特許ウォッチ

公開番号2025026508
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2024210876,2021146425
出願日2024-12-04,2021-09-08
発明の名称ボイラ
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23D 11/10 20060101AFI20250214BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】噴射ノズル内での液体アンモニアの流動を安定化させることができるボイラを提供する。
【解決手段】ボイラは、火炉壁を含む火炉と、液化燃料供給ラインと液体アンモニアを液状のまま火炉の内部に噴射するように構成された噴射ノズルと液化燃料供給ラインを通して供給される液体アンモニアを噴射ノズルまで導く液化燃料供給路を有する燃焼装置と、を備える。燃焼装置は液体アンモニアを加熱する加熱手段をさらに備えてもよく、液体アンモニアを加熱させて火炉の内部に噴射させてもよい。
【選択図】図6

特許請求の範囲【請求項１】
火炉壁を含む火炉と、
液化燃料供給ラインと液体アンモニアを液状のまま前記火炉の内部に噴射するように構成された噴射ノズルと前記液化燃料供給ラインを通して供給される液体アンモニアを前記噴射ノズルまで導く液化燃料供給路を有する燃焼装置と、
を備えることを特徴とするボイラ。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記燃焼装置が液体アンモニアを加熱する加熱手段を備え、液体アンモニアを加熱させて前記火炉の内部に噴射させることを特徴とする請求項１に記載のボイラ。
【請求項３】
前記燃焼装置が、液体アンモニアとは異なる流体を前記噴射ノズルに導く流体供給路を備え、前記流体供給路によって導かれた前記流体と液体アンモニアの混合流体を前記噴射ノズルから噴射させることを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ。
【請求項４】
前記液化燃料供給ラインを通して前記噴射ノズルに供給される液体アンモニアの量を調整する第一の調整弁と、前記流体供給路を通して前記噴射ノズルに供給される前記流体の供給を調整する第二の調整弁と、前記第一の調整弁と前記第二の調整弁とを制御するコントローラを設けたことを特徴とする請求項３に記載のボイラ。
【請求項５】
前記燃焼装置が、アトマイズ流体供給ラインから供給されたアトマイズ流体を前記噴射ノズルに導く流体供給路を備え、液体アンモニアをアトマイズ流体と一緒にして前記噴射ノズルから噴射させることを特徴とする請求項１又は２に記載のボイラ。
【請求項６】
前記燃焼装置が、前記液化燃料供給路を断熱する断熱手段を備えることを特徴とする請求項１～５の何れか１つに記載のボイラ。
【請求項７】
前記噴射ノズルによって噴射された液状のアンモニアは、前記火炉の内部でアンモニアガスに気化して燃焼する請求項１～６の何れか１つに記載のボイラ。
【請求項８】
バイオマス燃料または天然ガスを空気と混合させて前記火炉内に吹き込み前記火炉内で燃焼させるバーナを備える請求項１～７の何れか１つに記載のボイラ。
【請求項９】
前記空気は前記混合の前に加熱されることを特徴とする請求項８に記載のボイラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ボイラに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、液体燃料を蒸気で微粒化して噴射する２流体噴射ノズルが知られている。例えば、特許文献１では、液体燃料として油が用いられており、２流体噴射ノズルの先端部で油と蒸気が混合されて噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
実願昭５９－００７５６４号（実全昭６０－１２２６２３号）のマイクロフィルム
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
液体燃料の流動を安定化させる観点から、２流体噴射ノズルの内部で液体燃料が気化するベーパロックは抑制されることが好ましい。しかしながら、これを達成するための構成は、上記特許文献には開示されていない。
【０００５】
本開示の目的は、噴射ノズル内での液体アンモニアの流動を安定化させることができるボイラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラは、
火炉壁を含む火炉と、
液化燃料供給ラインと液体アンモニアを液状のまま前記火炉の内部に噴射するように構成された噴射ノズルと前記液化燃料供給ラインを通して供給される液体アンモニアを前記噴射ノズルまで導く液化燃料供給路を有する燃焼装置と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、噴射ノズル内での液体アンモニアの流動を安定化させることができるボイラを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の一実施形態に係る燃焼システムの概略的な構成図である。
本開示の一実施形態に係る供給ユニットの概念的な構成図である。
本開示の一実施形態に係る２流体噴射ノズルから噴射される液化燃料の流量と液化燃料の供給圧力との関係を概念的に示すグラフである。
本開示の一実施形態に係るバーナの概略的な構成図である。
本開示の一実施形態に係る液化燃料の供給圧力と噴射流量との関係を概念的に示すグラフである。
本開示の一実施形態に係る２流体噴射ノズルの概略的な説明図である。
本開示の一実施形態に係るバックプレートの概略的な説明図である。
本開示の一実施形態に係る液化燃料とアトマイズ流体を供給する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本開示に係る一実施形態について、図面を参照して説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。以降の説明で、上や上方とは鉛直方向上側を示し、下や下方とは鉛直方向下側を示すものであり、鉛直方向は厳密ではなく誤差を含むものである。
また、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
【００１０】
＜１．燃焼システム１の全体的な構成＞
図１は、本実施形態の固体燃料と液化燃料を主燃料とするボイラを備える燃焼システムを表す概略構成図である。液化燃料は、大気圧下の常温において気相となる燃料である。本明細書でいう常温は３５℃である。液化燃料は、例えば石油（軽質油や液化石油ガス）、液化天然ガス、ジメチルエーテル、および液体アンモニアなどである。以下の説明では特段の説明がない限り、液化燃料は液体アンモニアを指すものとする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許