二級ボイラー技士試験【通風】自然通風・強制通風・誘引通風・平衡通風の違い

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通風とは、燃焼に必要な空気を燃焼室に送り込み、燃焼ガスを煙道・煙突から大気へ排出する気流の流れのことです。通風が不足すると燃焼空気が足りなくなり不完全燃焼が起きます。二級ボイラー技士試験では、自然通風・強制通風・誘引通風・平衡通風の4種類の仕組みと特徴の違いが繰り返し出題されます。

通風の種類：4種類の比較

通風の方式は大きく「自然通風」と「機械通風」の2種類に分かれ、機械通風はさらに3種類に分類されます。

自然通風の仕組みと通風力に影響する要因

自然通風は、煙突内の高温ガス（軽い）と外気（重い）の密度差によって生まれる浮力を利用しています。通風力は以下の要因で決まります。

• 煙突の高さ：高いほど通風力が強くなる（差圧が大きくなる）
• 排気ガスの温度：高いほど密度差が大きくなり通風力が増す
• 外気温：低いほど外気の密度が高くなり通風力が増す（夏より冬の方が通風力が強い）
• 排気ガスの組成：CO₂・H₂Oが多いと重くなり通風力が弱まる

自然通風の弱点は、外気温や燃焼条件の変化で通風力が変動しやすいことです。大型ボイラーには通風力が不足するため、機械通風が採用されます。

強制通風（押込通風）の特徴と炉内正圧の問題

強制通風は送風機で空気を燃焼室に押し込む方式です。炉内圧力が大気圧より高い「正圧」になります。

• メリット：空気量を精密に制御でき、高負荷運転でも安定した燃焼が維持できる
• デメリット：炉内が正圧のため、煉瓦の継ぎ目・点検窓などから高温の燃焼ガスが漏れ出すリスクがある
• 対策：炉壁・点検窓のシール性を高める

誘引通風のファン劣化問題

誘引通風では排気ガスが通過するファンが高温にさらされます。

• 高温排気ガスがファン翼を劣化・腐食させやすい
• 排気ガス中のダスト（灰・すす）がファン翼に付着して摩耗・目詰まりが起きる
• このため誘引ファンは強制通風のファンより耐熱性・耐摩耗性が求められる

平衡通風が大型ボイラーに採用される理由

平衡通風では送風機で空気を押し込みながら、誘引ファンで排気ガスを引き出します。炉内圧力を微負圧（大気圧より少し低い状態）に保つことが多く、燃焼ガスの漏れを防ぎつつ大きな通風力を得られます。

• 大型・高負荷ボイラーでは必要な空気量が膨大なため、平衡通風が最も多く採用されている
• 2つのファンを協調制御する必要があり、制御が複雑になる
• 炉内圧力を常時監視して送風機と誘引ファンの回転数を調整する

通風抵抗の管理とダンパーの役割

通風系統にはダンパー（風量調節弁）が設置されており、空気量・排気量の調整に使います。

• 空気ダンパー：燃焼室への空気量を調整。開度を大きくするほど空気量が増える
• 煙道ダンパー：排気ガスの流量を調整。ボイラー停止後は閉じて放熱を防ぐ
• 通風抵抗が増える原因：エコノマイザ・空気予熱器へのすす付着、煙道の損傷、ダンパーの開度不足

試験頻出ポイントと誤りやすい箇所

• 強制通風は炉内が正圧→ガスが漏れ出すリスク。誘引通風は炉内が負圧→ガス漏れ少ない
• 自然通風の通風力は「煙突が高いほど」「排気温度が高いほど」「外気温が低いほど」強くなる
• 誘引通風ファンは高温排気ガスにさらされるため劣化しやすい（強制通風ファンより過酷な条件）
• 平衡通風は送風機＋誘引ファンの組み合わせで、大型ボイラーに適している
• 自然通風だけでは大型ボイラーの必要通風量を得られない

この記事のまとめ

通風には自然通風・強制通風・誘引通風・平衡通風の4種類があります。強制通風は炉内正圧でガス漏れリスク、誘引通風は炉内負圧でファン劣化が問題です。平衡通風は2つのファンを組み合わせて大型ボイラーの大通風量を確保します。自然通風は煙突の高さ・排気温度・外気温で通風力が変わります。試験では4種類の炉内圧力（正圧か負圧か）と各方式の特有のデメリットが毎回問われます。

出典：安全衛生技術試験協会 公表試験問題・ボイラー及び圧力容器安全規則（e-Gov法令検索）
作成：fufumumu_design｜更新：2026年11月

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