【二級ボイラー技士】令和5年10月公表問題の解説｜燃料及び燃焼（問21〜30）

空欄A　＝　蒸気

空欄B　＝　引火点

選択肢のしぼり方

①「小火炎を近づけると」とある → 火を近づける話 → B＝引火点（(2)(3)(5)が消える）

②加熱して出てくるのは燃料の蒸気 → A＝蒸気（(1)が消える）

③残るのは(4)

💡 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」とあれば引火点です。火を近づけるぶん、引火点のほうが低い温度になります。

スラッジとは？

重油の中にできる沈殿物のこと。水分と一緒に、貯蔵タンクの底にたまりやすいものです。

（1）　⭕ 正しい記述

水分が多いと、熱損失が増加する。

（2）　⭕ 正しい記述

水分が多いと、息づき燃焼を起こす。

（3）　❌ 誤りの記述

水分が多いと、炭化物が生成される。

（4）　⭕ 正しい記述

スラッジは、弁、ろ過器、バーナチップなどを閉塞させる。

（5）　⭕ 正しい記述

スラッジは、ポンプ、流量計、バーナチップなどを摩耗させる。

⚠ 注意

この問題は、水分の障害の3つ目だけを別の言葉に変えた形で、くり返し出ています。令和7年10月・令和8年10月公表では、「水分が多いとベーパロックを起こす」が誤りでした。ベーパロックは、油の加熱温度が高すぎて管の中で油が気化し、流れなくなる現象です。

💡 覚え方

水分＝熱損失・息づき燃焼・スラッジ、スラッジ＝詰まり（閉塞）とすり減り（摩耗）。水分の障害はこの3つだけと決めておけば、「炭化物」「ベーパロック」のような別の言葉に気づけます。

LPGとは？

液化石油ガスのこと。常温・常圧では気体ですが、常温で圧力を加えると液体にできるガスです。

A　⭕ 正しい記述

気体燃料は、石炭や液体燃料に比べて成分中の炭素に対する水素の比率が高い。

B　⭕ 正しい記述

LPGは、常温・常圧では気体であるが、常温で加圧することにより液化できる。

C　❌ 誤りの記述

都市ガスは、漏えいすると窪みなどの低部に滞留しやすい。

D　⭕ 正しい記述

都市ガスは、液体燃料に比べてNOxやCO₂の排出量が少なく、また、SOxは排出しない。

💡 覚え方

くぼみにたまるのは、空気より重いLPG。「低部に滞留」という言葉を見たら、主語がLPGかどうかを確かめましょう。都市ガスは「NOx・CO₂が少なく、SOxは出さない」とセットで押さえます。

油ストレーナとは？

燃料油の中のごみを取り除く装置。オートクリーナは、その一種です。

（1）　⭕ 正しい記述

燃料油タンクは、用途により貯蔵タンクとサービスタンクに分類される。

（2）　⭕ 正しい記述

サービスタンクには、油面計、温度計、自動油面調節装置などを取り付ける。

（3）　⭕ 正しい記述

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。

（4）　❌ 誤りの記述

油ストレーナは、油中の、ごみや水分などを除去するもので、オートクリーナなどがある。

（5）　⭕ 正しい記述

燃料油にA重油の粘度以下及び軽質油を用いる場合は、一般に油加熱器を必要としないことが多い。

⚠ 注意

「油ストレーナで水分を除去できる」という誤りは、令和6年4月・令和7年10月公表でも出ました。「貯蔵タンクに自動油面調節装置を付ける」も、誤りとして出題されています。付けるのはサービスタンクです。

💡 覚え方

ストレーナが取るのは「ごみ」、水分は取れない。「ごみ」のあとに「水分」が足されていないかを、文の途中まで読んで確かめましょう。

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

理論空気量をA₀、実際空気量をA、空気比をmとすると、A=mA₀という関係が成り立つ。

（3）　⭕ 正しい記述

実際空気量は、一般の燃焼では、理論空気量より多い。

（4）　❌ 誤りの記述

一定量の燃料を完全燃焼させるときに、燃焼速度が遅いと燃焼がゆっくり進行するので、狭い燃焼室でも良い。

（5）　⭕ 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。

A＝mA₀ の使い方（例）

理論空気量A₀が10m³の燃料に、空気比m＝1.2で空気を送る

実際空気量A＝m×A₀＝1.2×10＝12m³

→ 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

速く燃えるから、狭くても燃え切る。ゆっくり燃える燃料には、燃え切るまでとどまれる広さがいります。空気比は「実際は理論の何倍か」で、一般に1より少し大きい数です。

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。

ターンダウン比とは？

1本のバーナで、最大の燃焼量と最小の燃焼量の比。燃焼量を調節できる範囲の広さを表します。

（1）　⭕ 正しい記述

圧力噴霧式バーナは、油に高圧力を加え、これをノズルチップから炉内に噴出させて微粒化するものである。

（2）　⭕ 正しい記述

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。

（3）　⭕ 正しい記述

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。

（4）　⭕ 正しい記述

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。

（5）　❌ 誤りの記述

ガンタイプバーナは、ファンと空気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広い。

💡 覚え方

ガンタイプ＝ファン＋圧力噴霧式・調節範囲が狭い。調節範囲が狭いので、点けたり消したり（オンオフ）で蒸気の量を合わせるものが多く、小容量のボイラーに使われます。

放射伝熱と接触伝熱とは？

放射伝熱は、炎が出す光や熱線で熱が伝わること。接触伝熱は、熱いガスが伝熱面（熱を受け取る面）に触れて熱が伝わることです。

（1）　⭕ 正しい記述

燃焼させるときに、微粒化や蒸発のプロセスが不要である。

（2）　⭕ 正しい記述

空気との混合状態を比較的自由に設定でき、火炎の広がり、長さなどの調節が容易である。

（3）　⭕ 正しい記述

安定した燃焼が得られ、点火及び消火が容易で、かつ、自動化しやすい。

（4）　❌ 誤りの記述

ガス火炎は、油火炎に比べて、放射率が高いので、接触伝熱面での伝熱量が多い。

（5）　⭕ 正しい記述

燃料の霧化媒体としての高圧空気や蒸気を必要としない。

⚠ 注意

この選択肢は、後半の「接触伝熱面での伝熱量が多い」だけを見ると正しく見えます。誤りは、理由にあたる前半の「放射率が高い」です。文の前半まで確かめましょう。令和6年10月・令和8年4月公表では、「放射伝熱量は増え、接触伝熱面での伝熱量は減る」という形の誤りが出ました。

💡 覚え方

ガスの炎は青く透き通って、光が弱いと思い浮かべてください。光が弱いので放射は弱く、そのぶん接触伝熱面での伝熱が増えるのです。

NOx（ノックス）とSOx（ソックス）とは？

NOx＝窒素酸化物（窒素と酸素の化合物）、SOx＝硫黄酸化物（硫黄と酸素の化合物）。どちらも燃焼で生まれる大気汚染物質です。

（1）　⭕ 正しい記述

排ガス中のNOxは、大部分がNOである。

（2）　⭕ 正しい記述

排ガス中のSOxは、大部分がSO₂である。

（3）　⭕ 正しい記述

フューエルNOxは、燃料中の窒素化合物が酸化されて生じる。

（4）　❌ 誤りの記述

ダストは、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。

（5）　⭕ 正しい記述

SOxは、NOxとともに酸性雨の原因となる。

⚠ 注意

令和6年4月公表では、「NOxは大部分がNO₂」という記述が誤りとされました。正しくは大部分がNOです。

💡 覚え方

すす＝炭素の燃え残り、ダスト＝灰。「炭素」という言葉が出てきたら、すすの説明です。あわせて「NOxはNO、SOxはSO₂」も押さえておきましょう。

空欄A　＝　油・ガスだき

空欄B　＝　一次空気

空欄C　＝　二次空気

選択肢のしぼり方

①「初期燃焼を安定」＝燃え始め → B＝一次空気（(2)(4)が消える）

②「燃焼を完結」＝仕上げ → C＝二次空気

③「燃料の周辺に供給」「旋回又は交差流」はバーナで燃やす話 → A＝油・ガスだき

④残るのは(3)

💡 覚え方

一次＝最初に燃料と出会って「初期燃焼を安定」、二次＝あとから混ぜて「燃焼を完結」。「初期」と「完結」という言葉が、そのまま一次・二次の順番を表しています。

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。

💡 なぜ？　通風がうまくいかないと、燃焼に必要な空気が足りなくなるか、燃焼ガスが炉にこもってしまうからです。

（1）　⭕ 正しい記述

通風を起こさせる圧力差を通風力という。

（2）　⭕ 正しい記述

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強くなる。

（3）　⭕ 正しい記述

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。

（4）　⭕ 正しい記述

誘引通風は、比較的高温で体積の大きな燃焼ガスを取り扱うので、大型のファンを必要とする。

（5）　❌ 誤りの記述

平衡通風は、燃焼ガスの外部への漏れ出しはないが、誘引通風より大きな動力を必要とする。

⚠ 注意

平衡通風の動力は、比べる相手を変えて出題されます。令和6年10月公表では、「平衡通風の動力は押込通風より小さい」が誤りでした。

💡 覚え方

動力は冷たい空気を扱う押込が最小、熱く大きなガスを扱う誘引が最大、両方使う平衡はそのあいだ。押込＜平衡＜誘引の順に並べておけば、どちらと比べられても答えられます。