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公開番号2025094583
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210228
出願日2023-12-13
発明の名称ボイラ
出願人三浦工業株式会社
代理人個人,個人
主分類F22B 35/00 20060101AFI20250618BHJP(蒸気発生)
要約【課題】アンモニア燃料の混焼を開始する際に燃焼ガスの温度が低下することによって残存する燃焼ガス中のアンモニアの未燃物を削減しつつ、速やかにアンモニアの燃焼を開始することができるボイラを提供する。
【解決手段】アンモニア混焼ボイラ1は、アンモニアより燃焼速度の速い第1燃料F1とアンモニア燃料F2のうちの少なくともいずれかと、燃焼用空気A1とが供給され、燃料を燃焼させるバーナ20と、缶体10と、缶体10の内部の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部14と、缶体10の加熱状態を検出する加熱状態検出部である排ガス温度検出部401と、制御部40とを備え、制御部40は、燃焼制御部42と、混焼を開始する基準温度を決定する基準温度評価部43とを備え、燃焼制御部42は、第1燃料F1の燃焼を開始した後、加熱状態検出部の検出結果が基準温度を超える場合に、第1燃料F1とアンモニア燃料F2との混焼を開始するように制御する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
アンモニアより燃焼速度の速い第１燃料とアンモニア燃料のうちの少なくともいずれかと、燃焼用空気と、が供給され、燃料を燃焼させるバーナと、
前記バーナによる燃料の燃焼により生じた燃焼ガスから熱回収を行い、蒸気を生成する缶体と、
前記缶体の内部の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部と、
前記缶体の加熱状態を検出する加熱状態検出部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記バーナの燃焼を制御する燃焼制御部と、
前記第１燃料の燃焼量及び前記蒸気圧力検出部の検出結果に基づいて、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始する基準温度を決定する基準温度評価部と、
を備え、
前記燃焼制御部は、
前記第１燃料の燃焼を開始した後、前記加熱状態検出部の検出結果が前記基準温度を超える場合に、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始するように制御する、ボイラ。
続きを表示（約 130 文字）【請求項２】
前記燃焼制御部は、
前記蒸気圧力検出部の検出結果が所定の値を超え、かつ、前記加熱状態検出部の検出結果が前記基準温度を超える場合に、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始するように制御する、
請求項１に記載のボイラ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボイラに関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
バーナの燃料として使われている天然ガスや石油燃料等の炭化水素系燃料の一部を、二酸化炭素を発生しないアンモニア燃料に置き換えることで、二酸化炭素の排出削減が期待されている。一方、アンモニアは一般的な炭化水素燃料に比べて燃焼速度が遅く、難燃性燃料として知られている。特許文献１では、燃料の初期着火が非常に困難である上、着火状態の安定化の面でも多くの不利な点を伴うアンモニア燃料燃焼装置において、難燃性燃料の着火及びその安定化に資する難燃性燃料の燃焼装置が考案されている。しかし、特許文献１の燃焼装置では、燃焼器本体の内壁付近が外部の温度により低温となり、火炎が急冷されることによって燃焼反応が停止し、不完全燃焼ガスが発生していた。そこで、特許文献２では、アンモニアによる安定的な火炎の形成ができないという課題に対して、特殊バーナが考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１３８５６５号公報
特開２０２０－０９１０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アンモニア混焼バーナを使用するボイラにおいて、アンモニア燃料の燃焼を開始する際に燃焼ガスの温度が低下することにより、アンモニア燃料の燃焼が不安定な状態になり、アンモニアの未燃物の発生量が増大することや、ひいてはアンモニア混焼バーナの燃焼が安定しないことが課題であった。アンモニア混焼バーナの燃焼を安定させるとともに、アンモニア燃料の混焼をすみやかに開始し、炭化水素燃料の燃焼により発生する二酸化炭素を効果的に削減することが望まれている。
【０００５】
従って、本発明は、アンモニア燃料の混焼を開始する際に燃焼ガスの温度が低下することによって残存する燃焼ガス中のアンモニアの未燃物を削減しつつ、速やかにアンモニアの燃焼を開始することができるボイラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、アンモニアより燃焼速度の速い第１燃料とアンモニア燃料のうちの少なくともいずれかと、燃焼用空気と、が供給され、燃料を燃焼させるバーナと、前記バーナによる燃料の燃焼により生じた燃焼ガスから熱回収を行い、蒸気を生成する缶体と、前記缶体の内部の蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出部と、前記缶体の加熱状態を検出する加熱状態検出部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記バーナの燃焼を制御する燃焼制御部と、前記第１燃料の燃焼量及び前記蒸気圧力検出部の検出結果に基づいて、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始する基準温度を決定する基準温度評価部と、を備え、前記燃焼制御部は、前記第１燃料の燃焼を開始した後、前記加熱状態検出部の検出結果が前記基準温度を超える場合に、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始するように制御する、ボイラに関する。
【０００７】
また、前記燃焼制御部は、前記蒸気圧力検出部の検出結果が所定の値を超え、かつ、前記加熱状態検出部の検出結果が前記基準温度を超える場合に、前記第１燃料と前記アンモニア燃料との混焼を開始するように制御することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アンモニア燃料の混焼を開始する際に燃焼ガスの温度が低下することによって残存する燃焼ガス中のアンモニアの未燃物を削減しつつ、速やかにアンモニアの燃焼を開始することができるボイラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施形態に係るアンモニア混焼ボイラの構成を模式的に示す図である。
本発明の実施形態に係るアンモニア混焼ボイラにおける燃焼量毎の缶内圧力と基準温度との関係を示すグラフである。
都市ガス（１３Ａ）を燃焼するボイラにおける燃焼開始後の缶内圧力と排ガス温度、水管温度（過熱サーモ）、スケールモニタ温度の変化を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るボイラとしてのアンモニア混焼ボイラ１について、図面を参照しながら説明する。第１実施形態のアンモニア混焼ボイラ１は、燃料を燃焼させ、水を加熱し蒸気の生成を行う蒸気ボイラであり、負荷機器（図示せず）に蒸気を供給するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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