エネルギー管理士のガスバーナ対策｜予混合・拡散燃焼と逆火の違い

ガスバーナは「燃料と空気を、火炎に入る前に混ぜるか」で予混合燃焼と拡散燃焼を区別します。 そのうえで逆火を「火炎が上流へ戻る現象」と結び付けると、単語の暗記から選択肢の判断へ進めます。

2017〜2026年度の熱分野を調べたところ、ガスバーナに関する論点は10年度すべてで確認できました。これは論点の登場年数であり、毎年同じ設問が出るという意味ではありません。集計方法は過去問10年分析で説明しています。

予混合燃焼と拡散燃焼を比較する

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予混合燃焼では、上流で混ぜた燃料と空気を火炎へ供給します。拡散燃焼では、燃料と空気が接して混ざる過程と燃焼を合わせて考えます。分類の基本は東邦大学の燃焼学習資料で確認できます。

実際のバーナには一次空気だけを先に混ぜ、残りを二次空気として加える方式もあります。「空気を全部混ぜるか一部混ぜるか」と「燃料・空気をどこで混ぜるか」を分けて読みましょう。

予混合気はバーナの出口へ流れます。一方、火炎は未燃の混合気へ向かって伝わる性質を持ちます。この関係が保たれているとき、火炎は一定の位置にとどまります。

局所的な混合気の流速が火炎の伝ぱに対して不足するなどの条件では、火炎が上流側へ入り込むことがあります。これが逆火です。日本機械学会の「逆火」でも、局所流速と燃焼速度の関係や上流側の高温壁の影響が説明されています。

ここで大切なのは「局所的」という点です。平均流速の大小だけで、実機の逆火の有無を断定することはできません。 温度、混合比、流れの分布、バーナ形状なども関係します。

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学習では、逆火と吹き消えをともに「燃え方が悪い」とまとめないことが重要です。火炎が上流へ戻るのか、出口に保持できなくなるのかを区別します。

この説明は試験の原理理解を目的とするもので、バーナの調整手順ではありません。実機の点火・停止や燃料と空気の調整には、設備固有の手順と保護装置の条件が必要です。