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公開番号2024008050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-01-19
出願番号2022109559
出願日2022-07-07
発明の名称燃焼装置
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F23K 5/00 20060101AFI20240112BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】簡単な構成であって、アンモニア燃料などの低発熱量燃料を良好に燃焼させることが可能な燃焼装置を提供する。
【解決手段】予熱された燃焼用空気が供給される燃焼空気管3と、燃焼空気管の内部に設けられ、供給される低発熱量燃料を噴出して燃焼空気管内で燃焼させる燃料ノズル2とを備え、燃料ノズルと燃焼空気管との間に、燃焼用空気で燃料ノズル内の低発熱量燃料を加熱する燃焼空気流路5が区画形成される。燃料ノズルの外周面2bには、燃焼空気流路に位置させて、熱伝達用のフィン2cが設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
予熱された燃焼用空気が供給される燃焼空気管と、
該燃焼空気管の内部に設けられ、供給される低発熱量燃料を噴出して該燃焼空気管内で燃焼させる燃料ノズルとを備え、
該燃料ノズルと上記燃焼空気管との間に、燃焼用空気で燃料ノズル内の低発熱量燃料を加熱する燃焼空気流路が区画形成されることを特徴とする燃焼装置。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記燃料ノズルの外面には、前記燃焼空気流路に位置させて、熱伝達用のフィンが設けられることを特徴とする請求項１に記載の燃焼装置。
【請求項３】
前記燃料ノズルの燃料噴出部の近傍には、前記燃焼空気流路を狭めるバッフルプレートが設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項４】
前記バッフルプレートの外回りに当該バッフルプレートから間隔を隔てて前記燃焼空気流路に設けられ、該燃焼空気流路の燃焼用空気を前記燃焼空気管に沿って直進させるスリーブが設けられることを特徴とする請求項３に記載の燃焼装置。
【請求項５】
前記燃焼空気管は、燃焼用空気を予熱するレキュペレータを有するラジアントチューブであることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。
【請求項６】
前記低発熱量燃料がアンモニア燃料であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃焼装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構成であって、アンモニア燃料などの低発熱量燃料を良好に燃焼させることが可能な燃焼装置を提供する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
二酸化炭素の排出量を削減するための燃焼燃料として注目されているアンモニアを燃焼させる技術に関し、特許文献１～４が知られている。
【０００３】
特許文献１の「低燃焼性燃料燃焼装置」は、低燃焼性燃料を噴出させる噴出口が設けられた燃料供給管の外周側に、一次燃焼用空気を燃料供給管の外周に沿って旋回させながら燃料供給管の送り方向前方に導く一次空気供給管を設けると共に、一次空気供給管の送り方向下流側の外周側に、二次燃焼用空気を一次空気供給管の外周に沿って旋回させながら一次空気供給管の送り方向前方に導く二次空気供給管を設けるようにしている。
【０００４】
特許文献２の「低燃焼性燃料燃焼装置」は、燃焼用空気を導く空気案内管の中央部に、低燃焼性燃料を供給する燃料供給管を設け、この燃料供給管の先端部の外周に前記の低燃焼燃料を外周側に噴出させる放射状噴出口を設け、この放射噴出口よりも燃料供給管の下流側の外周に一次燃焼管を設け、燃料供給管の先端部の外周と一次燃焼管の内周との間に旋回用内羽根を設け、さらに一次燃焼管の下流側の先端部の外周と前記の空気案内管の内周との間に旋回用外羽根を設けて構成されている。
【０００５】
特許文献３の「低発熱量ガス燃料用予混合バーナー装置」は、低発熱量高発熱量ガス燃料の一方又は双方を燃焼させる予混合バーナー装置であって、高発熱量ガスと低発熱量ガスとを供給するガス供給装置と、上記ガスを所定流速で受け一次空気を導入してガス流と混合させるバーナー管と、長い狭い長方形梯形断面で狭い巾を下流側としたバーナーヘッドと、バーナーヘッドの寸法より大きな巾としてバーナーヘッドと同じ方向にテーパした側壁を有する開口を形成した炉と、バーナーヘッドを上記開口に挿入して炉床より下方にバーナー装置を支持する手段と、上記開口内のバーナーヘッドの垂直相対位置調整手段とを備えて構成されている。
【０００６】
特許文献４の「超低発熱量ガス燃焼装置」は、蓄熱体を通して燃焼用空気又は処理ガスもしくは予混合ガスの供給及び燃焼ガスの排出を行い蓄熱体に対する燃焼排ガス及び燃焼用空気や処理ガスなどの流れを相対的に切り替えて燃焼排ガスで加熱された蓄熱体を通して高温の燃焼用空気や処理ガスなどを供給する１組の蓄熱型バーナシステムを炉体に設置し、燃焼用空気や処理ガス又は燃焼用空気と処理ガスの双方の、予混合ガスを、蓄熱体との短時間の直接熱交換により高い温度効率で高温に予熱してから供給し、高温の燃焼用空気や処理ガス若しくは燃焼用空気と処理ガスの双方か予混合ガスが保有するエンタルピーによって火炎を維持するために必要な熱量を補って、４００Ｋｃａｌ／Ｎｍ３以下の低い発熱量の処理ガス中の可燃性物質の燃焼あるいは有臭成分を安定燃焼させるようにしている。
【０００７】
燃焼用空気を予熱する技術として、特許文献５が知られている。特許文献１の「ラジアントチューブ式加熱装置のレキュペレータ保護方法」は、ラジアントチューブ式加熱装置において、レキュペレータを、ラジアントチューブ内において該レキュペレータの先端部が炉壁の炉内側の面から突出しない位置まで該ラジアントチューブに挿入すると共に、ラジアントチューブ内おけるレキュペレータの先端部よりも炉内側に、ラジアントチューブからの輻射熱を遮る遮断部とバーナーの排ガスを流通させる流通部とを有する耐火部材を、該レキュペレータの先端部に接触しない程度に近接させて配設するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２２－１２９２７号公報
特許第６９０６８８１号公報
特開昭５５－１３４２１４号公報
特開平６－２４１４３１号公報
特開２０１１－９４９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
アンモニア燃料などの低発熱量燃料は、で大変燃えにくい。その対応策として、特許文献１では、低燃焼性燃料を噴出させる噴出口が設けられた燃料供給管の外周側に、燃焼用空気を燃料供給管の外周に沿って旋回させながら燃料供給管の送り方向前方に導くようにしている。
【００１０】
特許文献２では、燃料供給管の放射状噴出口よりも下流側の外周に一次燃焼管を設け、燃料供給管の先端部と一次燃焼管の内周との間、及び、一次燃焼管の下流側の先端部との空気案内管の内周との間にそれぞれ旋回用の羽根を設けている。
（【００１１】以降は省略されています）

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