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公開番号2024063444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-13
出願番号2022171401
出願日2022-10-26
発明の名称水素燃焼装置
出願人川崎重工業株式会社
代理人弁理士法人有古特許事務所
主分類F23D 14/22 20060101AFI20240502BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】水素燃焼装置において、簡易な構造で水素火炎の可視化を実現する技術を提供する。
【解決手段】水素燃焼装置は、燃焼用空気が流れる空気流路を有するバーナスロートと、空気流路内又はバーナスロートから吹き出した燃焼用空気の流れの中に水素燃料を噴出する燃料ノズルとを有し、水素燃料を燃焼させて水素火炎を発する水素バーナと、燃焼用空気に水素火炎と炎色反応が生じる金属又は金属塩からなる粉末状の発色剤を添加する発色剤添加装置と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃焼用空気が流れる空気流路を有するバーナスロートと、前記空気流路内又は前記バーナスロートから吹き出した前記燃焼用空気の流れの中に水素燃料を噴出する燃料ノズルとを有し、前記水素燃料を燃焼させて水素火炎を発する水素バーナと、
前記燃焼用空気に水素火炎と炎色反応が生じる金属又は金属塩からなる粉末状の発色剤を添加する発色剤添加装置と、を備える、
水素燃焼装置。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記発色剤添加装置は、前記燃焼用空気の流路に配置された供給口を有する供給管と、前記供給管へ前記発色剤を送給するフィーダとを有する、
請求項１に記載の水素燃焼装置。
【請求項３】
前記発色剤添加装置の前記供給管は前記空気流路に配置された前記供給口を有する、
請求項２に記載の水素燃焼装置。
【請求項４】
前記水素バーナと接続され、前記水素バーナへ前記燃焼用空気を供給する空気供給管を備え、
前記発色剤添加装置の前記供給管は前記空気供給管内に配置された前記供給口を有する、
請求項２に記載の水素燃焼装置。
【請求項５】
前記発色剤添加装置は、操作具を備え、前記フィーダは前記操作具の操作に応じて所定量の前記発色剤を前記供給管へ送給するように構成されている、
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の水素燃焼装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、水素燃焼装置において、水素火炎を可視化する技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、水素は、燃焼してもＣ０
２
を排出しない低環境負荷且つクリーンな燃料として注目されている。一方で、水素燃料はＬＮＧなどの他のガス燃料と比較して可視領域波長の発光強度が極めて弱く輝炎が生成されないため、水素火炎を視認することが難しい。燃焼炉のオペレータは、バーナ、燃料供給系統、及び、空気供給系統の異常の有無を、目視される火炎の状態に基づいて判断することがある。そこで、従来、水素火炎を可視化する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された水素燃焼装置は、水素を燃焼させて水素火炎を発するバーナと、バーナに隣接する位置に設けられて炎色反応を呈する着色液を噴霧する噴霧ノズルとを備える。噴霧ノズルから噴霧された着色液はバーナから発せられた水素火炎と接触して炎色反応を呈して水素火炎を着色する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－８２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の水素燃焼装置では、着色液の噴霧ノズルがバーナの燃料噴出口に隣接して配置されることから、高温の水素火炎に晒される噴霧ノズルが焼損するおそれがある。また、噴霧ノズルをバーナの燃料噴出口に隣接して配置するために、従来のバーナから大幅な設計変更が必要とされる。更に、噴霧ノズルからの着色液の噴霧範囲をより広角とするために、噴霧された着色液への周囲の空気の巻き込みを抑制する手段が必要となる。
【０００６】
本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、水素燃焼装置において、簡易な構造で水素火炎の可視化を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る水素燃焼装置は、
燃焼用空気が流れる空気流路を吹き出す空気吹出口を有するバーナスロートと、前記空気流路内又は前記バーナスロートから吹き出した前記燃焼用空気の流れの中に水素燃料を噴出する燃料ノズルとを有し、前記水素燃料を燃焼させて水素火炎を発する水素バーナと、
前記燃焼用空気に水素火炎と炎色反応が生じる金属又は金属塩からなる粉末状の発色剤を添加する発色剤添加装置と、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、水素燃焼装置において、簡易な構造で水素火炎の可視化を実現する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の一実施形態に係る水素燃焼装置の全体的な構成を示す図である。
図２は、変形例１に係る水素燃焼装置の全体的な構成を示す図である。
図３は、変形例２に係る水素燃焼装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、図面を参照して本開示の実施の形態を説明する。図１は、本開示の一態様に係る水素燃焼装置１の概略構成を示す図である。図１に示す水素燃焼装置１は、水素燃料を燃焼させる装置であって、例えば、ボイラの火炉や、燃焼炉などに燃焼装置として備えられる。本実施形態に係る水素燃焼装置１は、水素バーナ２と、水素バーナ２の燃焼用空気へ発色剤を供給する発色剤添加装置４とを備える。水素バーナ２は、水素専焼であってもよいし、水素混焼であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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