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公開番号2024166422
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024164001,2022002575
出願日2024-09-20,2017-03-31
発明の名称複合燃焼炉及び複合燃焼ボイラ
出願人株式会社IHI
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F23C 1/12 20060101AFI20241121BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】炭素燃料に低炭素燃料を混合させて燃焼させる場合における火炎の放射率の低下を抑制する。
【解決手段】火炉と、炭素燃料を火炉に噴射して燃焼させる第1のバーナと、炭素燃料よりも炭素濃度が低い低炭素燃料を火炉に噴射して燃焼させる第2のバーナとを備え、第1のバーナは、低炭素燃料の燃焼による低炭素燃料火炎よりも火炉の炉壁の近くに炭素燃料火炎が形成されるように炭素燃料を噴射する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
火炉と、
炭素燃料を前記火炉に噴射して燃焼させる第１のバーナと、
前記炭素燃料よりも炭素濃度が低い低炭素燃料を前記火炉に噴射して燃焼させる第２のバーナとを備え、
前記第１のバーナは、前記低炭素燃料の燃焼による低炭素燃料火炎よりも前記火炉の炉壁の近くに炭素燃料火炎が形成されるように前記炭素燃料を噴射することを特徴とする複合燃焼炉。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
前記第１のバーナは、前記第２のバーナの周囲に複数配置されることを特徴とする請求項1に記載の複合燃焼炉。
【請求項３】
前記第１のバーナ及び前記第２のバーナは、内側から前記低炭素燃料を噴射すると共に外側から前記炭素燃料を噴射する複合バーナであることを特徴とする請求項１に記載の複合燃焼炉。
【請求項４】
前記炭素燃料は微粉炭であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の複合燃焼炉。
【請求項５】
前記低炭素燃料はアンモニアであることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の複合燃焼炉。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載の複合燃焼炉を備えることを特徴とするボイラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合燃焼炉及び複合燃焼ボイラに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１、２には、微粉炭とアンモニアとを複合燃焼させるボイラが開示されている。これらボイラでは、二酸化炭素（ＣＯ
２
）の排出量を低減するため、従来から燃料として用いていた微粉炭に加え、水素キャリアであるアンモニアを燃料として燃焼させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０４１９９０号公報
特開２０１６－１８３６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、周知のように、ボイラは火炉で発生した熱を主に水に伝熱させて水蒸気を発生させる伝熱装置である。炉壁の水管に流れる水に輻射伝熱により入熱する熱量Ｑは、火炉の燃焼ガス温度Ｔ
ｇａｓ
、炉壁温度Ｔ
ｗａｌｌ
、火炎の放射率ε、またステファンボルツマン定数σに関して下式（１）で表される。この式（１）が示すように、ボイラの性能つまりボイラの収熱性能は、火炎の放射率εに比例する。
Ｑ＝σε（Ｔ
ｇａｓ
４
－Ｔ
ｗａｌｌ
４
）（１）
【０００５】
一方、上記火炎の放射率εは燃料に含まれる炭素濃度に依存することが知られている。したがって、炭素を構成元素として含まないアンモニアのような低炭素燃料を微粉炭や石炭のような炭素燃料に混合させて火炉で燃焼させた場合、炭素燃料を単独燃料として燃焼させた場合に比較して火炎の放射率εが低下し、この結果としてボイラの収熱性能が低下することが懸念される。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、炭素燃料と低炭素燃料と同時に燃焼させる場合における火炎の放射率の低下抑制を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、複合燃焼炉に係る第１の解決手段として、火炉と、炭素燃料を前記火炉に噴射して燃焼させる第１のバーナと、前記炭素燃料よりも炭素濃度が低い低炭素燃料を前記火炉に噴射して燃焼させる第２のバーナとを備え、前記第１のバーナは、前記低炭素燃料の燃焼による低炭素燃料火炎よりも前記火炉の炉壁の近くに炭素燃料火炎が形成されるように前記炭素燃料を噴射する、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、複合燃焼炉に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第１のバーナは、前記第２のバーナの周囲に複数配置される、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、複合燃焼炉に係る第３の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記第１のバーナ及び前記第２のバーナは、内側から前記低炭素燃料を噴射すると共に外側から前記炭素燃料を噴射する複合バーナである、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、複合燃焼炉に係る第４の解決手段として、上記第１～第３のいずれかの解決手段において、前記炭素燃料は微粉炭である、という手段を採用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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