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公開番号2024064612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022173338
出願日2022-10-28
発明の名称燃焼システム
出願人株式会社IHI
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類F23N 5/24 20060101AFI20240507BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】燃焼異常を防止すること。
【解決手段】燃焼システム100は、アンモニア供給源1と、アンモニア供給源1に接続され、アンモニアを水素および窒素へと分解するクラッキング装置3と、アンモニア供給源1およびクラッキング装置3に接続され、アンモニア供給源1からのアンモニアと、クラッキング装置3からの水素を含むガスと、を燃焼する燃焼器42と、燃焼器42における燃焼異常を検出するセンサSeと、センサSeに通信可能に接続され、センサSeの検出結果に基づいてクラッキング装置3から燃焼器42へのガスの量を調整する制御装置90と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニア供給源と、
前記アンモニア供給源に接続され、アンモニアを水素および窒素へと分解するクラッキング装置と、
前記アンモニア供給源および前記クラッキング装置に接続され、前記アンモニア供給源からのアンモニアと、前記クラッキング装置からの水素を含むガスと、を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器における燃焼異常を検出するセンサと、
前記センサに通信可能に接続され、前記センサの検出結果に基づいて前記クラッキング装置から前記燃焼器への前記ガスの量を調整する制御装置と、
を備える、燃焼システム。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記センサは、前記燃焼器に設けられ、燃焼振動を検出する第１センサを含む、請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項３】
前記センサは、前記燃焼器に設けられ、火炎の移動を検出する第２センサを含む、請求項１または２に記載の燃焼システム。
【請求項４】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のＮＯｘを検出する第３センサを含む、請求項１または２に記載の燃焼システム。
【請求項５】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のＮＯｘを検出する第３センサを含む、請求項３に記載の燃焼システム。
【請求項６】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のアンモニアを検出する第４センサを含む、請求項１または２に記載の燃焼システム。
【請求項７】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のアンモニアを検出する第４センサを含む、請求項３に記載の燃焼システム。
【請求項８】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のアンモニアを検出する第４センサを含む、請求項４に記載の燃焼システム。
【請求項９】
前記センサは、前記燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のアンモニアを検出する第４センサを含む、請求項５に記載の燃焼システム。
【請求項１０】
前記燃焼器は、複数のバーナを含み、
前記制御装置は、前記センサの前記検出結果に基づいて前記複数のバーナの動作を制御する、請求項１または２に記載の燃焼システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
アンモニアは、ＣＯ
２
を放出しない燃料として知られている。例えば、特許文献１は、アンモニアを燃料として使用するガスタービンシステムを開示する。このシステムは、アンモニアのタンクと、第一の燃焼チャンバと、を備える。タンク内のアンモニアは、第一の質量流量分離器を通り、一部が第一の燃焼チャンバに直接的に送られ、残りが第一のクラッキングチャンバに送られる。第一のクラッキングチャンバでは、アンモニアが、窒素、水素およびその他の成分を含有する水素リッチガス混合物へと分解される。アンモニアおよび水素リッチガス混合物は、第一の燃焼チャンバ内に噴射され、燃焼される。第一の燃焼チャンバからの排ガスは、高水準のＮＯｘを含む。また、このシステムは、第二の燃焼チャンバを備える。第一の燃焼チャンバからの排ガスは、第二の燃焼チャンバに誘導される。タンク内のアンモニアは、第二の質量流量分離器を通り、一部が第二の燃焼チャンバに直接的に送られ、残りが第二のクラッキングチャンバに送られる。第二のクラッキングチャンバでは、アンモニアが、窒素、水素およびその他の成分を含有する水素リッチガス混合物へと分解される。アンモニアおよび水素リッチガス混合物は、第二の燃焼チャンバ内に噴射され、燃焼される。第二の燃焼チャンバでは、燃料は１．０～１．２の高い当量比で燃焼される。これによって、第一の燃焼チャンバからの排ガスからＮＯｘが除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表２０１８－５３５３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンモニアを使用する燃焼システムでは、排気ガス中のＮＯｘの増加、排気ガス中のアンモニアの増加、逆火または燃焼振動等の燃焼異常が生じ得る。このような燃焼異常は防止されるべきである。
【０００５】
本開示は、燃焼異常を防止することができる、アンモニアを燃料として使用する燃焼システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様に係る燃焼システムは、アンモニア供給源と、アンモニア供給源に接続され、アンモニアを水素および窒素へと分解するクラッキング装置と、アンモニア供給源およびクラッキング装置に接続され、アンモニア供給源からのアンモニアと、クラッキング装置からの水素を含むガスと、を燃焼する燃焼器と、燃焼器における燃焼異常を検出するセンサと、センサに通信可能に接続され、センサの検出結果に基づいてクラッキング装置から燃焼器へのガスの量を調整する制御装置と、を備える。
【０００７】
センサは、燃焼器に設けられ、燃焼振動を検出する第１センサを含んでもよい。
【０００８】
センサは、燃焼器に設けられ、火炎の移動を検出する第２センサを含んでもよい。
【０００９】
センサは、燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のＮＯｘを検出する第３センサを含んでもよい。
【００１０】
センサは、燃焼器よりも下流の位置において、排気ガス中のアンモニアを検出する第４センサを含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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