説明

ボイラー効率の計算問題(ボイラー技士)

ボイラー技士の公表問題のボイラー効率の計算を、同じ式で解きます。

ボイラー技士の試験には、ボイラー効率の式を変形して、燃料の低発熱量や燃料消費量を求める問題があります。安全衛生技術試験協会が公表している問題から2問を、同じ式で解きます。

燃料の低発熱量を求める(一級ボイラー技士 令和8年4月掲載 問2)

蒸発量 2 t/h・発生蒸気の比エンタルピ 2,800 kJ/kg・給水温度 20 ℃・ボイラー効率 85 %・燃料消費量 150 kg/h のボイラーの、燃料の低発熱量を求める問題です。問題は水の比熱を 4.187 kJ/(kg·K) としています。

出熱 = 2,000 ×(2,800 − 20 × 4.187)= 5,432,520 kJ/h 低発熱量 = 出熱 ÷(150 × 0.85)= 42.6 MJ/kg

正答は 42.6 MJ/kg です。逆に、計算の画面で「値を入力する」に 2,800 kJ/kg、燃料の単位を kg にして 42.6 MJ/kg を入力すると、ボイラー効率は 85.0 % です。

燃料消費量を求める(一級ボイラー技士 令和8年10月掲載 問5)

重油を燃料とするボイラーで、蒸発量が毎時 1 t・ボイラー効率 90 %・低発熱量 41 MJ/kg・発生蒸気の比エンタルピ 2,780 kJ/kg・給水の温度 24 ℃ のときの、重油の消費量を求める問題です。

出熱 = 1,000 ×(2,780 − 24 × 4.187)= 2,679,512 kJ/h 燃料消費量 = 出熱 ÷(41 × 1000 × 0.90)= 72.6 kg/h

選択肢の中で最も近いのは 73 kg/h で、正答と同じです。選択肢の燃料消費量を1つずつ計算の画面に入力すると、効率は次のとおりです。

燃料消費量(kg/h)ボイラー効率(%)
7389.5
7883.8
7269.0
1,2215.4
1,3125.0

効率が 90 % から大きく離れる選択肢は、出熱と入熱の単位(kJ と MJ)がそろっていません。単位をそろえてから式に入れます。

水の比熱 4.187 と 4.186

公表問題は水の比熱を 4.187 kJ/(kg·K) とし、香川県の指針は給水の比エンタルピーを「温度と 4.186 の積」で簡易的に求めるとしています。このアプリは指針の 4.186 を使います。違いは 1 ℃ あたり 0.001 kJ/kg で、上の2問では効率の小数第1位まで同じ値になります。

容量と効率の記述問題

二級ボイラー技士の公表問題(令和8年10月掲載 問3)では、「蒸気の発生に要する熱量は、蒸気圧力、蒸気温度及び給水温度によって異なる」「ボイラー効率とは、全供給熱量に対する発生蒸気の吸収熱量の割合をいう」が適切な記述で、「蒸気ボイラーの容量(能力)は、最大連続負荷の状態で、1時間に消費する燃料量で示される」が適切でない記述です。

出典

ボイラー効率を計算する