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公開番号2025087731
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2025025582,2021146425
出願日2025-02-20,2021-09-08
発明の名称燃焼システム
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 20060101AFI20250603BHJP(燃焼装置;燃焼方法)
要約【課題】液体アンモニアを燃料とすることが可能なボイラを備える燃焼システムを提供する。
【解決手段】燃焼システムは、火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを火炉の内部に噴射する噴射ノズルと、燃焼ガス通路とを有するボイラと、燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置とを備える。噴射ノズルは、液体アンモニアを液状のまま微粒化して火炉の内部に噴射できるように構成されている。
【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、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルと、燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記噴射ノズルは、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルを先端部に設けた複数のバーナを有する燃焼装置と、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器を設けた燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられ、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去または低減する脱硝装置と、
を備え、
前記複数のバーナは前記火炉壁に装着されており、
前記燃焼装置は、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
【請求項３】
火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルと、燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記噴射ノズルは、液体アンモニアを水蒸気と混合させて前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
【請求項４】
火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルを先端部に設けた複数のバーナを有する燃焼装置と、燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器を設けた燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられ、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去または低減する脱硝装置と、
を備え、
前記複数のバーナは前記火炉壁に装着されており、
前記燃焼装置は、液体アンモニアを水蒸気と混合させて前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
【請求項５】
火炉壁を含む火炉と、
石油コークス燃料、その他の石油残渣、重油、軽油、重質油、その他の石油類、工場廃液、石炭、バイオマス燃料、天然ガス、石油ガス、製鉄プロセスで発生する副生ガス、の何れか１つ又はこれらの各種燃料を組み合わせた燃料を前記火炉の内部に噴射する第一噴射ノズルと、
液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する第二噴射ノズルと、
燃焼ガス通路と、
を有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記第二噴射ノズルは、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
【請求項６】
火炉壁を含む火炉と、
石油コークス燃料、その他の石油残渣、重油、軽油、重質油、その他の石油類、工場廃液、石炭、バイオマス燃料、天然ガス、石油ガス、製鉄プロセスで発生する副生ガス、の何れか１つ又はこれらの各種燃料を組み合わせた燃料を前記火炉の内部に噴射する第一噴射ノズルを先端部に設けた複数の第一バーナを有する第一燃焼装置と、
液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する第二噴射ノズルを先端部に設けた複数の第二バーナを有する第二燃焼装置と、
燃焼ガスの熱を回収するための熱交換器を設けた燃焼ガス通路と、
を有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられ、燃焼ガス中の窒素酸化物を除去または低減する脱硝装置と、
を備え、
前記複数の第一バーナおよび前記複数の第二バーナは前記火炉壁に装着されており、
前記第二燃焼装置は、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている
ことを特徴とする燃焼システム。
【請求項７】
前記噴射ノズルから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又は２に記載の燃焼システム。
【請求項８】
前記第二噴射ノズルから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５又は６に記載の燃焼システム。
【請求項９】
前記脱硝装置の下流に設けられ、燃焼ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫装置を備える、
ことを特徴とする請求項１～８の何れか１つに記載の燃焼システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃焼システムに関する。
続きを表示（約 2,200 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】
本開示の目的は、液体アンモニアを燃料とすることが可能なボイラを備える燃焼システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼システムは、
火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルと、燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記噴射ノズルは、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている。
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼システムは、
火炉壁を含む火炉と、液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する噴射ノズルと、燃焼ガス通路とを有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記噴射ノズルは、液体アンモニアを水蒸気と混合させて前記火炉の内部に噴射できるように構成されている。
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼システムは、
火炉壁を含む火炉と、
石油コークス燃料、その他の石油残渣、重油、軽油、重質油、その他の石油類、工場廃液、石炭、バイオマス燃料、天然ガス、石油ガス、製鉄プロセスで発生する副生ガス、の何れか１つ又はこれらの各種燃料を組み合わせた燃料を前記火炉の内部に噴射する第一噴射ノズルと、
液体アンモニアを前記火炉の内部に噴射する第二噴射ノズルと、
燃焼ガス通路と、
を有するボイラと、
前記燃焼ガス通路の下流に設けられた脱硝装置と、
を備え、
前記第二噴射ノズルは、液体アンモニアを液状のまま微粒化して前記火炉の内部に噴射できるように構成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、液体アンモニアを燃料とすることができる燃焼システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
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】
【００１０】
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。
（【００１１】以降は省略されています）

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