【二級ボイラー技士】令和6年10月公表問題の解説｜燃料及び燃焼（問21〜30）

（1）　❌ 誤りの記述

組成を示す場合、通常、液体燃料及び固体燃料には成分分析が用いられる。

（2）　⭕ 正しい記述

燃料を空気中で加熱し、他から点火しないで自然に燃え始める最低の温度を、着火温度という。

（3）　⭕ 正しい記述

発熱量とは、燃料を完全燃焼させたときに発生する熱量である。

（4）　⭕ 正しい記述

液体燃料及び固体燃料の発熱量の単位は、通常、MJ/kg で表す。

（5）　⭕ 正しい記述

高発熱量と低発熱量の差は、燃料に含まれる水素及び水分の割合によって決まる。

⚠ 注意

この入れ替えは、令和6年4月公表でも誤りとして出ました。「気体燃料には元素分析」と書かれた形にも注意してください。

💡 覚え方

ガスは「メタン何％」と成分で、液体や固体は「炭素何％」と元素で表します。気体＝成分分析、液体・固体＝元素分析と、燃料の形とセットで押さえましょう。

A重油とC重油とは？

重油の種類のこと。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）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

重油の実際の引火点は、一般に100℃前後である。

（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

重油の比熱は、温度及び密度によって変わる。

（5）　❌ 誤りの記述

C重油は、A重油より単位質量当たりの発熱量が大きい。

⚠ 注意

令和6年4月公表では、「密度の大きい重油の方が、単位質量あたりの発熱量が大きい」が誤りとされました。言い方を変えた同じ入れ替えです。

💡 覚え方

軽い（密度が小さい）A重油ほど、1kgあたりの発熱量は大きい。温度の話は、「温めると密度も粘度も下がる」と1つにまとめて覚えましょう。

クリンカとは？

燃料の灰が溶けて固まったもののこと。

（1）　⭕ 正しい記述

一般に、成分中の炭素に対する水素の比率が高い。

（2）　❌ 誤りの記述

クリンカの発生が多い。

（3）　⭕ 正しい記述

一般に、メタンなどの炭化水素が主成分である。

（4）　⭕ 正しい記述

発生する熱量が同じ場合、CO₂の発生割合は石炭の約60%で、温室効果ガスの削減に有効である。

（5）　⭕ 正しい記述

漏えいすると、可燃性混合気を作りやすく、爆発の危険性がある。

⚠ 注意

数字の入れ替えも出ています。令和6年4月公表では、「CO₂の発生は石炭の1/3以下」が誤りとされました。正しくは約60％です。

💡 覚え方

気体燃料は灰分が少ない→灰が固まったクリンカもほとんど出ない、とつなげて覚えましょう。気をつける点は、漏れたときの爆発の危険です。

（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

サービスタンクの貯油量は、一般に、最大燃焼量の2時間分程度とする。

（3）　⭕ 正しい記述

貯蔵タンクの油送入管は油タンクの上部に取り付ける。

（4）　⭕ 正しい記述

貯蔵タンクの油取出し管は、タンクの底部から20～30cm上方に取り付ける。

（5）　❌ 誤りの記述

貯蔵タンクには、一般に、自動油面調節装置を取り付ける。

🤔 油は、どんな順番で流れていくのですか。

一般的には、貯蔵タンク→サービスタンク→バーナの順です。大きな貯蔵タンクから、バーナの近くの小さなサービスタンクへ油を移して使います。

💡 覚え方

貯蔵タンク＝大きくためる（1週間〜1か月分）、サービスタンク＝使う分だけ（2時間分程度）。自動油面調節装置はサービスタンクに付くと覚えましょう。同じ入れ替えは、令和8年4月公表でも出ています。

低温腐食とは？

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。エコノマイザや空気予熱器など、排ガスの温度が下がる場所で起きやすい腐食です。

低温腐食が起きるまで

①燃料の硫黄が燃えて二酸化硫黄（SO₂）になる

②その一部が、さらに酸素と結びついて三酸化硫黄（SO₃）になる

③三酸化硫黄が、燃焼ガス中の水蒸気と結びついて硫酸になる

④伝熱面の温度が露点（結露し始める温度）より低いと、硫酸が結露して腐食する

（1）　⭕ 低温腐食を抑える方法である

硫黄分の少ない重油を選択する。

（2）　⭕ 低温腐食を抑える方法である

低温伝熱面に耐食材料を使用する。

（3）　⭕ 低温腐食を抑える方法である

給水温度を上昇させて、エコノマイザの伝熱面の温度を高く保つ。

（4）　⭕ 低温腐食を抑える方法である

蒸気式空気予熱器を用いて、ガス式空気予熱器の伝熱面の温度が低くなり過ぎないようにする。

（5）　❌ 低温腐食を抑える方法ではない

排ガスのO₂%を下げ、二酸化硫黄から三酸化硫黄への転換を抑制して、燃焼ガスの露点を上げる。

💡 覚え方

低温腐食は「冷えた窓ガラスの結露」と同じ考え方です。防ぐ方法は、面を温めるか、結露しにくくする（露点を下げる・硫黄を減らす）かの2方向。「露点を上げる」は、結露しやすくなる向きなので誤りです。

圧力噴霧式バーナとは？

油に高い圧力を加え、ノズルチップ（先端の小さな穴の部品）から噴き出させて霧にするバーナ。

💡 なぜ？　油の圧力で霧をつくるので、燃焼量を減らそうと圧力を下げると霧が粗くなります。そのままではあまり絞れないのです。

（1）　⭕ 調節の方法である

バーナの数を加減する。

（2）　⭕ 調節の方法である

バーナのノズルチップを取り替える。

（3）　❌ 調節の方法ではない

油加熱器を用いる。

（4）　⭕ 調節の方法である

戻り油式圧力噴霧バーナを用いる。

（5）　⭕ 調節の方法である

プランジャ式圧力噴霧バーナを用いる。

💡 覚え方

「霧の細かさ」と「噴き出す量」は別の話です。油加熱器は粘度を下げて霧にしやすくする装置。量を変える4つの方法とは、役目が違います。

放射伝熱と接触伝熱面とは？

放射伝熱は、炎が出す光や熱線で熱が伝わること。接触伝熱面は、熱いガスが触れて熱を伝える面のことです。

（1）　⭕ 正しい記述

燃焼させる際に、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）　⭕ 正しい記述

燃料の加熱及び霧化媒体の高圧空気又は蒸気が不要である。

（5）　❌ 誤りの記述

ガス火炎は、油火炎に比べて火炉での放射伝熱量は増えるが、接触伝熱面での伝熱量は減る。

💡 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。光が弱いので放射伝熱は減り、接触伝熱面での伝熱が増えます。この入れ替えは、令和8年4月公表でも出ました。

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を抑える方法である

燃焼域での酸素濃度を低くする。

（2）　❌ NOxを抑える方法ではない

空気予熱器を設けて燃焼温度を高くする。

（3）　⭕ NOxを抑える方法である

高温燃焼域における燃焼ガスの滞留時間を短くする。

（4）　⭕ NOxを抑える方法である

排煙脱硝装置を設置する。

（5）　⭕ NOxを抑える方法である

排ガス再循環法によって燃焼させる。

⚠ 注意

誤りとして出るのは、どれもNOxを増やす向きの記述です。「空気予熱器を設けて燃焼温度を高くする」は、令和8年10月公表でも誤りとして出ました。

💡 覚え方

NOxを減らす合言葉は「低温・低酸素・短時間」。「温度を高く」「酸素を高く」「時間を長く」は、どれも増やす向きなので誤りと判断できます。

燃焼室熱負荷とは？

単位時間あたりに、燃焼室（燃料を燃やす部屋）の単位容積（1m³）あたりで発生する熱量。単位はkW/m³です。

💡 なぜ？　同じ熱をより小さな燃焼室で出せれば、ボイラーを小さくつくれるからです。燃焼室を設計するときの目安になります。

空欄A　＝　単位容積

空欄B　＝　発生熱量

空欄C　＝　200～1200

選択肢のしぼり方

①単位を見る：kW/m³ → 容積あたり → A＝単位容積（(4)(5)が消える）

②燃焼室で発生する熱 → B＝発生熱量（(2)(3)が消える）

③残るのは(1)。C＝200〜1200も合っている

💡 覚え方

燃焼室熱負荷は「1m³の燃焼室で、どれだけ熱を出すか」。容積あたり・発生熱量の2語を押さえれば、単位のm³から思い出せます。

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

押込通風は、ファンを用いて、燃焼用空気を大気圧より高い圧力の炉内に押し込むものである。

（2）　⭕ 正しい記述

押込通風は、空気流と燃料噴霧流が有効に混合するため、燃焼効率が高まる。

（3）　⭕ 正しい記述

誘引通風は、燃焼ガスを煙道又は煙突入口に設けたファンによって吸い出すもので、燃焼ガスの外部への漏れ出しがほとんどない。

（4）　❌ 誤りの記述

平衡通風は、必要とする動力が押込通風より小さい。

（5）　⭕ 正しい記述

平衡通風は、押込ファンと誘引ファンを併用したもので、炉内圧を大気圧よりわずかに低く調節する。

⚠ 注意

動力の入れ替えは形を変えて出ます。令和5年10月公表では、「平衡通風の動力は誘引通風より大きい」が誤りでした。押込＜平衡＜誘引の順です。

💡 覚え方

動力は、冷たい空気を扱う押込が最小、熱く体積の大きなガスを扱う誘引が最大。両方のファンを使う平衡はそのあいだ、と順番で覚えましょう。