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【問題】
【難易度】★★★★☆（やや難しい）
\[
\begin{eqnarray}
\end{eqnarray}
\]
次の各文章の\( \ \boxed { 6\strut } \ \)及び\( \ \boxed { 7\strut } \ \)の中に入れるべき最も適切な字句等をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。
(3) 固体燃料燃焼装置について説明した次の記述のうち、明らかに間違っているものは、\( \ \boxed { 6\strut } \ \)及び\( \ \boxed { 7\strut } \ \)である。
➀ 火格子燃焼装置の形式には、移床式、下込式、散布式、階段式がある。
➁ 微粉炭燃焼装置では、火格子燃焼装置で使用が難しい粘結炭を燃料として使用できる。
➂ 流動層燃焼装置において、燃焼炉内に石膏を供給して、燃料の燃焼に伴い発生する硫黄酸化物を石灰石として固定する方法を炉内脱硫という。
➃ 気泡流動層燃焼装置、循環流動層燃焼装置で、燃焼域の空気流速が大きいのは循環流動層燃焼装置である。
➄ 火格子燃焼装置、微粉炭燃焼装置、流動層燃焼装置で、供給する燃料の粒子径が最も小さいのは微粉炭燃焼装置である。
➅ 火格子燃焼装置、微粉炭燃焼装置、流動層燃焼装置で、燃焼域の空気流速が最も大きいのは火格子燃焼装置である。
＜\( \ \boxed { 6\strut } \ \)及び\( \ \boxed { 7\strut } \ \)の解答群＞
\[
\begin{eqnarray}
&ア& ➀ &イ& ➁ &ウ& ➂ &エ& ➃ &オ& ➄ &カ& ➅ \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
【ワンポイント解説】
固体燃料燃焼装置に関する知識問題です。各燃焼装置の構造の理解が不足していると立ち打ちが困難な上、環境対策なども盛り込まれた構成となっており、一見難問に見えます。一方で、文脈から点数を取れる項目もあります。諦めず、問題文をよく読むようにしていきましょう。
1.火格子燃焼装置
\[
\Large \textbf{図1}
\]
火炉内にある網目状になった火格子の上に、石炭などの固体燃料を置き、下部から空気を送って燃焼させます。
バーベキューの炭火焼も火格子燃焼と同じ仕組みとなります。
2.微粉炭燃焼装置
\[
\Large \textbf{図2}
\]
石炭の燃焼性を上げるべく、予め\( \mathrm {\mu m}\)単位にまで粉砕します。粉状になった燃料と空気と混合させて、バーナによって火炉内に吹き込み、燃焼させます。
3.流動層燃焼装置
\[
\Large \textbf{図3}
\]
火炉下部に堆積させた高温の砂に空気を吹き込むことで、炉内を砂が流動し、そこに燃料を供給することで燃焼させる仕組みです。また、脱硫する為に石灰石などの脱硫剤も供給します。
【解答】
(6) (7) ウ・カ（順不同）
➀：正しい
問題文の通りです。
➁：正しい
粘結炭は温度が上がると、石炭同士が粘結してしまいます。それにより、空気の通り道が目詰まりしてしまうため、火格子燃焼装置に適していません。一方、燃料を粉々にして使用する微粉炭燃焼装置であれば、粘結性の影響を受けない為、適しています。
➂：誤り
問題文の文章内の説明が逆の為、誤りです。炉内に石灰石を供給し、燃焼に伴い発生した硫黄酸化物\( \mathrm {SO_{x}} \)と反応させ、石膏にすることで脱硫します。
➃：正しい
循環流動層燃焼は空気の流速を早く設定している為、正しいです。
燃焼の仕方として、気泡流動層燃焼は、家庭用の鍋の中にある水を沸騰させるような要領で流動させる為、流動自体は炉内に留まります。一方、循環流動層燃焼はお風呂の浴槽の追い炊きのように、炉外に熱気を送り出し、サイクロンで循環させることで、効率良く燃焼させることができます。
➄：正しい
微粉炭燃焼装置という名称の通り、供給する燃料の粒子径が最も小さくなります。
➅：誤り
火格子燃焼装置は他の\( 2 \)つと比べて、燃料が未燃となりやすいです。空気の流速を上げ過ぎると、未燃燃料が一緒に流され（キャリーオーバー）、すすの発生などの原因になります。構造上空気流速を上げることができない為、誤りです。
よって、➂と➅が誤りとなります。
