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公開番号2025068080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2025025577,2021059232
出願日2025-02-20,2021-03-31
発明の名称アンモニア燃料ボイラ、及び、ボイラの運転方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F23D 11/00 20060101AFI20250417BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】NOxの発生を抑制できる条件下でアンモニア燃料の供給を開始するアンモニア燃料ボイラ、及び、ボイラの運転方法を提供する。
【解決手段】アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼によるガス温度が1400℃以上である火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して、他の燃料とアンモニアとの混焼が行われる。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
１４００℃以上である火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
火炉のノーズ温度が１１２０℃以上である前記火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項３】
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼によるガス温度が１４００℃以上である火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して、前記他の燃料とアンモニアとの混焼が行われることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項４】
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼によって火炉のノーズ温度が１１２０℃以上の状態にある前記火炉内に、アンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して、前記他の燃料とアンモニアとの混焼が行われることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項５】
火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させるアンモニア燃料ボイラであって、
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼により前記火炉内のガス温度が１４００℃以上であるときに、前記アンモニア噴射ノズルから前記火炉内に液体アンモニアの噴射を開始することを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項６】
火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させるアンモニア燃料ボイラであって、
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼により前記火炉内のガス温度が１４００℃以上であることを温度計測手段が計測したら、前記アンモニア噴射ノズルから前記火炉内に液体アンモニアの噴射を開始させる制御装置
を備えることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項７】
火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させるアンモニア燃料ボイラであって、
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼により前記火炉のノーズ温度が１１２０℃以上であるときに、前記アンモニア噴射ノズルから前記火炉内に液体アンモニアの噴射を開始することを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項８】
火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させるアンモニア燃料ボイラであって、
アンモニア燃料以外の他の燃料を用いた燃焼により前記火炉のノーズ温度が１１２０℃以上であることを温度計測手段が計測したら、前記アンモニア噴射ノズルから前記火炉内に液体アンモニアの噴射を開始させる制御装置
を備えることを特徴とするアンモニア燃料ボイラ。
【請求項９】
前記火炉内で前記他の燃料とアンモニアとの混焼が行われた後に、アンモニアの専焼が行われる
ことを特徴とする請求項３～８のいずれか１つに記載のアンモニア燃料ボイラ。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記アンモニア噴射ノズルから液体アンモニアの噴射を開始させた後、
アンモニアの専焼を開始するためのアンモニア専焼条件が満たされると判定した場合に、
アンモニアの専焼を前記火炉内で開始させるための制御指令を、前記他の燃料ならびに液体アンモニアを供給するための供給システムに送り、
前記火炉内でアンモニアの専焼が行われる
ことを特徴とする請求項６又は８に記載のアンモニア燃料ボイラ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アンモニア燃料ボイラ、及び、ボイラの運転方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、アンモニアが燃料として火炉内に供給されるボイラが知られている。アンモニアが燃料として用いられる場合、窒素酸化物（ＮＯｘ）が排出されるのを抑制する必要がある。例えば、特許文献１で開示されるボイラでは、複数段あるバーナのうち上段のバーナにはアンモニア燃料が供給されず、これによりＮＯｘの排出が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１１２２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発明者らの知見によれば、ＮＯｘの排出量を抑制するためには、アンモニア燃料の供給開始前に他の燃料を用いてボイラ内の燃焼環境を適正化することが好ましい。しかし、特許文献１にはこういった構成の具体的な開示はない。
【０００５】
本開示は、ＮＯｘの発生を抑制できる条件下でアンモニア燃料の供給を開始するアンモニア燃料ボイラ、及び、ボイラの運転方法に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態に係るボイラは、
１４００℃以上である火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射して燃焼させることを特徴とする。
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係るボイラの運転方法は、
火炉のノーズ温度が１１２０℃以上である前記火炉内にアンモニア噴射ノズルから液体アンモニアを液状のまま噴射するステップを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、ＮＯｘの発生を抑制できる条件下でアンモニア燃料の供給を開始するアンモニア燃料ボイラ、及び、ボイラの運転方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態に係るボイラ運転システムの概念図である。
一実施形態に係るボイラの運転方法を示すフローチャートである。
一実施形態に係るアンモニアバーナの構成を示す断面図である。
一実施形態に係るバーナユニットの具体的な構成の説明図である。
一実施形態に係るボイラ運転システムの具体的な構成である。
一実施形態に係るボイラ運転制御処理を示すフローチャートである。
一実施形態に係るバーナ部空気比とＮＯｘ排出量との関係を示すグラフである。
一実施形態に係るガス温度とアンモニアの必要滞留時間との関係を示すグラフである。
一実施形態に係るノーズ温度とバーナ部のガス温度との関係を示すグラフである。
一実施形態に係る熱量換算でのアンモニア混焼率とＮＯｘ排出量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、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、本発明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。
（【００１１】以降は省略されています）

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