2020 ボイラ

6問 • 2年前

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ボイラ水中の[1. 塩素イオン ]などの硬度成分や溶解固形分が、ボイラ伝熱管の内壁などに硬く付着する現象をスケール付着という。スケールの熱伝導率は0.2〜2W/(m・K)と銅の熱伝導率40〜60W/(m・K)に比べてはるかに小さいため、スケール伝熱面に付着すると伝熱が阻害され、ボイラ効率が低下する。更に進行すると、ボイラ水の循環不良や局部加熱による膨張・破裂などを生じることがある。防止策としては、ボイラ外処理でスケールの元となる[2. 懸濁固形物 ]や溶解固形物を除去した補給水を補給し、ボイラ内処理では、ボイラ水の水質調整の他、不純物の濃縮防止対策として[3. スートブロー ]を適正に行うことが必要である。

カルシウム, ◯, ブロー

発電用ボイラのように、過熱器を備えたボイラの蒸気温度制御は過熱器出口での蒸気温度が一定になるように調整する制御である。この制御における操作の方法は大別すると、燃焼ガスを操作する方法と[1. 給水 ]を冷却する方法に分かれる。前者には、次の3種類の方法がある。 ① [2. 風箱 ]の角度を上下に動かして炉内燃焼ガス温度分布を変えて、過熱部と蒸発部の熱配分を調整する方法 ② 燃焼ガスを一部火炉下部へ戻して[3. 二段燃焼 ]させて、過熱温度を上げる方法 ③ 対流式過熱器へのガス流をバイパスさせて温度調整をする方法後者には、給水の一部を過熱低減器に導いて、冷却する方法があり、この冷却方法には水を蒸気中に調整噴射するものと、[4. 表面冷却器 ]を用いるものがある。

蒸気, バーナ, 再循環, ◯

ボイラの空気予熱器は、煙道ガスの予熱を利用して[1. ボイラ給水 ]を予熱する廃熱回収装置である。またこれにより、燃料の着火性及び燃焼効率を向上させ、未燃損失の低減や、空気過剰率の低減も期待できる。火力発電所のボイラの空気予熱器は、一般にエコノマイザの[2. 上流 ]に設置させることが多い。空気予熱器を伝熱形式で大別すると、次の二つの方式がある。一つは金属壁を介して排ガスから空気に熱を伝える方式であり、一般の熱交換器式のもので、[3. 伝熱式 ]という。もう一つの方式である[4. 再熱式 ]の代表的なものにユングストローム形空気予熱器がある。これは伝熱体である厚さ1mm程度の金属板を一定時間排ガスと接触させて熱を吸収させ、その後一定時間燃焼用空気と接触させ、熱を放出させる方式である。この型式の空気予熱器は、構造上空気側と排ガス側とを仕切っている部分にすき間があるが、空気側の方が排ガス側よりも[5. 温度 ]が高いため、そのすき間を経由して空気が排ガス側に漏洩してしまう。この漏洩は、空気予熱器の熱交換効率を下げ、さらに通風機の消費動力をも増大させるため、回転部と静止部とのすき間を適正に調整することにより省エネルギーが図られる。

燃焼用空気, 下流, ◯, 再生式, 圧力

蒸気タービンの性能と運用について考える。システム運用の改善例としては、発生蒸気量に制限がない限り、極力タービン通過蒸気量を増やし、プロセス蒸気や補助蒸気は( 1 )から供給するようにすると、熱消費率の改善につながる。また、蒸気タービンの部分負荷運転では、翼のよう( 2 )が最適点からずれて段階効率が低下したり、タービン蒸気加減弁の( 3 )損失が増加したりすることで熱消費率が低下する。このため、極力高い負荷率で運転することが望ましい。やむを得ず部分負荷運転を強いられる場合は、( 4 )運転を行うと、部分負荷運転時の熱消費率を改善できる。

タービン抽気, 速度比, 絞り, 変圧

内燃機関では、熱効率とともに出力密度の観点が重要となる。その指標となる平均有効圧力Pₘは、1サイクルにおける仕事量をL、行程容積をVₛとすると式( 1 )で表され、この値が大きいほど小型で出力が大きいことを示す。平均有効圧力の増加には過給が有効な手段となり、その方式を大別すると、クランク軸から過給機を起動する( 2 )過給式と、排ガスをタービンに供給して過給機を駆動する排気タービン過給式がある。そのうち後者は、( 3 )過給式とも呼ばれており、小型・軽量で( 4 )には風量が増加し、平均有効圧力の増加に寄与するといった利点を持つ。一方、( 5 )における過給不足や、回転慣性による時間遅れのため( 6 )といった点には注意が必要である。

Pₘ=L/Vₛ, 機械, ターボ, 高回転・高負荷時, 低回転・低負荷時, 負荷追従性の低下

ガスタービンの運転において、最も注意すべき点は、( 1 )で生じるサージングである。特に給気流量が( 2 )状態において、圧力比を増していった際に生じると、大きな音と管内圧力変動の発生により、安定した運転が出来なくなり、同時に( 1 )自身の損傷につながる恐れがある。したがって、容量制御として( 3 )や可変速度などを用いる場合は、起動及び停止時のみならず、定常運転時においても( 4 )を十分に把握し、それに対する適度の余裕を持って運転することが必要である。

空気圧縮機, 少ない, 可変静翼, サージ線の位置

機械保全実技(潤滑油)

まうそ · 14問 · 4年前

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