正答5
解説
正解は5です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
空気比の定義と、空気比が燃焼に与える影響を問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 記述は正しい内容です。
空気比は理論空気量に対する実際空気量の比で、A=mA₀の関係になります。
2:× 記述は正しい内容です。
空気比が変わると、燃焼ガス中の酸素や二酸化炭素などの割合も変わります。
3:× 記述は正しい内容です。
液体燃料が完全燃焼した場合、乾き燃焼ガス中の酸素の体積割合φ(%)から、m≒21/(21-φ)で空気比を求められます。
4:× 記述は正しい内容です。
空気比が小さすぎると空気が不足して不完全燃焼となり、黒煙が出たり燃焼効率が下がったりします。
5:○ この記述が誤りです。
空気比が過大になると、余分な空気を加熱するために熱が使われるので、燃焼温度は上昇せずに低下します。
記述の誤りは、この「燃焼温度が上昇」とした部分です。
また、排ガス量が増えるため排ガス熱損失が大きくなり、ボイラー効率が下がります。
一方、燃焼域の酸素が多くなるので、NOx(窒素酸化物)の発生量は増える傾向があります。
【ポイント】
空気比は「過小なら不完全燃焼・黒煙」「過大なら燃焼温度の低下・排ガス熱損失の増加」と整理しましょう。
過剰な空気はNOxやSO₃を増やす方向に働くため、低空気比燃焼はそれらの抑制策になります。