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公開番号2025002654
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023102969
出願日2023-06-23
発明の名称バーナ及びボイラ並びに燃焼方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23C 1/12 20060101AFI20241226BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】微粉燃料とアンモニアを混焼させる場合において微粉燃料の燃焼性悪化を抑制可能なバーナ及びボイラ並びに燃焼方法を提供する。
【解決手段】バーナは、微粉燃料及び前記微粉燃料を搬送するための一次空気を火炉に導くための微粉燃料供給管と、前記微粉燃料供給管に気体アンモニアを供給するための第1気体アンモニア供給管と、前記微粉燃料供給管からの前記微粉燃料、前記気体アンモニア及び前記一次空気の混合体を前記火炉に噴出するための混合燃料ノズルと、を備え、前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される前記微粉燃料と前記気体アンモニアの合計量に対する前記気体アンモニアの量の熱量ベースの割合が10%以下となるように構成される。
【選択図】図3

特許請求の範囲【請求項１】
微粉燃料及び前記微粉燃料を搬送するための一次空気を火炉に導くための微粉燃料供給管と、
前記微粉燃料供給管に気体アンモニアを供給するための第１気体アンモニア供給管と、
前記微粉燃料供給管からの前記微粉燃料、前記気体アンモニア及び前記一次空気の混合体を前記火炉に噴出するための混合燃料ノズルと、
を備え、
前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される前記微粉燃料と前記気体アンモニアの合計量に対する前記気体アンモニアの量の熱量ベースの割合が１０％以下となるように構成された
バーナ。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記混合燃料ノズルの出口における前記一次空気及び前記気体アンモニアを含むガスの流速が３５ｍ／ｓ以下となるように構成された
請求項１に記載のバーナ。
【請求項３】
前記第１気体アンモニア供給管から前記微粉燃料供給管への前記気体アンモニアの供給量を調節するための第１調節部を備え、
前記第１調節部は、気体アンモニアの第１供給量及び第２供給量のうち少ない一方の供給量となるように前記微粉燃料供給管への前記気体アンモニアの供給量を調節するように構成され、
前記第１供給量は、前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される微粉燃料と気体アンモニアの合計量に対する気体アンモニアの量の熱量ベースの割合が１０％以下となる気体アンモニアの供給量であり、
前記第２供給量は、前記混合燃料ノズルの出口における前記一次空気及び前記気体アンモニアを含むガスの流速が３５ｍ／ｓ以下となる気体アンモニアの供給量である
請求項１又は２に記載のバーナ。
【請求項４】
前記混合燃料ノズルに隣り合うように設けられ、前記火炉に二次空気を供給するための空気ノズルと、
前記空気ノズルの内部に気体アンモニアを供給するための第２気体アンモニア供給管と、
前記第２気体アンモニア供給管から前記空気ノズルへの前記気体アンモニアの供給量を調節するための第２調節部と、
を備え、
前記第２調節部は、気体アンモニアの第３供給量及び第４供給量のうち少ない一方の供給量となるように前記空気ノズルへの前記気体アンモニアの供給量を調節するように構成され、
前記第３供給量は、前記空気ノズルの出口における前記二次空気及び前記気体アンモニアを含むガスの流速が５０ｍ／ｓ以下となる気体アンモニアの供給量であり、
前記第４供給量は、前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される前記微粉燃料及び前記気体アンモニア、及び、前記空気ノズルを介して前記火炉に供給される前記気体アンモニアの燃焼に必要な理論空気量に対する前記火炉への前記一次空気及び前記二次空気の合計供給量の比である空気比が０．２８以上となる気体アンモニアの供給量である
請求項１又は２に記載のバーナ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のバーナと、
前記微粉燃料供給管を介して前記バーナに供給される前記微粉燃料及び前記気体アンモニアを燃焼させるための火炉と、
を備えるボイラ。
【請求項６】
微粉燃料と及び前記微粉燃料を搬送するための一次空気を火炉に導くための微粉燃料供給管と、前記微粉燃料供給管に気体アンモニアを混入させるための第１気体アンモニア供給管と、前記微粉燃料供給管からの前記微粉燃料、前記一次空気及び前記気体アンモニアの混合体を前記火炉に噴出するための混合燃料ノズルと、を含むバーナを用いた燃焼方法であって、
前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される微粉燃料とアンモニアの合計量に対するアンモニアの量の熱量ベースの割合が１０％以下となるように、前記気体アンモニアの前記微粉燃料供給管への供給量を調節するステップ
を備える燃焼方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、バーナ及びボイラ並びに燃焼方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
微粉炭等の微粉燃料とアンモニアとを混焼させるバーナが用いられることがある。
【０００３】
特許文献１には、微粉炭とアンモニアとの混合燃料をバーナから火炉に噴射して燃焼させるボイラが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１６５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、同一の供給管から微粉炭等の微粉燃料と気体アンモニアをバーナに投入する場合（即ち、微粉燃料と気体アンモニアの混合燃料をバーナに投入する場合）、微粉燃料が昇温及び揮発分放出の過程を経て燃焼するのに対し、アンモニアはガス状であるため、微粉燃料の着火に先行してアンモニアが燃焼する。そうすると、アンモニアによってバーナ近傍の空気が消費され、微粉燃料にとっては燃焼に必要な空気が欠乏し、微粉燃料の燃焼が阻害されることがある。
【０００６】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、微粉燃料とアンモニアを混焼させる場合において微粉燃料の燃焼性悪化を抑制可能なバーナ及びボイラ並びに燃焼方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係るバーナは、
微粉燃料及び前記微粉燃料を搬送するための一次空気を火炉に導くための微粉燃料供給管と、
前記微粉燃料供給管に気体アンモニアを供給するための第１気体アンモニア供給管と、
前記微粉燃料供給管からの前記微粉燃料、前記一次空気及び前記気体アンモニアの混合体を前記火炉に噴出するための混合燃料ノズルと、
を備え、
前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される前記微粉燃料と前記気体アンモニアの合計量に対する前記気体アンモニアの量の熱量ベースの割合が１０％以下となるように構成される。
【０００８】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係るボイラは、
上述のバーナと、
前記微粉燃料供給管を介して前記バーナに供給される前記微粉燃料及び前記気体アンモニアを燃焼させるための火炉と、
を備える。
【０００９】
また、本発明の少なくとも一実施形態に係る燃焼方法は、
微粉燃料と及び前記微粉燃料を搬送するための一次空気を火炉に導くための微粉燃料供給管と、前記微粉燃料供給管に気体アンモニアを混入させるための第１気体アンモニア供給管と、前記微粉燃料供給管からの前記微粉燃料、前記一次空気及び前記気体アンモニアの混合体を前記火炉に噴出するための混合燃料ノズルと、を含むバーナを用いた燃焼方法であって、
前記混合燃料ノズルを介して前記火炉に供給される微粉燃料とアンモニアの合計量に対するアンモニアの量の熱量ベースの割合が１０％以下となるように、前記気体アンモニアの前記微粉燃料供給管への供給量を調節するステップ
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、本発明の少なくとも一実施形態は、微粉燃料とアンモニアを混焼させる場合において微粉燃料の燃焼性悪化を抑制可能なバーナ及びボイラ並びに燃焼方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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