2021 ボイラ

7問 • 2年前

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ボイラ水のボイラ内処理は、ボイラ水の水質を維持・管理する処理である。これはボイラの伝熱面での[ 1.疲労 ]やスケール付着による伝熱性能の低下、更にはキャリオーバなどの障害を防止するものである。ボイラ水の水質を調整する薬液は、例えば水管ボイラでは、通常、給水系統又は[ 2.加熱器 ]に注入される。給水及びボイラ水に残存する[ 3.シリカ ]を還元させ、その腐食作用を防止する処理剤のことを[ 4.スケール分散剤 ]という。処理剤としてはヒドラジン、亜硫酸ナトリウムなどが用いられる。ボイラ水のブローは、ボイラ水中の不純物濃縮抑制及びスラッジ排出のために行う操作である。ブローの方法としては、連続ブローと間欠ブローがあるが、ボイラ水の不純濃度の過高防止と熱回収には、[ 5.連続ブロー ]が有利である。

腐食, ドラム, 溶存酸素, 脱酸素剤, ◯

ボイラの自動制御の中で、給水制御はボイラの負荷に応じて必要なライラ水を給水するための制御である。ドラム形ボイラの場合、[ 1.蒸気流量 ]を検出して給水流量を調整する制御を1要素制御といい、小型のボイラなどに適用される。中・大型ボイラになると、ドラム内のボイラ水には多数の気泡があり、その体積変化が外乱となって制御が安定しないことがある。その対策として、[ 2.給水流量 ]を加えた2要素制御や、そらに[ 3.燃料流量 ]を加えた3要素制御がある。

ドラム水位, 蒸気流量, 給水流量

発電用などの大型蒸気タービンに使用される蒸気は、一般的にボイラ本体で発生した蒸気を加熱器で更に加熱したものである。これは、サイクル効率を高めると同時に、タービンの出口付近の最終段のタービン翼が[ 1.エロージョン ]によって損耗することを防止するためである。過熱器は、蒸気を加熱する管とこれをまとめる管寄せから構成されているが、伝熱の形態により、3つの種類に大別することができる。一般的にボイラの負荷が増加すると[ 2.並流式 ]過熱器は過熱度が増し、[ 3.向流式 ]過熱器は過熱度が減少する傾向がある。また、これらを組み合わせた[ 4.混流式 ]過熱器がある。これらの3種類の過熱器を適正に配置することにより、負荷変動に対して蒸気温度の変動を小さく抑えることができる。

◯, 対流式, 放射式, 放射対流式

図は、復水タービンを備えた火力発電プラントの例を示したものである。ボイラ燃料のエネルギーの約90%は蒸気発生用として使用される。残りは主に図中のAで示される( 1 )損失として大気中に放出される。発生した蒸気タービンに流入し、タービン内部で膨張し、その仕事は発電機を介して電気エネルギーに変換され取り出される。タービンで消費されたエネルギーと、実際に得られるタービン端出力との差(損失)は、図中のBで示す( 2 )損失と、Cで示すタービン軸受で発生する( 3 )損失他である。また、タービン端出力と発電端電気出力との差(損失)は、Dで示す( 4 )損失である。

排ガス熱, 復水器での放熱, 機械, 発電機

高圧縮比化などの内燃機関の性能向上における重要な問題の一つは、シリンダライナとピストンリングとの摺動部からの( 1 )の吹き抜けである。これは、機関の性能に著しい影響を与えるだけでなく、①( 2 )、②潤滑油の劣化、。③摺動部の温度の上昇、などを促進し、機関耐久性能の低下を引き起こすので、十分な保守・管理が必要となる。潤滑油は、高温部であるピストンやピストンリング、シリンダライナを潤滑、冷却しながら発熱や摩耗、焼き付を防止する。潤滑油は必然的にシリンダ内に漏れ込んで燃焼するので、必要以上に( 3 )が高い潤滑油を使用すると、燃焼室内に大量のスラッジが発生し、ピストンリングやシリンダライナの摩耗が大きくなったり、異常燃焼のもとになったりする。また、ガス機関、ガソリン機関及びディーゼル機関の中で( 4 )は、他の機関に比べて燃焼室は汚れにくいが、燃焼温度が高くオイルパン内の油温も90〜100℃と高く、潤滑油には過酷な条件があるため、注意が必要である。

燃焼ガス, ライナ壁面の油汚れ, 塩基価, ガス機関

ガスタービンには、( 1 )と( 2 )がある。構造が簡単で回転部の慣性力が大きい( 1 )は、発電用など( 3 )の回転速度で運転される用途に向いている。一方、構造がやや複雑になるが、圧縮機軸が負荷に応じて( 4 )の回転速度をとれる( 2 )は、航空機用などの用途に適している。

一軸式, 二軸式, 一定, 任意

ガスタービンは、多様な燃料への適応性に優れているが、広範囲の負荷にわたり安定した燃焼を確保しつつ、NOx排出を抑制する必要がある。NOxの発生は、( 1 )が主であり、従来はNOx対策として水噴射や蒸気噴射が行われてきた。近年では、さらなる低NOx化要求や水処理等の負担等から、乾式の( 2 )方式が普及している。

サーマルNOx, 希薄予混合燃焼

機械保全実技(潤滑油)

まうそ · 14問 · 4年前

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