技術開発ニュース No.168
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研 究 紹 介
研 究 紹 介
Introductions of Research Activities
アンモニア混焼評価に関する取り組み
Efforts regarding ammonia co-firing evaluation
産業分野でのアンモニア燃焼利用の普及に向けて
執筆者
先端技術応用研究所
先端技術ソリューショングループ
神田 茂樹・棚橋 尚貴・藤本 貴之
産業分野でのアンモニア燃焼利用の普及に向けて、都市ガスとアンモニアガスの混焼技術に
着目し、安定的に混焼させるための各種評価を行っている。アンモニア燃焼の操作性や安全
性の向上と低 NOx化につながる燃焼制御技術を確立し、脱炭素社会の実現を目指していく。
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はじめに
2050 年のカーボンニュートラル実現に向けて、水素や
アンモニアの利用が注目されている。アンモニアは取扱い
が確立されていること、水素に比べエネルギー費用の低減
の見込みが高いことなどから、産業分野の脱炭素化に向け
ては、燃料としてのアンモニア利用が注目されており、国
内外で研究開発が進められている。一方で、アンモニアは
その燃焼性の悪さや毒性から、クリアしなくてはならない
課題も山積している。
2
（1）燃焼試験
アンモニア混焼の様子を第 3 図に示す。中央が熱源とし
て利用するメイン火炎、上部は保炎を目的としたパイロッ
ト火炎である。都市ガス燃焼では家庭のガスコンロなどと
同じく、火炎は青白い色となる。この都市ガスにアンモニ
アを混ぜて混焼させると、燃料成分の違いによって火炎は
赤みを帯びることが分かる。
アンモニア燃料の特徴
アンモニアの燃料としての主な特徴は、次のとおりである。
＜メリット＞
〇 燃焼時に CO2 を排出しない。
〇 輸送・貯蔵技術が確立されており、他の CO2 フリー燃
料と比べて早期の実用化が見込める。
〇 燃焼性の悪さは都市ガス等の既存燃料と混焼することで
改善でき、この場合は既存設備の大部分を流用可能。
＜課題＞
〇 アンモニアに含まれる窒素由来のフューエルNOxの増加。
〇 燃焼性の悪さから、人体に毒性のあるアンモニアが残
留や排出される恐れがあり、NOx・残留アンモニア抑
制技術の確立が必要。
第 3 図 火炎の様子
（2）技術要素の評価
燃焼条件の違いによって NOx の生成や残留アンモニアの
挙動にも変化がみられることから、これらの排出抑制技術
の確立に向け、評価を進めている。
➣ NOx および N2O は、温度／燃焼量／空気比／ 1 次 2 次
空気比率／混焼率の全てに影響を受ける。
➣ 混焼着火を行った際、一時的に多量の NOx が排出され
ることが確認された。炉内温度制御のために行う OnOff 制御や、着火から混焼を行う際の制御方法の検証が
必要である。
第 1 図 アンモニアの燃焼反応
3
本研究での取り組み
都市ガスとアンモニアガスの混焼技術に着目し、大阪大
学殿との共同研究にて、燃焼時の反応機構、排ガス組成を
含めて、安定的に混焼させるための各種評価を行っている。
4
今後の展開
当社グループは脱炭素社会を実現していくために、水
素・アンモニア利用のソリューション提供と国際供給網か
ら地域供給網までのサプライチェーン構築を目指してい
る。ソリューション提供に向けてアンモニア燃焼の操作性
や安全性の向上と低 NOx 化につながる燃焼制御技術を確立
し、中部電力ミライズとともに産業分野での脱炭素化の実
現を目指していく。
第 2 図 アンモニア燃焼試験炉
技術開発ニュース 2024.03／No.168
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