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公開番号2024160616
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-14
出願番号2023075820
出願日2023-05-01
発明の名称バーナ及びアンモニア混焼ボイラ
出願人三浦工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F23N 1/02 20060101AFI20241107BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】アンモニアより燃焼速度の速い燃料とアンモニアを混焼させ、アンモニアの未燃物発生を抑制し、アンモニアを安定燃焼させられるバーナ及びアンモニア混焼ボイラを提供すること。
【解決手段】アンモニアより燃焼速度の速い第1燃料F1が流通する燃料流路管11と、第1燃焼用空気A1が流通する第1空気流路管12と、アンモニアF2が流通するアンモニア流路管13と、第2燃焼用空気A2が流通する第2空気流路管14と、第1燃料F1を噴出する燃料噴出部15Aと、第1燃焼用空気A1を噴出する第1空気噴出部16と、アンモニアF2を噴出するアンモニア噴出部17と、第2燃焼用空気A2を噴出する第2空気噴出部18と、を備えるバーナ。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアより燃焼速度の速い第１燃料が流通する燃料流路を形成する燃料流路管と、
前記燃料流路管を包囲し、前記燃料流路管の外周面との間に第１燃焼用空気が流通する第１空気流路を形成する第１空気流路管と、
前記第１空気流路管の周囲に配置され、アンモニアが流通するアンモニア流路を形成するアンモニア流路管と、
前記アンモニア流路管を包囲し、又は、前記第１空気流路管及び前記アンモニア流路管を包囲し、第２燃焼用空気が流通する第２空気流路を形成する第２空気流路管と、
前記燃料流路管の先端側に配置され前記燃料流路管を流れる前記第１燃料を噴出する燃料噴出部と、
前記第１空気流路管に先端側に配置され前記第１空気流路管を流れる第１燃焼用空気を噴出する第１空気噴出部と、
前記アンモニア流路管の先端側に配置され前記アンモニア流路管を流れるアンモニアを噴出するアンモニア噴出部と、
前記第２空気流路管の先端側に配置され前記第２空気流路管を流れる第２燃焼用空気を噴出する第２空気噴出部と、を備えるバーナ。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記燃料噴出部は、
前記燃料流路管の中心軸と同軸の噴出中心軸を有し、
前記アンモニア噴出部は、
アンモニアの噴出を方向づけるアンモニア噴出路を有し、
前記アンモニア噴出路は、前記噴出中心軸に対し、前記燃料流路管の中心軸に向かう側を負としたときに、前記噴出中心軸に対して－３０°以上４５°以内の角度でアンモニアを噴出する、請求項１に記載のバーナ。
【請求項３】
前記第１燃焼用空気は、前記第１燃料の供給量に対して理論空気量以上で供給される、請求項１に記載のバーナ。
【請求項４】
前記第２空気噴出部から第２燃焼用空気を旋回して噴出させる旋回部を有する、請求項１に記載のバーナ。
【請求項５】
前記燃料噴出部は、
前記燃料流路管の中心軸と同軸の噴出中心軸を有し、
前記アンモニア噴出部は、
アンモニアの噴出を方向づけるアンモニア噴出路を有する、請求項１に記載のバーナと、
前記バーナから噴出した燃料と燃焼用空気とによって形成された火炎を囲む水冷壁と、を備え、
前記アンモニア噴出路は、前記燃料流路管の中心軸における前記燃料噴出部を頂点とし、所定の噴出角で噴出される前記第１燃料の噴出範囲と、前記水冷壁に到達しない位置で交差するアンモニア混焼ボイラ。
【請求項６】
請求項１～５のいずれかに記載のバーナと、
前記バーナを制御する燃焼制御部を更に備え、
前記燃焼制御部は、第１燃焼用空気及び第２燃焼用空気の供給を開始した後に前記第１燃料を供給し、該第１燃料の燃焼を開始してから所定時間経過後にアンモニアの供給を開始する、請求項５に記載のアンモニア混焼ボイラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナ及びアンモニア混焼ボイラに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
バーナの燃料として使われている天然ガスや石油燃料等の炭化水素系燃料の一部を、二酸化炭素を発生しないアンモニアに置き換えることで、二酸化炭素の排出削減が期待されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１８５１２２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、燃焼したときに二酸化炭素を発生しないが、都市ガスの主成分であるメタン等、他の炭化水素系燃料と比較して、燃焼速度が非常に遅く保炎範囲が狭く、燃焼性が低い。アンモニアの燃焼では、アンモニアを安定燃焼し、未燃アンモニアの排出及び温暖化係数が二酸化炭素の約３００倍とされる一酸化二窒素の発生を抑制することが求められている。
【０００５】
本発明は、アンモニアより燃焼速度の速い燃料とアンモニアを混焼させ、アンモニアを安定燃焼し、未燃アンモニアの排出及び温暖化係数が二酸化炭素の約３００倍とされる一酸化二窒素の発生を抑制するバーナ及びアンモニア混焼ボイラ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】
本発明は、アンモニアより燃焼速度の速い第１燃料が流通する燃料流路を形成する燃料流路管と、前記燃料流路管を包囲し、前記燃料流路管の外周面との間に第１燃焼用空気が流通する第１空気流路を形成する第１空気流路管と、前記第１空気流路管の周囲に配置され、アンモニアが流通するアンモニア流路を形成するアンモニア流路管と、前記アンモニア流路管を包囲し、又は、前記第１空気流路管及び前記アンモニア流路管を包囲し、第２燃焼用空気が流通する第２空気流路を形成する第２空気流路管と、前記燃料流路管の先端側に配置され前記燃料流路管を流れる前記第１燃料を噴出する燃料噴出部と、前記第１空気流路管に先端側に配置され前記第１空気流路管を流れる第１燃焼用空気を噴出する第１空気噴出部と、前記アンモニア流路管の先端側に配置され前記アンモニア流路管を流れるアンモニアを噴出するアンモニア噴出部と、前記第２空気流路管の先端側に配置され前記第２空気流路管を流れる第２燃焼用空気を噴出する第２空気噴出部と、を備えるバーナに関する。
【０００７】
また、前記燃料噴出部は、前記燃料流路管の中心軸と同軸の噴出中心軸を有し、前記アンモニア噴出部は、アンモニアの噴出を方向づけるアンモニア噴出路を有し、前記アンモニア噴出路は、前記噴出中心軸に対し、前記燃料流路管の中心軸に向かう側を負としたときに、前記噴出中心軸に対して－３０°以上４５°以内の角度でアンモニアを噴出することが好ましい。
【０００８】
また、前記第１燃焼用空気は、前記第１燃料の供給量に対して理論空気量以上で供給されることが好ましい。
【０００９】
また、前記第２空気噴出部から第２燃焼用空気を旋回して噴出させる旋回部を有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記燃料噴出部は、前記燃料流路管の中心軸と同軸の噴出中心軸を有し、前記アンモニア噴出部は、アンモニアの噴出を方向づけるアンモニア噴出路を有する、前記バーナと、前記バーナから噴出した燃料と燃焼用空気とによって形成された火炎を囲む水冷壁と、を備え、前記アンモニア噴出路は、前記燃料流路管の中心軸における前記燃料噴出部を頂点とし、所定の噴出角で噴出される前記第１燃料の噴出範囲と、前記水冷壁に到達しない位置で交差するアンモニア混焼ボイラに関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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