特許ウォッチ

公開番号2024126968
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023035768
出願日2023-03-08
発明の名称工業炉
出願人三建産業株式会社,ロザイ工業株式会社,国立大学法人広島大学,国立大学法人北海道大学,国立大学法人東北大学
代理人個人,個人
主分類F23M 9/06 20060101AFI20240912BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】効果的に窒素酸化物の低減を図りつつアンモニアを燃焼させる工業炉を提供する。
【解決手段】炉体2の側壁3に設けられたバーナ10からの火炎Fで、バーナ10に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉1であって、炉体2内で火炎Fに接する位置に燃焼促進用の耐火物100を設けた。炉体2の天井壁5に、火炎Fの延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズル11,12,13を設けた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
炉体の側壁に設けられたバーナからの火炎で、前記バーナに燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉であって、
前記炉体内で前記火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記耐火物を、前記火炎の延びる方向の先端と後端の中間位置と先端との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の工業炉。
【請求項３】
炉体の側壁に設けられたバーナからの火炎で、前記バーナに燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉であって、
前記炉体内で前記火炎の先端周辺に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
【請求項４】
前記耐火物は、耐火煉瓦であることを特徴とする請求項１又は３に記載の工業炉。
【請求項５】
前記炉体の天井壁に、前記火炎の延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズルを設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の工業炉。

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工業炉に関するものである。
続きを表示（約 1,300 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（ＮＯ
X
）の排出量が増大することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
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るものである。
【０００４】
工業炉などの燃焼を必要とする熱設備では、常温から温度を上げる昇温工程が必ずあり、アンモニアだけを燃料とすれば、炉内低温時には未燃焼アンモニアや窒素酸化物（ＮＯ
X
）などが発生し、温室効果や環境問題を悪化させてしまう。
また、アンモニアは、都市ガスなど既存のガス燃料より燃焼速度が遅いため、燃焼機器に対してアンモニアの供給量を増やすと未燃焼のアンモニアが増加するといった悪循環になってしまう。
【０００５】
これに対しては、工業炉を含む熱設備のサイズを大きくしてアンモニアの燃焼量を増加させることが考えられるが初期投資が嵩んでしまう。また、窒素酸化物（ＮＯ
X
）を無害化するため排ガス処理設備として脱硝装置を設置することが一般的ではあるがその分、コスト高になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
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】
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、効果的に窒素酸化物の低減を図りつつアンモニアを燃焼させる工業炉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、本発明の工業炉は、炉体（２）の側壁（３）に設けられたバーナ（１０）からの火炎（Ｆ）で、前記バーナ（１０）に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉（１）であって、
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）に接する位置に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、前記耐火物（１００）を、前記火炎（Ｆ）の延びる方向の先端と後端の中間位置と先端との間に設けたことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、炉体（２）の側壁（３）に設けられたバーナ（１０）からの火炎（Ｆ）で、前記バーナ（１０）に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉（１）であって、
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）の先端周辺に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
ここで、火炎（Ｆ）の先端周辺とは、火炎（Ｆ）に直接接しない位置に耐火物（１００）が設ける場合も含まれることを意味するものであり、ここで「周辺」とは先端を中心にして２００ｍｍ以内の範囲内であることを意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許