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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024126968
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】工業炉
(51)【国際特許分類】
F23M 9/06 20060101AFI20240912BHJP
F23C 99/00 20060101ALI20240912BHJP
F23C 1/00 20060101ALI20240912BHJP
F23K 5/00 20060101ALI20240912BHJP
F27D 7/02 20060101ALI20240912BHJP
F27B 5/16 20060101ALI20240912BHJP
F27B 5/06 20060101ALI20240912BHJP
【ＦＩ】
F23M9/06
F23C99/00 325
F23C1/00 301
F23K5/00 302
F27D7/02 A
F27B5/16
F27B5/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023035768
(22)【出願日】2023-03-08
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「ＮＥＤＯ先導研究プログラム／エネルギー・環境新技術先導研究プログラム」委託研究、産業技術強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】592017002
【氏名又は名称】三建産業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000116105
【氏名又は名称】ロザイ工業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504136568
【氏名又は名称】国立大学法人広島大学
(71)【出願人】
【識別番号】504173471
【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学
(71)【出願人】
【識別番号】504157024
【氏名又は名称】国立大学法人東北大学
(74)【代理人】
【識別番号】100105175
【弁理士】
【氏名又は名称】山広 宗則
(74)【代理人】
【識別番号】100105197
【弁理士】
【氏名又は名称】岩本 牧子
(72)【発明者】
【氏名】岸村 司
(72)【発明者】
【氏名】三宅 智久
(72)【発明者】
【氏名】竹村 信一郎
(72)【発明者】
【氏名】下栗 大右
(72)【発明者】
【氏名】橋本 望
(72)【発明者】
【氏名】中村 寿
【テーマコード（参考）】
3K065
3K068
3K091
4K061
4K063
【Ｆターム（参考）】
3K065TA01
3K065TC03
3K065TD05
3K065TP10
3K068AA01
3K068BA03
3K091BB07
3K091BB25
3K091CC06
3K091EA34
3K091FB42
4K061AA01
4K061BA02
4K061CA08
4K061CA13
4K061DA03
4K061GA03
4K061GA06
4K063AA05
4K063AA13
4K063AA15
4K063BA02
4K063BA03
4K063CA02
4K063DA04
4K063DA13
4K063DA24
4K063DA34
(57)【要約】
【課題】効果的に窒素酸化物の低減を図りつつアンモニアを燃焼させる工業炉を提供する。
【解決手段】炉体２の側壁３に設けられたバーナ１０からの火炎Ｆで、バーナ１０に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉１であって、炉体２内で火炎Ｆに接する位置に燃焼促進用の耐火物１００を設けた。炉体２の天井壁５に、火炎Ｆの延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズル１１，１２，１３を設けた。
【選択図】図１
【解決手段】炉体２の側壁３に設けられたバーナ１０からの火炎Ｆで、バーナ１０に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉１であって、炉体２内で火炎Ｆに接する位置に燃焼促進用の耐火物１００を設けた。炉体２の天井壁５に、火炎Ｆの延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズル１１，１２，１３を設けた。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
炉体の側壁に設けられたバーナからの火炎で、前記バーナに燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉であって、
前記炉体内で前記火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
前記炉体内で前記火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
【請求項2】
前記耐火物を、前記火炎の延びる方向の先端と後端の中間位置と先端との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の工業炉。
【請求項3】
炉体の側壁に設けられたバーナからの火炎で、前記バーナに燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉であって、
前記炉体内で前記火炎の先端周辺に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
前記炉体内で前記火炎の先端周辺に燃焼促進用の耐火物を設けたことを特徴とする工業炉。
【請求項4】
前記耐火物は、耐火煉瓦であることを特徴とする請求項１又は３に記載の工業炉。
【請求項5】
前記炉体の天井壁に、前記火炎の延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズルを設けたことを特徴とする請求項１又は３に記載の工業炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンモニアを燃料として燃焼させる工業炉に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、地球温暖化抑制の観点から、燃焼しても二酸化炭素を発生しないアンモニアが新たな燃料として注目を集めているが、アンモニアを化石燃料と混合したりアンモニアだけで燃焼させると窒素酸化物（ＮＯX）の排出量が増大することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１に記載の燃焼装置は、石炭にアンモニアを加えて燃焼する場合の窒素酸化物増大の課題を解決するものである。
【0004】
工業炉などの燃焼を必要とする熱設備では、常温から温度を上げる昇温工程が必ずあり、アンモニアだけを燃料とすれば、炉内低温時には未燃焼アンモニアや窒素酸化物（ＮＯX）などが発生し、温室効果や環境問題を悪化させてしまう。
また、アンモニアは、都市ガスなど既存のガス燃料より燃焼速度が遅いため、燃焼機器に対してアンモニアの供給量を増やすと未燃焼のアンモニアが増加するといった悪循環になってしまう。
また、アンモニアは、都市ガスなど既存のガス燃料より燃焼速度が遅いため、燃焼機器に対してアンモニアの供給量を増やすと未燃焼のアンモニアが増加するといった悪循環になってしまう。
【0005】
これに対しては、工業炉を含む熱設備のサイズを大きくしてアンモニアの燃焼量を増加させることが考えられるが初期投資が嵩んでしまう。また、窒素酸化物（ＮＯX）を無害化するため排ガス処理設備として脱硝装置を設置することが一般的ではあるがその分、コスト高になってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特許第７０２０７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで、本発明の目的とするところは、効果的に窒素酸化物の低減を図りつつアンモニアを燃焼させる工業炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明の工業炉は、炉体（２）の側壁（３）に設けられたバーナ（１０）からの火炎（Ｆ）で、前記バーナ（１０）に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉（１）であって、
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）に接する位置に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）に接する位置に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
【0009】
また本発明は、前記耐火物（１００）を、前記火炎（Ｆ）の延びる方向の先端と後端の中間位置と先端との間に設けたことを特徴とする。
【0010】
また本発明は、炉体（２）の側壁（３）に設けられたバーナ（１０）からの火炎（Ｆ）で、前記バーナ（１０）に燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させる工業炉（１）であって、
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）の先端周辺に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
ここで、火炎（Ｆ）の先端周辺とは、火炎（Ｆ）に直接接しない位置に耐火物（１００）が設ける場合も含まれることを意味するものであり、ここで「周辺」とは先端を中心にして２００ｍｍ以内の範囲内であることを意味する。
前記炉体（２）内で前記火炎（Ｆ）の先端周辺に燃焼促進用の耐火物（１００）を設けたことを特徴とする。
ここで、火炎（Ｆ）の先端周辺とは、火炎（Ｆ）に直接接しない位置に耐火物（１００）が設ける場合も含まれることを意味するものであり、ここで「周辺」とは先端を中心にして２００ｍｍ以内の範囲内であることを意味する。
【0011】
また本発明は、前記耐火物（１００）は、耐火煉瓦であることを特徴とする。
【0012】
また本発明は、前記炉体（２）の天井壁（５）に、前記火炎（Ｆ）の延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズル（２１，２２，２３，２４）を設けたことを特徴とする。
【0013】
なお、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【0014】
本発明の工業炉によれば、炉体の側壁に設けられたバーナからの火炎で、バーナに燃焼用空気とガス燃料とともに供給されるアンモニアを燃焼させるときに、炉体内で火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物、例えば耐火煉瓦などの耐火物を設けることで、アンモニアの燃焼を、耐火物を設けない場合と比較して飛躍的に促進させることができる。
これにより、未燃のアンモニアを低減させることができる。
これにより、未燃のアンモニアを低減させることができる。
【0015】
耐火物を設ける位置としては、火炎の延びる方向の先端と後端の中間位置と先端との間に設けることが好ましい。
なお、炉体内で火炎の先端周辺に燃焼促進用の耐火物を設けたものであっても未燃のアンモニアを低減させる効果はある。すなわち、火炎の先端から火炎に遠ざかる位置で火炎に接しない位置（先端から２００ｍｍ以内の範囲内の位置）に燃焼促進用の耐火物を設けたものであっても未燃のアンモニアを低減させる効果はある。
なお、炉体内で火炎の先端周辺に燃焼促進用の耐火物を設けたものであっても未燃のアンモニアを低減させる効果はある。すなわち、火炎の先端から火炎に遠ざかる位置で火炎に接しない位置（先端から２００ｍｍ以内の範囲内の位置）に燃焼促進用の耐火物を設けたものであっても未燃のアンモニアを低減させる効果はある。
【0016】
また本発明によれば、炉体の天井壁に、火炎の延びる方向に間隔をあけて設けられ下方にアンモニアを噴射する複数のアンモニア注入ノズルを設けたので、窒素酸化物（ＮＯX）の排出量を低減させることができる。
すなわち、炉体内で火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物を設けるとアンモニアの燃焼を促進させることができるがそれにともない窒素酸化物（ＮＯX）が高くなるので、バーナ取付部以外の炉体にアンモニア注入ノズルを複数設けることにより、アンモニアを発熱させ還元反応させることで窒素酸化物（ＮＯX）を無害化させることができる。
耐火物を設けることによりアンモニアを完全燃焼させるとアンモニアの特性上、窒素酸化物（ＮＯX）が規制値の１０倍以上排出されることもあるが、２次燃料として複数のアンモニア注入ノズルを設けることで窒素酸化物（ＮＯX）を効率的に低減させることができる。
すなわち、炉体内で火炎に接する位置に燃焼促進用の耐火物を設けるとアンモニアの燃焼を促進させることができるがそれにともない窒素酸化物（ＮＯX）が高くなるので、バーナ取付部以外の炉体にアンモニア注入ノズルを複数設けることにより、アンモニアを発熱させ還元反応させることで窒素酸化物（ＮＯX）を無害化させることができる。
耐火物を設けることによりアンモニアを完全燃焼させるとアンモニアの特性上、窒素酸化物（ＮＯX）が規制値の１０倍以上排出されることもあるが、２次燃料として複数のアンモニア注入ノズルを設けることで窒素酸化物（ＮＯX）を効率的に低減させることができる。
【0017】
本発明によれば、工業炉を含む熱設備のサイズを大きくしてアンモニアの燃焼量を増加するようにしたり、窒素酸化物（ＮＯX）を無害化するため排ガス処理設備として脱硝装置などを設置したりする必要がないのでその分、コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態に係る工業炉の要部を示す縦断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る工業炉の要部を示す横断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係る別の工業炉の要部を示す縦断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係る耐火物を設けた工業炉と、耐火物を設けない工業炉を、排ガス成分の濃度において比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
【0020】
本実施形態に係る工業炉１（ここでは、金属加熱炉を例に説明する）は、図１に示すように、断面略矩形状で、炉体２を構成する炉壁３にはバーナ１０が設けられ、そのバーナ１０からの火炎でアンモニア（ＮＨ3）をガス燃料と混焼させる炉１である。
【0021】
アンモニア（ＮＨ3）は、アンモニア供給装置１４から第一配管１１を介してバーナ１０に送られ第一配管１１には途中、アンモニア用開閉弁（電磁弁）１７が設けられている。ガス燃料は、都市ガスやプロパンガスなどといった既存のガスからなり、ガス供給装置１５から第二配管１２を介してバーナ１０に送られ第二配管１２には途中、ガス用開閉弁（電磁弁）１８が設けられている。燃焼用空気は、外気がブロワ１６でエア配管１３を介してバーナ１０に送られエア配管１３には途中、エア用開閉弁（電磁弁）１９が設けられている。
バーナ１０は水平方向に延び、火炎Ｆを水平方向（図１及び図２では右側から左側）に放射させる。
バーナ１０は水平方向に延び、火炎Ｆを水平方向（図１及び図２では右側から左側）に放射させる。
【0022】
工業炉１の天井壁５には火炎Ｆの延びる方向、すなわち図１及び図２では右側から左側に向けて間隔をあけて（ここでは等間隔）、４つのアンモニア注入ノズル（第１アンモニア注入ノズル，第２アンモニア注入ノズル，第３アンモニア注入ノズル，第４アンモニア注入ノズル）２１，２２，２３，２４が設けられている。
【0023】
アンモニア注入ノズル２１，２２，２３，２４からは、アンモニア供給装置１４から供給されたアンモニアがそれぞれ電磁弁（第１電磁弁，第２電磁弁，第３電磁弁，第４電磁弁）３１，３２，３３，３４を介して炉内に、火炎Ｆの延びる方向に直交する方向、すなわち上から下に向けて噴射される。
アンモニア供給装置１４から各アンモニア注入ノズル２１，２２，２３，２４にアンモニアを送る第三配管４１は、第一配管１１においてアンモニア供給装置１４とアンモニア用開閉弁１７の間から分岐している。
なお、工業炉１の天井壁５の一部には排ガスを放出するための煙道２０が設けられている。
アンモニア供給装置１４から各アンモニア注入ノズル２１，２２，２３，２４にアンモニアを送る第三配管４１は、第一配管１１においてアンモニア供給装置１４とアンモニア用開閉弁１７の間から分岐している。
なお、工業炉１の天井壁５の一部には排ガスを放出するための煙道２０が設けられている。
【0024】
そして、炉体２内で火炎Ｆに接する位置には、燃焼促進用の耐火物１００が設けられている。
耐火物１００は耐火煉瓦（耐熱性金物であってもよい）からなり、炉体２の底から立設している。
耐火物１００は、図１に示すように、その高さは、火炎Ｆの高さの半分程度で、しかも、火炎Ｆの延びる方向の先端（Ｍで示す位置）と後端（側壁３の内壁）の中間位置（Ｃで示す位置）と先端との間（Ｒで示す範囲）に位置するように設けられている。
耐火物１００は耐火煉瓦（耐熱性金物であってもよい）からなり、炉体２の底から立設している。
耐火物１００は、図１に示すように、その高さは、火炎Ｆの高さの半分程度で、しかも、火炎Ｆの延びる方向の先端（Ｍで示す位置）と後端（側壁３の内壁）の中間位置（Ｃで示す位置）と先端との間（Ｒで示す範囲）に位置するように設けられている。
【0025】
耐火物１００を設けると、火炎Ｆが耐火物１００に接することで耐火物１００は赤熱し、ここにアンモニアが接するとアンモニアの燃焼は、耐火物１００を設けない場合と比較して飛躍的に促進させられ、未燃のアンモニアを低減させることができる。
これによれば、工業炉１の昇温時などの低温度の場合であってもアンモニアを燃料として使用することでき、アンモニアの燃焼量を増やすことができる。
これによれば、工業炉１の昇温時などの低温度の場合であってもアンモニアを燃料として使用することでき、アンモニアの燃焼量を増やすことができる。
【0026】
その際、工業炉を含む熱設備のサイズを大きくしてアンモニアの燃焼量を増加する必要はなく、アンモニアの燃焼場をコンパクトにすることができるので設備に対する初期投資を抑えることができ経済的である。
また、耐火物１００の放熱効果によって熱設備の昇温に寄与することができるといったメリットもある。
また、耐火物１００の放熱効果によって熱設備の昇温に寄与することができるといったメリットもある。
【0027】
またアンモニアの燃焼の促進にともない窒素酸化物（ＮＯX）が高くなってしまうが、バーナ取付部以外の炉体２にアンモニア注入ノズル２１～２４を複数設けることにより、アンモニアを発熱させ還元反応させることで窒素酸化物（ＮＯX）を無害化させることができるので問題ない。
これによれば、窒素酸化物（ＮＯX）を無害化するため排ガス処理設備として脱硝装置などを設置したりする必要がないのでその分、コストを低減させることができる。
これによれば、窒素酸化物（ＮＯX）を無害化するため排ガス処理設備として脱硝装置などを設置したりする必要がないのでその分、コストを低減させることができる。
【0028】
また、アンモニア注入ノズル２１～２４を複数設けているので、アンモニアの燃焼量とそれにともなって発生する窒素酸化物（ＮＯX）の排出量をオンタイムでチェックしながら適切な量のアンモニアをアンモニア注入ノズル２１～２４から容易に供給することができる。
【0029】
なお、本実施形態では、複数のアンモニア注入ノズル２１～２４を炉体２の天井壁５に設けたが、予想される窒素酸化物（ＮＯX）の排出量が少ない場合や、コスト高となっても脱硝装置などを設置する場合には、図３に示すように、複数のアンモニア注入ノズル２１～２４を一切設けないようにすることもできる。
【0030】
ここで、図４に、耐火物１００を設けた工業炉と、耐火物１００を設けない工業炉を、排ガス成分の濃度において比較した実験データを示す。耐火物１００としては、煉瓦を使用し、テストＮＯ１～３は、炉内温度により赤熱した煉瓦ありの場合、テストＮＯ４～５は、赤熱した煉瓦なしの場合を示している。
【0031】
テストＮＯ４は、炉内温度が９４６℃で燃焼量が４０ｋＷであり、未燃焼ガス成分として、ＣＯ（一酸化炭素）が１２，２４２ｐｐｍ，ＣＨ４（メタン）が１，６１３ｐｐｍ，ＮＨ3（アンモニア）が１，２５１ｐｐｍであった。このとき、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量は１ｐｐｍで、ＮＯ2（二酸化窒素）の排出量は２ｐｐｍであった。なお、Ｏ2（酸素）の占める割合は０％であった。未燃焼のＮＨ3（アンモニア）の量が多いため排出される窒素酸化物（ＮＯX）は少ないものであった。
【0032】
次にテストＮＯ５は、炉内温度がテストＮＯ４よりも高く１０４０℃で燃焼量が４０ｋＷであり、未燃焼ガス成分として、ＣＯ（一酸化炭素）が１４１ｐｐｍ，ＣＨ４（メタン）が０ｐｐｍ，ＮＨ3（アンモニア）が１，７４９ｐｐｍであった。このとき、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量は４１６ｐｐｍで、ＮＯ2（二酸化窒素）の排出量は３ｐｐｍであった。なお、Ｏ2（酸素）の占める割合は０．２７％であった。炉内温度がテストＮＯ４よりも高くなることで燃焼は促進されるが、未燃焼のＮＨ3（アンモニア）の量はテストＮＯ４よりも多く、排出される窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量も多くなるものであった。
【0033】
これらに対して、耐火物１００を設けたテストＮＯ１は、炉内温度が９４４℃で燃焼量が５０ｋＷであり、未燃焼ガス成分として、ＣＯ（一酸化炭素）が０．５２ｐｐｍ，ＣＨ４（メタン）が０ｐｐｍ，ＮＨ3（アンモニア）が０ｐｐｍであった。このとき、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量は５００ｐｐｍで、ＮＯ2（二酸化窒素）の排出量は９６ｐｐｍであった。なお、Ｏ2（酸素）の占める割合は１．８０％であった。未燃焼のＮＨ3（アンモニア）はなく完全燃焼され、それにともない排出される窒素酸化物（ＮＯX）の量がテストＮＯ４，５の場合と比較して多くなっている。
【0034】
また、耐火物１００を設けたテストＮＯ２は、炉内温度が１００９℃で燃焼量が４５ｋＷであり、未燃焼ガス成分として、ＣＯ（一酸化炭素）が１．１４ｐｐｍ，ＣＨ４（メタン）が０ｐｐｍ，ＮＨ3（アンモニア）が６ｐｐｍであった。このとき、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量は７０１ｐｐｍで、ＮＯ2（二酸化窒素）の排出量は１２ｐｐｍであった。なお、Ｏ2（酸素）の占める割合は１．６３％であった。未燃焼のＮＨ3（アンモニア）は極めて少なく、それにともない排出される窒素酸化物（ＮＯX）の量がテストＮＯ４，５の場合と比較して多くなっている。また、テストＮＯ１と比較して炉内温度が高いため、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量が多くなっている。
【0035】
さらに、耐火物１００を設けたテストＮＯ３は、炉内温度が１０１３℃で燃焼量が４０ｋＷであり、未燃焼ガス成分として、ＣＯ（一酸化炭素）が０ｐｐｍ，ＣＨ４（メタン）が０ｐｐｍ，ＮＨ3（アンモニア）が２ｐｐｍであった。このとき、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量は６８９ｐｐｍで、ＮＯ2（二酸化窒素）の排出量は１２ｐｐｍであった。なお、Ｏ2（酸素）の占める割合は１．７３％であった。未燃焼のＮＨ3（アンモニア）は極めて少なく、それにともない排出される窒素酸化物（ＮＯX）の量がテストＮＯ４，５の場合と比較して多くなっている。また、テストＮＯ１と比較して炉内温度が高いため、窒素酸化物（ＮＯX）としてＮＯ1（一酸化窒素）の排出量が多くなっている。
【0036】
このように実験データから、赤熱した煉瓦を耐火物１００として使用した場合（テストＮＯ１～３）では、ＣＯ（一酸化炭素），ＣＨ４（メタン），ＮＨ3（アンモニア）が燃焼してほとんど排出されないことがわかり、耐火物１００の存在は、ＮＨ3（アンモニア）の燃焼を促進させるものであることが証明された。
さらに、炉体２が同じ容積であってもバーナ１０の燃焼量を、４０ｋＷから、４５ｋＷあるいは５０ｋＷといったように５～１０ｋＷ増やすことができた。
また、残存するＯ2（酸素）の量が多いので燃焼をさらに促進させることができる。
さらに、炉体２が同じ容積であってもバーナ１０の燃焼量を、４０ｋＷから、４５ｋＷあるいは５０ｋＷといったように５～１０ｋＷ増やすことができた。
また、残存するＯ2（酸素）の量が多いので燃焼をさらに促進させることができる。
【0037】
そして、ＮＨ3（アンモニア）の燃焼にともない排出される窒素酸化物（ＮＯX）の量も増加するが、これは、図１及び図２に示すように、バーナ１０側とは別に、複数のアンモニア注入ノズル（第１アンモニア注入ノズル，第２アンモニア注入ノズル，第３アンモニア注入ノズル，第４アンモニア注入ノズル）２１，２２，２３，２４を二次的に設けることにより低減することができるので問題ない。
【0038】
なお、本実施形態では、耐火物１００を炉体２の底から立設させたが、炉内に設けられるものであればどのような形態でもよく、例えば炉体２の上部から支持するようにしてもよい。
【0039】
また、図１及び図３に示すように、耐火物１００を炉体２内で火炎Ｆに接する位置に設けたが、炉体２内で火炎Ｆの先端周辺に燃焼促進用の耐火物１００を設けるようにしても未燃のアンモニアを低減させる効果はある。
ここで、火炎Ｆの先端周辺とは、火炎Ｆに直接接しない位置に耐火物１００が設ける場合も含まれることを意味するものであり、ここで「周辺」とは先端を中心にして２００ｍｍ以内の範囲内であることを意味する。
ここで、火炎Ｆの先端周辺とは、火炎Ｆに直接接しない位置に耐火物１００が設ける場合も含まれることを意味するものであり、ここで「周辺」とは先端を中心にして２００ｍｍ以内の範囲内であることを意味する。
【符号の説明】
【0040】
１ 工業炉
２ 炉体
３ 側壁
５ 天井壁
１０ バーナ
１１ 第一配管
１２ 第二配管
１３ エア配管
１４ アンモニア供給装置
１５ ガス供給装置
１６ ブロワ
１７ アンモニア用開閉弁
１８ ガス用開閉弁
１９ エア用開閉弁
２０ 煙道
２１ 第１アンモニア注入ノズル
２２ 第２アンモニア注入ノズル
２３ 第３アンモニア注入ノズル
２４ 第４アンモニア注入ノズル
３１ 第１電磁弁
３２ 第２電磁弁
３３ 第３電磁弁
３４ 第４電磁弁
４１ 第三配管
１００ 耐火物
Ｆ 火炎
２ 炉体
３ 側壁
５ 天井壁
１０ バーナ
１１ 第一配管
１２ 第二配管
１３ エア配管
１４ アンモニア供給装置
１５ ガス供給装置
１６ ブロワ
１７ アンモニア用開閉弁
１８ ガス用開閉弁
１９ エア用開閉弁
２０ 煙道
２１ 第１アンモニア注入ノズル
２２ 第２アンモニア注入ノズル
２３ 第３アンモニア注入ノズル
２４ 第４アンモニア注入ノズル
３１ 第１電磁弁
３２ 第２電磁弁
３３ 第３電磁弁
３４ 第４電磁弁
４１ 第三配管
１００ 耐火物
Ｆ 火炎
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】