【二級ボイラー技士】令和7年4月公表問題の解説｜燃料及び燃焼（問21〜30）

燃料の分析とは？

燃料がどんなものでできているかを調べること。調べ方によって、元素分析・成分分析・工業分析の3つがあります。

空欄A　＝　工業

空欄B　＝　固定炭素

選択肢のしぼり方

①「水分・灰分・揮発分を測定」→ A＝工業（(1)(2)(5)が消える）

②「残りを〜とみなす」→ B＝固定炭素（(4)が消える）

③残るのは(3)

💡 覚え方

工業分析＝水分・灰分・揮発分を測り、残りが固定炭素。測るのは3つで、固定炭素は引き算で求めると押さえましょう。元素分析は液体・固体燃料、成分分析は気体燃料の組成に使う分析です。

空欄A　＝　蒸気

空欄B　＝　引火点

空欄C　＝　低い

⚠ 注意

令和8年4月公表では、「点火しないで自然に燃え始める最低の温度を引火点という」という記述が誤りとされました。名前の入れ替えは、くり返し出題されています。

💡 覚え方

引火点＝火を「引いて（近づけて）」つく温度、着火温度＝火がなくても「着く」温度。問題文に「小火炎を近づける」とあれば、引火点の説明だと判断できます。

A重油・C重油とは？

重油は、粘り気（粘度）の違いで分けられます。A重油は粘り気が小さく（さらさら）、C重油は粘り気が大きい（どろっとしている）重油です。

（1）　⭕ 正しい記述

重油の密度は、温度が上昇すると減少する。

（2）　⭕ 正しい記述

重油の比熱は、温度及び密度によって変わる。

（3）　⭕ 正しい記述

重油の粘度は、温度が上昇すると低くなる。

（4）　⭕ 正しい記述

A重油は、C重油に比べて単位質量当たりの発熱量が大きい。

（5）　❌ 誤りの記述

C重油は、A重油に比べて水分容量が低い。

💡 覚え方

重油は温めると、密度も粘度も下がる。A重油とC重油の比べ方は、発熱量はA重油が大きい、水分はC重油が多いと対にして押さえましょう。過去には「C重油はA重油より発熱量が大きい」も、誤りとして出題されました。

低温腐食と高温腐食とは？

低温腐食は、燃料の硫黄からできた硫酸が、温度の低い伝熱面（熱を受け取る面）で結露して金属を腐らせること。高温腐食は、重油の灰にふくまれるバナジウムなどの化合物が、高温の伝熱面に付いて溶け、金属を傷めることです。

A　❌ 誤りの記述

硫黄分は、日本産業規格(JIS)による主要な要素となっており、質量の10%前後を構成する。

B　⭕ 正しい記述

水分が多いと、貯蔵中にスラッジを形成する。

C　⭕ 正しい記述

残留炭素分が多いほど、ばいじん量は増加する。

D　❌ 誤りの記述

硫黄分は、ボイラーの伝熱面に高温腐食を起こす。

💡 覚え方

硫黄＝低温腐食、バナジウム＝高温腐食と、原因と腐食の名前をセットにしましょう。水分→スラッジ、残留炭素分→ばいじんも、成分と結果の組み合わせで覚えます。

理論空気量と実際空気量とは？

理論空気量は、燃料を燃やすのに理論上ちょうど必要な空気の量。実際空気量は、実際に送り込んだ空気の量です。

💡 なぜ？　理論空気量ぴったりでは、燃料と空気が完全には混ざりきらず、燃え残りが出ます。そこで実際には少し多めの空気を送るのです。

（1）　⭕ 正しい記述

燃焼には、燃料、空気及び温度の三つの要素が必要である。

（2）　⭕ 正しい記述

燃焼室における燃焼温度は、特別な場合を除き、高温維持することが望ましい。

（3）　❌ 誤りの記述

実際空気量に対する理論空気量を空気比という。

（4）　⭕ 正しい記述

燃焼ガスの成分割合は、燃料の成分、空気比及び燃焼の方法によって変わる。

（5）　⭕ 正しい記述

燃焼ガスの成分には、燃焼中の水分などによるH₂Oがある。

空気比の例

理論空気量が10m³の燃料に、実際は12m³の空気を送った

空気比＝実際空気量÷理論空気量＝12÷10＝1.2

→ 理論より2割多い空気を送っている、という意味になる

💡 覚え方

空気比は「実際は理論の何倍か」。実際の空気は多めに送るので、一般に1より少し大きい数になります。同じ入れ替えは、令和7年10月公表でも出た定番です。

燃料油の一般的な流れ

①貯蔵タンク：油をまとめて蓄える

②（移送ポンプ）：油を次のタンクへ送る

③サービスタンク：バーナの近くで、使う分をためる

④噴燃ポンプ：バーナへ油を送る

⑤油加熱器：油を温めて、霧にしやすい粘り気にする

⑥油量調節弁：燃やす油の量を調節する

⑦バーナ：油を霧にして燃やす

（1）　❌ 適切でない組合せ

貯蔵タンク　／　噴燃ポンプ　／　油遮断弁

（2）　⭕ 適切な組合せ

貯蔵タンク　／　噴燃ポンプ　／　油量調節弁

（3）　❌ 適切でない組合せ

貯蔵タンク　／　油流量計　／　油遮断弁

（4）　❌ 適切でない組合せ

サービスタンク　／　移送ポンプ　／　油量調節弁

（5）　❌ 適切でない組合せ

サービスタンク　／　移送ポンプ　／　油圧調節弁

💡 覚え方

貯蔵タンク→サービスタンク→噴燃ポンプ→油加熱器→油量調節弁→バーナ。「大きくためる→使う分をためる→送る→温める→量を合わせる→燃やす」と、役目の順で覚えましょう。

微粒化（霧化）とは？

液体の燃料をごく細かい粒（霧）にすること。

💡 なぜ？　油は表面からしか燃えないので、細かい粒にして空気に触れる面積を増やすほど、すばやく燃え切るからです。

A　❌ 誤りの記述

圧力噴霧式バーナは、霧化媒体を混合し、ノズルから噴霧して油を微粒化する。

B　⭕ 正しい記述

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、小容量ボイラーに多く用いられている。

C　⭕ 正しい記述

回転式バーナは、回転軸に取り付けたカップの内面で油膜を形成し、遠心力で油を微粒化する。

D　❌ 誤りの記述

高圧蒸気噴霧式バーナは、高圧力を加えた油を、ノズルチップから炉内に噴出させる。

💡 覚え方

名前が、霧にする力を表していると考えましょう。圧力噴霧＝油の圧力、蒸気噴霧＝蒸気の勢い、回転式＝遠心力です。AとDは、圧力噴霧式と蒸気噴霧式の説明をたがいに取り替えた記述になっています。

NOx（ノックス）とは？

窒素酸化物（窒素と酸素の化合物）のこと。燃焼で生まれる大気汚染物質で、酸性雨の原因です。

💡 なぜ？　NOxは、高い温度・多い酸素・高温にさらされる時間の長さがそろうほど増えます。だから減らす方法は、その逆をすることです。

（1）　❌ NOxを抑える方法ではない

高温燃焼域の燃焼ガスの滞留時間を長くする。

（2）　⭕ NOxを抑える方法である

炉内燃焼ガス中の酸素濃度を低くする。

（3）　⭕ NOxを抑える方法である

燃焼温度を低くし、特に局所的高温域が生じないようにする。

（4）　⭕ NOxを抑える方法である

窒素酸化物が少ない燃料を使用する。

（5）　⭕ NOxを抑える方法である

排煙脱硝装置を設け、燃焼ガス中のNOxを除去する。

💡 覚え方

NOxを減らす合言葉は「低温・低酸素・短時間」。誤りとして出るのは、「時間を長く」「酸素を高く」「温度を高く」など、NOxを増やす向きの記述です。

熱損失とは？

燃料の熱のうち、蒸気にならずに逃げてしまう熱のこと。

空気比とは？

実際に送り込んだ空気の量が、理論上ちょうど必要な空気の量の何倍かを表す数。空気比が大きいほど、余分な空気が多いという意味です。

（1）　⭕ 正しい記述

排ガス熱による損失がある。

（2）　⭕ 正しい記述

不完全燃焼ガスによる損失がある。

（3）　⭕ 正しい記述

ボイラー周壁からの放散熱による損失がある。

（4）　❌ 誤りの記述

熱損失を少なくするためには、空気比を大きくする必要がある。

（5）　⭕ 正しい記述

熱伝導率が小さく、かつ、一般に密度の小さい保温材を用いれば熱損失を小さくできる。

🤔 では、空気比は小さいほどよいのですか。

小さすぎてもいけません。空気比が1より小さいと、空気が足りずに不完全燃焼になります。大きすぎると、余った空気が熱を運び去るのです。そのため空気比は、適正に保つことが基本になります。

💡 覚え方

熱損失を減らす基本は3つ。空気比を適正に保つ・完全燃焼させる・保温で放散熱を減らすです。空気は「多いほどよい」ではない、と押さえましょう。

通風とは？

炉や煙道（燃焼ガスの通り道）を通って起きる、空気と燃焼ガスの流れのこと。その流れを起こす圧力の差を通風力といいます。

A　❌ 誤りの記述

煙突によって生じる自然通風力は、煙突の高さが高いほど抵抗が大きくなるため、煙突は低いほど良い。

B　⭕ 正しい記述

押込通風方式は、空気流と燃料噴霧流との混合が有効に利用できるため、燃焼効率が良い。

C　❌ 誤りの記述

誘引通風は、比較的体積の大きな燃焼ガスを取り扱うので、炉内の気密が不十分であると燃焼ガスが外部へ漏れる。

D　⭕ 正しい記述

平衡通風に必要な動力は、押込ファンと誘引ファンを併用するので、押込通風より大きいが、誘引通風よりは小さい。

💡 覚え方

押込＝押して入れる（炉内は高圧）、誘引＝引っぱって出す（炉内は低圧→漏れにくい）。動力は押込＜平衡＜誘引の順です。「誘引通風はガスが外へ漏れる」は、令和6年4月公表でも誤りとして出ました。