一級ボイラー技士 燃料及び燃焼 練習問題 第55問: 燃料消費量0.05 kg/s、燃料の低位発熱量42,000 kJ/kg のバーナを、容積15 m³ の燃焼室で燃焼させるとき、燃焼室熱発生率（燃焼室熱負荷）とし

正解: 1. 約140 kW/m³

燃焼室熱発生率（燃焼室熱負荷）は、単位時間・単位燃焼室容積当たりに発生する熱量で、（燃料消費量×燃料の発熱量）÷燃焼室容積 で求められます。燃料消費量0.05 kg/s、低位発熱量42,000 kJ/kg、燃焼室容積15 m³を代入すると、発生熱量＝0.05×42,000＝2,100 kW（＝kJ/s）。これを燃焼室容積で割って、熱発生率＝2,100÷15＝140 kW/m³ となり、選択肢1が正解です。この値が過大になると炉壁・耐火材の過熱損傷や燃焼ガスの滞留時間不足による不完全燃焼を招き、過小になると燃焼温度が下がって着火不良や不完全燃焼が起こりやすくなります。選択肢の120 kW/m³や160 kW/m³は容積や発熱量の取り方を誤った場合に生じる値で、計算上の根拠はありません。

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