特許ウォッチ

公開番号2024085821
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-27
出願番号2022200567
出願日2022-12-15
発明の名称アンモニア燃焼バーナ
出願人三建産業株式会社,国立大学法人広島大学
代理人個人,個人
主分類F23D 17/00 20060101AFI20240620BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】構造が簡易で製造コストが廉価であり、アンモニアの燃焼効率に優れたアンモニア燃焼バーナを提供する。
【解決手段】金属加熱処理炉1においてアンモニアを燃料として燃焼させるバーナであり、中心部に配置され、アンモニアを噴射するセンターノズル11と、センターノズル11の外周側に配置され、炭化水素系燃料を噴射する複数のサイドノズル12と、複数のサイドノズル12を外側から取り囲むように配置される環状で、空気を、複数のサイドノズル12から噴射される炭化水素系燃料を外側から囲むように噴射する環状の環状空気噴射口13aを有する空気噴射ノズル13を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属加熱処理炉においてアンモニアを燃料として燃焼させるバーナであって、
中心部に配置され、アンモニアを噴射するセンターノズルと、
前記センターノズルの外周側に配置され、炭化水素系燃料を噴射する複数のサイドノズルと、
前記複数のサイドノズルを外側から取り囲むように配置される環状で、空気を、前記複数のサイドノズルから噴射される炭化水素系燃料を外側から囲むように噴射する環状の環状空気噴射口を有する空気噴射ノズルを、備えることを特徴とするアンモニア燃焼バーナ。
続きを表示（約 850 文字）【請求項２】
金属加熱処理炉においてアンモニアを燃料として燃焼させるバーナであって、
中心部に配置され、アンモニアを噴射するセンターノズルと、
前記センターノズルの外周側に配置され、炭化水素系燃料を噴射する複数のサイドノズルと、
前記複数のサイドノズルのすべてを外側から取り囲むように同一円周上に離散的に配置され、空気を、前記複数のサイドノズルから噴射される炭化水素系燃料を外側から囲むように噴射する複数の空気噴射口を有する空気噴射ノズルを、備えることを特徴とするアンモニア燃焼バーナ。
【請求項３】
前記複数のサイドノズルから噴射する炭化水素系燃料にアンモニアを混合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。
【請求項４】
前記複数のサイドノズルから噴射する炭化水素系燃料に空気を混合したことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。
【請求項５】
前記複数のサイドノズルに近接する位置から空気を噴射する空気噴射口を有する第二空気噴射ノズルをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。
【請求項６】
前記複数のサイドノズルのそれぞれが、前記センターノズルから等距離に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。
【請求項７】
前記複数のサイドノズルのそれぞれが、前記センターノズルの外周側において、周方向に等間隔で配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。
【請求項８】
前記センターノズルの中心と前記複数のサイドノズルのそれぞれの中心とを結ぶ直線上において、前記空気噴射ノズルと前記複数のサイドノズルのそれぞれとの距離が、前記複数のサイドノズルのそれぞれと前記センターノズルとの距離よりも短いことを特徴とする請求項１又は２に記載のアンモニア燃焼バーナ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを燃料として燃焼させるバーナに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化抑制の観点から、燃焼しても二酸化炭素を発生しないアンモニアが新たな燃料として注目を集めているが、アンモニアを化石燃料と混合したりアンモニアだけで燃焼させると窒素酸化物の排出量が増大することが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の燃焼装置は、石炭にアンモニアを加えて燃焼する場合の窒素酸化物増大の課題を解決すべく創案されている。
【０００４】
こうした点を補うために、図６に示すように、バーナ自体の構造を変えるのではなく、バーナに形成された混合気体流路２１にアンモニアを供給するアンモニア供給手段２２の他に、運転条件によりアンモニアの供給を制御する制御手段２３と、アンモニア供給手段２２から送られるアンモニアを混合気体流路２１及び投入部２４に分配する分配手段２５およびそれに対応した複数の分配搬送路２６を、バーナの外部に設ける構造としている。そして、制御手段２３によって分配手段２５におけるアンモニアの分配状況を制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第７０２０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の燃焼用バーナは、ノズルに形成した混合気体流路２１にアンモニアを送るアンモニア供給手段２２に加えて、分配手段２５およびそれに伴う複数の分配搬送路２６、さらには分配手段２５を制御するための制御手段２３を設けているので、構造が複雑で大掛かりであり、製造コストが嵩むといった問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、構造が簡易で製造コストが廉価であり、アンモニアの燃焼効率に優れたアンモニア燃焼バーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のアンモニア燃焼バーナ（１０）は、
金属加熱炉（１）においてアンモニアを燃料として燃焼させるバーナであって、
中心部に配置され、アンモニアを噴射するセンターノズル（１１）と、
前記センターノズル（１１）の外周側に配置され、炭化水素系燃料を噴射する複数のサイドノズル（１２）と、
前記複数のサイドノズル（１２）を外側から取り囲むように配置される環状で、空気を、前記複数のサイドノズル（１２）から噴射される炭化水素系燃料を外側から囲むように噴射する環状の環状空気噴射口（１３ａ）を有する空気噴射ノズル（１３）を、備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明のアンモニア燃焼バーナ（１０）は、
金属加熱炉（１）においてアンモニアを燃料として燃焼させるバーナであって、
中心部に配置され、アンモニアを噴射するセンターノズル（１１）と、
前記センターノズル（１１）の外周側に配置され、炭化水素系燃料を噴射する複数のサイドノズル（１２）と、
前記複数のサイドノズル（１２）のすべてを外側から取り囲むように同一円周上に離散的に配置され、空気を、前記複数のサイドノズル（１２）から噴射される炭化水素系燃料を外側から囲むように噴射する複数の空気噴射口（１７ａ）を有する空気噴射ノズル（１３）を、備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、前記複数のサイドノズル（１２）から噴射する炭化水素系燃料にアンモニアを混合したことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許