ボイラーの排ガス中のNOxを低減する燃焼方法に関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。
A 燃焼によって生じるNOxは、燃焼性が適切な空気比で最少になり、空気比がこれよりも小さくても大きくても増加する。
B 燃焼用空気を一次と二次に分けて供給し、燃焼を二段階で完結させて、NOxを低減する方法がある。
C 空気予熱器を設置しないで火炎温度を低下させてNOxを低減する方法では、排ガス熱はエコノマイザを設置して回収する。
D 燃焼用空気に排ガスの一部を混合して燃焼ガスの体積を増し、酸素分圧を下げるとともに燃焼温度を下げ、NOxを低減する方法がある。
正答5
解説
正解は5です。
ボイラーの排ガス中の窒素酸化物(NOx)を低減する燃焼方法を問う組合せ問題です。
【記述別解説】
A:× NOxは、燃焼温度が高いほど、また燃焼域の酸素濃度が高いほど多く発生します。
空気比を小さくすると酸素が減ってNOxは減少するので、空気比が小さくても増加するという記述は誤りです。
B:○ 燃焼用空気を一次と二次に分けて供給し、燃焼を二段階で完結させる方法があります。
これを二段燃焼といい、高温部の酸素を減らしてNOxを抑えます。
C:○ 空気予熱器を設けないと燃焼用空気の温度が下がり、火炎温度が低くなってNOxが減ります。
その分の排ガス熱は、エコノマイザを設けて回収します。
D:○ 燃焼用空気に排ガスの一部を混ぜる方法を、排ガス再循環といいます。
酸素分圧が下がり燃焼温度も下がるので、NOxを低減できます。
【選択肢別解説】
1:× Aが誤りなので該当しません。
2:× Aが誤りなので該当しません。
3:× Aが誤りなので該当しません。
4:× Dも正しい記述なので、Dが欠けたこの組合せは誤りです。
5:○ 正しい記述はB・C・Dの3つで、この組合せが正解です。
【ポイント】
NOx低減の基本は「燃焼温度を下げる」「酸素濃度を下げる」「高温域の滞留時間を短くする」の3つです。
低空気比燃焼、二段燃焼、排ガス再循環、濃淡燃焼はいずれもこの考え方に基づきます。