特許ウォッチ

公開番号2024111641
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-19
出願番号2023016262
出願日2023-02-06
発明の名称アンモニアを燃料として使用する燃焼システム
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F02C 7/22 20060101AFI20240809BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】アンモニアを燃料として使用する燃焼システムにおいて、燃焼効率を向上させること。
【解決手段】燃焼システム100は、燃焼器32と、燃焼器32と流体連通し、燃焼器32からの排気ガスを加熱する追い焚きバーナ41と、追い焚きバーナ41と流体連通し、排気ガスの熱を利用する熱利用機器4と、熱利用機器4で利用された排気ガスの一部を燃焼器32に供給する再循環流路P6と、再循環流路P6に配置される第1熱交換器6であって、排気ガスとアンモニアとの間で熱交換し、気化したアンモニアを追い焚きバーナ41に供給すると共に、冷却された排気ガスを燃焼器32に供給する、第1熱交換器6と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃焼器と、
前記燃焼器と流体連通し、前記燃焼器からの排気ガスを加熱する追い焚きバーナと、
前記追い焚きバーナと流体連通し、前記排気ガスの熱を利用する熱利用機器と、
前記熱利用機器で利用された前記排気ガスの一部を前記燃焼器に供給する再循環流路と、
前記再循環流路に配置される第１熱交換器であって、前記排気ガスとアンモニアとの間で熱交換し、気化したアンモニアを前記追い焚きバーナに供給すると共に、冷却された排気ガスを前記燃焼器に供給する、第１熱交換器と、
を備える、アンモニアを燃料として使用する燃焼システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記再循環流路に配置される第２熱交換器であって、前記排気ガスと液体アンモニアとの間で熱交換し、加熱されたアンモニアの一部を前記燃焼器に供給すると共に、前記加熱されたアンモニアの残りを前記第１熱交換器に供給する、第２熱交換器、
を備え、
前記第１熱交換器は、前記排気ガスと前記第２熱交換器から供給される前記加熱されたアンモニアとの間で熱交換する、
請求項１に記載の燃焼システム。
【請求項３】
前記第２熱交換器は、前記加熱されたアンモニアの一部を液体状態で前記燃焼器に供給する、
請求項２に記載の燃焼システム。
【請求項４】
前記第２熱交換器は、前記加熱されたアンモニアの一部を気体状態で前記燃焼器に供給する、
請求項２に記載の燃焼システム。
【請求項５】
前記再循環流路を流れる前記排気ガスに液体アンモニアを直接的に噴射するインジェクタを備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の燃焼システム。
【請求項６】
前記排気ガス中の窒素酸化物を低減する脱硝装置、
を備え、
前記第１熱交換器は、前記気化したアンモニアの一部を前記脱硝装置に供給する、
請求項１から４のいずれか一項に記載の燃焼システム。
【請求項７】
前記排気ガス中の窒素酸化物を低減する脱硝装置、
を備え、
前記第１熱交換器は、前記気化したアンモニアの一部を前記脱硝装置に供給する、
請求項５に記載の燃焼システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンモニアを燃料として使用する燃焼システムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ガスタービンまたは蒸気タービン等を含む燃焼システムは、追い焚きバーナを備える場合がある（例えば、特許文献１，２を参照）。追い焚きバーナは、燃焼器からの排気ガスを加熱する。加熱された排気ガスは、例えば廃熱回収ボイラ等の熱利用機器で使用される。このような構成によれば、燃焼器からの排気ガスの温度が熱利用機器での使用に対して十分高く無い場合に、排気ガスを十分な温度まで加熱することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００２－７０５８１号公報
特開２００４－２２５９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンモニアは、ＣＯ
２
を放出しない燃料として知られている。したがって、上記のような追い焚きバーナを備える燃焼システムにおいても、アンモニアを燃料として使用することが想定される。また、アンモニアは難燃性を有することが知られている。したがって、アンモニアを燃料として使用する場合には、アンモニアの燃焼性を向上させ、燃焼効率を向上させることが望ましい。
【０００５】
本開示は、燃焼効率を向上させることができる、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アンモニアを燃料として使用する燃焼システムは、燃焼器と、燃焼器と流体連通し、燃焼器からの排気ガスを加熱する追い焚きバーナと、追い焚きバーナと流体連通し、排気ガスの熱を利用する熱利用機器と、熱利用機器で利用された排気ガスの一部を燃焼器に供給する再循環流路と、再循環流路に配置される第１熱交換器であって、排気ガスとアンモニアとの間で熱交換し、気化したアンモニアを追い焚きバーナに供給すると共に、冷却された排気ガスを燃焼器に供給する、第１熱交換器と、を備える。
【０００７】
燃焼システムは、再循環流路に配置される第２熱交換器であって、排気ガスと液体アンモニアとの間で熱交換し、加熱されたアンモニアの一部を燃焼器に供給すると共に、加熱されたアンモニアの残りを第１熱交換器に供給する、第２熱交換器を備えてもよく、第１熱交換器は、排気ガスと第２熱交換器から供給される加熱されたアンモニアとの間で熱交換してもよい。
【０００８】
第２熱交換器は、加熱されたアンモニアの一部を液体状態で燃焼器に供給してもよい。
【０００９】
第２熱交換器は、加熱されたアンモニアの一部を気体状態で燃焼器に供給してもよい。
【００１０】
燃焼システムは、再循環流路を流れる排気ガスに液体アンモニアを直接的に噴射するインジェクタを備えてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許