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公開番号2025008918
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111545
出願日2023-07-06
発明の名称アンモニア燃焼設備
出願人中外炉工業株式会社
代理人個人
主分類F23G 5/50 20060101AFI20250109BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】アンモニアを燃焼炉で燃焼させた後の排ガス中に含まれる未燃焼アンモニアを十分に除去できるようにする。
【解決手段】第1燃焼炉10にアンモニアNH₃を燃焼させる第1燃焼バーナー11を設け、第1燃焼炉から排出される未燃焼アンモニアを含む第1排ガスGa1が導かれる第2燃焼炉20に燃料Gと空気Airとを混合させて燃焼させる第2燃焼バーナー21を設け、第1燃焼炉から排出される未燃焼アンモニアを含む第1排ガスを、第2燃焼炉内に案内する第1案内路15と、第2燃焼炉に設けた第2燃焼バーナーに導く第2案内路16とを設け、制御手段30により、第1案内路と第2案内路とに導く未燃焼アンモニアを含む第1排ガスの量を制御するようにした。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアを燃焼させる第１燃焼バーナーを備えた第１燃焼炉と、前記の第１燃焼炉から排出される未燃焼アンモニアを含む第１排ガスが導かれる第２燃焼炉とを有し、前記の第２燃焼炉に燃料と空気とを混合させて燃焼させる第２燃焼バーナーを設け、前記の第１燃焼炉から排出される前記の未燃焼アンモニアを含む第１排ガスを、前記の第２燃焼炉内に案内する第１案内路と、前記の第２燃焼炉に設けた前記の第２燃焼バーナーに導く第２案内路とを設け、前記の第１案内路と前記の第２案内路とに導く前記の未燃焼アンモニアを含む第１排ガスの量を制御する制御手段を設け、前記の第１排ガスに含まれる未燃焼アンモニアの量が少ない状態では、前記の制御手段により、前記の第１案内路を通して前記の第１排ガスを第２燃焼炉内に導く量を増加させて、未燃焼アンモニアを第２燃焼炉内に導いて燃焼させる一方、前記の第１排ガスに含まれる未燃焼アンモニアの量が多い状態では、前記の制御手段により、前記の第２案内路を通して前記の第１排ガスを第２燃焼バーナーに導く量を増加させて、未燃焼アンモニアを前記の燃料と一緒に燃焼させる量を増加させることを特徴とするアンモニア燃焼設備。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
請求項１に記載のアンモニア燃焼設備において、前記の第２案内路の径を大きくして、第２案内路を通して第２燃焼バーナーに導かれる第１排ガスの流速を低下させることを特徴とするアンモニア燃焼設備。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のアンモニア燃焼設備において、前記の第１燃焼炉から排出される第１排ガスに含まれる未燃焼アンモニアの濃度を検知するアンモニア濃度検知装置を設け、前記のアンモニア濃度検知装置によって検知された未燃焼アンモニアの濃度に基づいて、前記の制御手段により、前記の未燃焼アンモニアを含む第１排ガスを、前記の第１案内路と前記の第２案内路とに導く量を制御することを特徴とするアンモニア燃焼設備。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のアンモニア燃焼設備において、前記の第１燃焼バーナーにおける燃焼が失火して、第１燃焼炉から排出される第１排ガスに含まれる未燃焼アンモニアの量が大きく増加した場合に、前記の制御手段により、前記の第１排ガスを前記の第１案内路を通して第２燃焼炉内に導くのを停止させ、前記の第１排ガスを前記の第２案内路を通して前記の第２燃焼バーナーに導いて、未燃焼アンモニアを前記の燃料と一緒に燃焼させることを特徴とするアンモニア燃焼設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニアを燃焼させるアンモニア燃焼設備に関するものである。特に、アンモニアを燃焼炉で燃焼させた後の排ガス中に含まれる未燃焼アンモニアを十分に除去できるようにした点に特徴を有するものである。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼設備においては、一般に、燃料として炭化水素系燃料を用いたものが使用されている。
【０００３】
しかし、このように炭化水素系燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼装置においては、二酸化炭素などの温室効果ガスが多く発生するという問題があった。
【０００４】
このため、近年においては、燃料に炭化水素系燃料以外のものを用いることが検討されている。
【０００５】
また、燃料としてアンモニアを用いることが行われているが、アンモニアは、炭化水素系燃料に比べて燃焼性が悪く、完全燃焼させることが困難であり、燃焼後における排ガス中に未燃焼アンモニアが含まれるという問題あった。
【０００６】
そして、燃焼性が悪いアンモニアを燃焼させるにあたり、特許文献１においては、アンモニアを燃焼するバーナーを有し、前記アンモニアを微粉炭と混焼させるボイラと、前記ボイラから排出される排ガスを脱硝する脱硝装置とを備える燃焼設備において、前記ボイラにおける前記アンモニアの燃焼状態を判定する燃焼状態判定システムを設けたものが示されている。
【０００７】
しかし、特許文献１においては、ボイラから排出される排ガスを脱硝する脱硝装置を設け、ボイラにおけるアンモニアの燃焼状態を燃焼状態判定システムによって判定することが示されているだけであり、アンモニアを燃焼させた後の排ガス中に含まれる未燃焼アンモニアをどのように処理するかについては一切示されていない。
【０００８】
また、特許文献２においては、化石燃料を燃焼させるバーナーにアンモニアを加えて、化石燃料と一緒にアンモニアを燃焼させ、未燃焼アンモニアが発生するのを抑制するようにしたものが提案されている。
【０００９】
しかし、特許文献２においては、化石燃料と一緒にアンモニアを燃焼させて、未燃焼アンモニアが発生するのを抑制することが示されているだけであり、アンモニアを燃焼させた場合に、燃焼されずに残った未燃焼アンモニアをどのように処理するかについては一切示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
ＷＯ２０１９／０９２８５８号公報
特開２０１８－７６９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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