選択肢1. ボイラー用ガスバーナは、ほとんどが拡散燃焼方式を採用している。

正しいです。

ボイラー用ガスバーナは、ほとんどが拡散燃焼方式です。

選択肢2. センタータイプガスバーナは、空気流中に数本のガスノズルを有し、ガスノズルを分割することによりガスと空気の混合を促進する。

誤りです。

この説明は、マルチスパッドバーナの説明です。

センタータイプバーナは、1つのガスノズルから放射状にガス燃料を噴出します。

選択肢3. 拡散燃焼方式ガスバーナは、空気の流速・旋回強さ、ガスの分散・噴射方法、保炎器の形状などにより、火炎の形状やガスと空気の混合速度を調節する。

正しいです。

拡散燃焼方式ガスバーナは、燃料ガスと空気を別々にバーナに送り、燃焼室で混合するためです。

選択肢4. リングタイプガスバーナは、リング状の管の内側に多数のガス噴射孔を有し、ガスを空気流の外側から内側に向けて噴射する。

正しいです。

初めに解説で述べたとおりです。

選択肢5. ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化したもので、中・小容量のボイラーに用いられる。

正しいです。

初めに解説で述べたとおりです。

まとめ

バーナは、液体燃料、ガス燃料、固体燃料とそれぞれ種類と特徴があるため、一通り、目を通しておいた方が良いでしょう。

バーナについては、ほぼ毎年出題されています。

参考になった数26

02

【同一テーマでの出題回数】★★★★★★★★(H27/4~R4/4公表分)

ボイラー用ガスバーナは、燃焼に必要とされる空気の混合方法によって「拡散燃焼方式」と「予混合燃焼方式」のものが作られています。

拡散燃焼方式バーナは、ガスと空気を別々にノズルから噴出・混合のうえ燃焼させるのに対し、予混合燃焼方式はあらかじめガスと空気を混合した状態で噴出し燃焼させる方式です。

選択肢1. ボイラー用ガスバーナは、ほとんどが拡散燃焼方式を採用している。

正しい文章です。

ボイラー用ガスバーナは、気体燃料と空気を別々に供給し混合する「拡散形バーナ」が主流です。

そのほか、あらかじめ気体燃料と空気を混合した状態で一カ所から噴出させる「予混合形バーナ」も製作されてはいますが、「逆火(さかび)」という燃焼室からの火炎ももどりといった危険性をはらんでいるため、使用は限定的です。

選択肢2. センタータイプガスバーナは、空気流中に数本のガスノズルを有し、ガスノズルを分割することによりガスと空気の混合を促進する。

誤った文章です。

ボイラー用ガスバーナの主流となる「拡散形バーナ」には、いくつか種類があります。

センタータイプガスバーナもその一つで、空気流となるバーナ管をセンターに配し、先端に複数のガス噴射ノズルを構成することで燃焼させる仕組みとなっています。

選択肢3. 拡散燃焼方式ガスバーナは、空気の流速・旋回強さ、ガスの分散・噴射方法、保炎器の形状などにより、火炎の形状やガスと空気の混合速度を調節する。

正しい文章です。

拡散燃焼方式ガスバーナは、予混合燃焼方式バーナと異なり気体燃料と空気の混合方法などにより違いはあるものの、「火炎の形状やガスと空気の混合速度」の調節で燃焼具合を調整していくものです。

選択肢4. リングタイプガスバーナは、リング状の管の内側に多数のガス噴射孔を有し、ガスを空気流の外側から内側に向けて噴射する。

正しい文章です。

拡散形ボイラー用ガスバーナのひとつ「リングタイプガスバーナ」は、「リング状の(バーナ)管」とその円周上に設けられた「多数のガス噴射穴(ノズル)」が特徴で、ガスは「外側から内側」へ空気流にのって噴射させる仕組みになっています。

選択肢5. ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化したもので、中・小容量のボイラーに用いられる。

正しい文章です。

拡散形のボイラー用ガスバーナのひとつである「ガンタイプガスバーナ」は、形状が機銃(ガン)に似ていることから名付けられたといわれています。

基本構成は、機銃の弾奏を思わせる「ファン」と銃口に見立てたガス噴射ノズルで構成されたバーナで、容量が比較的小さいボイラーによく使用されています。

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03

バーナ形式に関する問題です。

選択肢1. ボイラー用ガスバーナは、ほとんどが拡散燃焼方式を採用している。

正しいです。

ガスバーナには空気との混合にムラができにくい拡散燃焼方式が多く用いられています。

選択肢2. センタータイプガスバーナは、空気流中に数本のガスノズルを有し、ガスノズルを分割することによりガスと空気の混合を促進する。

誤りです。

センタータイプガスバーナはバーナの中心にガス用のノズルがあり、燃料ガスを放射状に噴出し、燃焼させるバーナです。

選択肢3. 拡散燃焼方式ガスバーナは、空気の流速・旋回強さ、ガスの分散・噴射方法、保炎器の形状などにより、火炎の形状やガスと空気の混合速度を調節する。

正しいです。

拡散燃焼方式ガスバーナは、空気の流速・旋回強さ、ガスの分散・噴射方法、保炎器の形状などにより、火炎の形状やガスと空気の混合速度を調節することができます。

選択肢4. リングタイプガスバーナは、リング状の管の内側に多数のガス噴射孔を有し、ガスを空気流の外側から内側に向けて噴射する。

正しいです。

リングタイプガスバーナは、リング状の管の内側に多数のガス噴射孔があり、ガスを空気流の外側から内側に向けて噴射する形式のバーナです。

選択肢5. ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化したもので、中・小容量のボイラーに用いられる。

正しいです。

ガンタイプガスバーナは、バーナ、ファン、点火装置、燃焼安全装置、負荷制御装置などを一体化したもので、中・小容量のボイラーに用いられます。

まとめ

各バーナ形式について燃焼方式の仕方、特徴から使用される用途を把握しておきましょう。

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