解説 - 問題 13

次の各文章の【1】～【16】の中に入れるべき最も適切な字句、数値又は式をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。(配点計50点)

(1) ボイラに投入された熱量のうち、蒸気等で取り出された有効出熱以外の熱量を損失熱量という。この損失熱量を把握することが、ボイラ効率を管理することやボイラ効率向上対策を検討する上で、大変重要となる。JIS B 8222-1993で規格化されている陸用ボイラ熱勘定方式によると、このボイラ熱損失の主な項目には、次の①～⑤に示すようなものがある。
① 排ガス熱損失
② 不完全燃焼ガスによる熱損失
③ 燃えがら中の未燃分による熱損失
④ 放散熱による熱損失
⑤ その他の熱損失

1) 排ガス熱損失
①の排ガス熱損失は、燃焼によって生じる排ガスがボイラから持ち去る熱損失である。排ガス熱損失$L_g$は次式で表すことができる。
$L_g = G \times c_g \times (t_g - t_0)$[kJ/kg-f]
ここで、$G$[kg/kg-f]は燃料単位質量当たりの排ガス量、$c_g$[kJ/(kg·K)]はボイラ排ガスの平均比熱、$t_g$[℃]はボイラの排ガス温度、$t_0$[℃]は基準温度である。基準温度は大気温度とすることが多い。
この排ガス熱損失が増加する場合、何らかの原因で排ガス量Gが増加するか、排ガス温度$t_g$が上昇していることになるので、この状況では次のような項目を疑ってみると良い。
・炉壁管や伝熱管の燃焼ガス側表面が【1】で汚れていないか。
・ボイラの【2】にスケールが厚く付着していないか。
・必要以上に燃焼用空気がボイラに投入されていないか。

2) 不完全燃焼ガスによる熱損失
②の不完全燃焼ガスによる熱損失は、燃焼不良が生じて排ガス中に未燃ガスが排出される損失で、排ガス中に【3】が検出される。