1級ボイラー技師国家試験 の 10問
第1問
自動制御に関し、次のうち誤っているものはどれか。
シーケンス制御は、あらかじめ定められた順序に従って、制御の各段階を逐次進めていく制御である。
フィードバック制御は、出力側の信号を入力側に戻すことによって、制御量の値を目標値と比較し、それらを一致させるように訂正動作を行う制御である。
オンオフ動作は、操作量が二つの値のいずれかをとる２位置動作のうち、その二つの値の一つをゼロとするものである。
比例制御は、制御偏差の大きさに比例して操作量を増減するように働く動作で、Ｐ動作ともいう。
積分動作は、制御偏差が変化する速度に比例して操作量を増減するように働く動作で、Ｄ動作ともいう。
1級ボイラー技師国家試験 の 10問
第2問
気体燃料に関し、次のうち誤っているものはどれか。
気体燃料は、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、長さなどの火炎の調整が容易である。
ガス火炎は、油火炎に比べて、輝度が低く、燃焼室での輝炎による放射伝熱量が少なく、管群部での対流伝熱量が多い。
天然ガスのうち湿性ガスは、メタン、エタンのほかプロパン以上の高級炭化水素を含み、その発熱量は乾性ガスより大きい。
液化天然ガス(ＬＮＧ)は、液化前に脱硫、脱炭酸プロセスで精製されるため、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈ2Ｓなどの不純物を含まない。
液化石油ガス(ＬＰＧ)は、硫黄分がほとんどなく、その発熱量は天然ガスより小さい。
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第3問
熱及び蒸気に関し、次のうち誤っているものはどれか。
気体の比熱には、圧力一定で温度１℃上げる場合の定圧比熱と、体積一定で温度１℃上げる場合の定積比熱（定容比熱）とがあり、定圧比熱は定積比熱より大きい。
放射伝熱は、物体が保有する内部エネルギーの一部を電磁波の形で放出し、それが他の物体に当たり吸収される熱移動である。
圧力1MPa、温度１８０℃の乾き飽和蒸気を加熱して、圧力1MPa、温度２３０℃の過熱蒸気にしたとき、この蒸気の過熱度は２７.８％である。
物体の圧力をＰ(Ｐa)、比体積をv(m3/kg)、内部エネルギーをu(Ｊ/kg)とすると、物体の比エンタルピｈ（Ｊ/kg)は、ｈ＝u＋Ｐvで表される。
熱と仕事はともにエネルギーの形態で、熱量3.6ＭＪは、電気的仕事量１kＷhに相当する。
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第4問
鋼製蒸気ボイラー（貫流ボイラー及び小型ボイラーを除く。)の水面測定装置に関し、法令上、誤っているものは次のうちどれか。
ボイラーには、ガラス水面計を2個以上取り付けなければならないが、胴の内径が７５０mm以下のもの又は遠隔指示水面測定装置を２個取り付けたものでは、そのうち1個をガラス水面計でない水面測定装置とすることができる。
水柱管とボイラーを結ぶ蒸気側連絡管を、水柱管及びボイラーに取り付けるロは、水面計で見ることができる最高水位より下であってはならない。
最高使用圧力０.6MPaを超えるボイラーの水柱管は鋳鉄製としてはならない。
ガラス水面計でない水面測定装置として験水コックを設ける場合には、3個以上取り付けなければならないが、胴の内径が750mm以下で、かつ、伝熱面積が１０㎡未満のボイラーでは、２個とすることができる。
験水コックは、その最下位のものを安全低水面の位置に取り付けなければならない。
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第5問
ボイラーの運転中の取扱いに関し、次のうち誤っているものはどれか。
二組の水面計の水位を対比し、差異を認めたときは、水面計の機能試験を行う。
水面計の水位に全く動きがないときは、元弁が閉まっているか又はどこかに詰まりを生じている可能性があるので、直ちに水面計の機能試験を行う。
ボイラーの水位はできるだけ一定に保つように努め、どうしても水位が低下する場合は燃焼を抑えて原因を調べる。
炉筒煙管ボイラーの安全低水面は、煙管最高部より炉筒が高い場合は、炉筒最高部の上１００mmの位置とする。
給水ポンプ出口側の圧力計により給水圧力を監視し、ボイラーの圧力との差が減少気味のときには、給水管路が詰まっていないか調べる。
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第6問
油だきボイラーの燃焼室が具備すべき要件として、誤っているものは次のうちどれか。
燃焼室は、燃料と空気との混合が有効に、かつ、急速に行われる構造であること。
燃焼室は、燃焼ガスの炉内滞留時間を燃焼完結時間より短くする大きさであること。
燃焼室は、バーナタイルを設けるなど、着火を容易にする構造であること。
燃焼室に使用する耐火材は、予定の燃焼温度に耐え、長期間使用しても焼損、スラグの溶着などの障害が生じないものであること。
燃焼室の炉壁は、空気や燃焼ガスの漏入、漏出がなく、放射熱損失の少ない構造であること。
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第7問
燃焼の異常に関し、次のうち誤っているものはどれか。
不完全燃焼による未燃ガスが、燃焼室以外の燃焼ガス通路で燃焼することがあり、これを二次燃焼という。
燃焼中、燃焼室又は煙道内で連続的な高周波数のうなりを発する現象をかまなりという。
かまなりの原因としては、燃焼によるもの、ガスの偏流によるもの、渦によるものなどが考えられる。
火炎が息をつく原因としては、燃料油圧や油温の変動、燃料調整弁や風量調節用ダンパのハンチングなどが考えられる。
火炎が赤い場合は、空気の不足、燃料と空気の撹拌不良、バーナノズル部の不良などが考えられる。
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第8問
硫黄１kgを完全燃焼させるのに必要な理論酸素量の値に最も近いものは、(１)～(５)のうちどれか。なお、硫黄が完全燃焼して二酸化硫黄になる反応式は次のとおりである。Ｓ＋Ｏ2＝ＳＯ2
０.７ｍ3Ｎ
２.５ｍ3Ｎ
５.０ｍ3Ｎ
８.０ｍ3Ｎ
９.５ｍ3Ｎ
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第9問
ボイラーの通風に関し、次のうち誤っているものはどれか。
煙突によって生じる自然通風力は、煙突の高さが低いほど、また、煙突内のガス温度が高いほど、大きくなる。
人工通風は、自然通風に比べ、ボイラーなどの通風抵抗を大きくとり、管群での燃焼ガス速度を速め、伝熱特性を向上させることができる。
押込み通風は、ファンを用いて燃焼用空気を大気圧より高い圧力として炉内に押し込むもので、一般に常温の空気を取扱い、所要動力が小さいので広く用いられている。
誘引通風は、煙道又は煙突入口に設けたファンによって燃焼ガスを吸い出し煙突に放出するもので、体積の大きい熱ガスを扱うため大型ファンを要とする。
平衡通風は、押込み通風と誘引通風を併用した方式で、通常、燃焼室内を大気圧よりわずかに低い圧力に調節する。
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第10問
炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。
すべての組立てを製造工場で行い、完成状態で運搬できるパッケージ形式にしたものが多い。
煙管には伝熱効果の大きいスパイラル管を用いているものが多い。
ウエットバック式は、後部煙室が胴の内部に設けられ、その周囲が水で囲まれている構造である。
戻り燃焼方式では、燃焼火炎が、炉筒前部から炉筒後部へ流れ、そして炉筒後部で反転して前方に戻る一連の流れを１パスと数える。
煙道にエコノマイザや空気予熱器を設け、ボイラー劫率が90％に及ぶものがある。
