特許 7570789 アンモニア燃料燃焼装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】アンモニア燃料燃焼装置

(51)【国際特許分類】

   F23L 15/02 20060101AFI20241015BHJP

   F23C 99/00 20060101ALI20241015BHJP

   F23J 7/00 20060101ALI20241015BHJP

   F23K 5/08 20060101ALI20241015BHJP

【ＦＩ】

F23L15/02

F23C99/00 303

F23C99/00 317

F23K5/08 Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021146920

(22)【出願日】2021-09-09

(65)【公開番号】P2023039682

(43)【公開日】2023-03-22

【審査請求日】2024-01-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000211123

【氏名又は名称】中外炉工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087572

【弁理士】

【氏名又は名称】松川 克明

(72)【発明者】

【氏名】河本 祐作

(72)【発明者】

【氏名】田口 脩平

(72)【発明者】

【氏名】仲井 和成

(72)【発明者】

【氏名】大倉 莉奈

【審査官】古川 峻弘

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１９－５０１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５２８４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２３８３５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９６６４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１６２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－０７９５６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１９３８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２２９３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平９－２５５３０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２３Ｌ １５／００－１５／０４

Ｆ２３Ｋ ５／００－５／２２

Ｆ２３Ｃ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

蓄熱部に収容された蓄熱材に蓄熱された熱により加熱された燃焼用空気と、燃料供給管から供給されるアンモニア燃料とを一方のバーナー部において混合させて炉内で燃焼させる一方、炉内における燃焼後の燃焼排ガスを他方のバーナー部を通して蓄熱材が収容された蓄熱部に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させるようにし、各バーナー部において前記の燃焼と蓄熱とを交互に行うようにしたアンモニア燃料燃焼装置において、アンモニア燃料をバーナー部に導く前記の燃料供給管に、アンモニア燃料を改質器に導いて、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料をバーナー部に導く第１供給路と、アンモニア燃料を前記の蓄熱部を通して加熱させて、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料をバーナー部に導く第２供給路とを設けたことを特徴とするアンモニア燃料燃焼装置。

【請求項2】

請求項１に記載のアンモニア燃料燃焼装置において、前記の改質器は、アンモニア燃料を水素ガスと窒素ガスとに分解させる触媒を収容させた触媒部を有することを特徴とするアンモニア燃料燃焼装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のアンモニア燃料燃焼装置において、前記の燃料供給管に、アンモニア燃料をそのままバーナー部に導く第３供給路を設けたことを特徴とするアンモニア燃料燃焼装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させるアンモニア燃料燃焼装置に関するものである。特に、アンモニア燃料（例えば、アンモニアガス）を燃焼用空気と混合させて燃焼させるにあたり、アンモニア燃料を改質させて燃焼性を高めることが低コストで行えるようにし、改質させた改質アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて安定した燃焼が行えるようにした点に特徴を有するものである。

【背景技術】

【0002】

燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させる燃焼装置においては、一般に、燃料として炭化水素系燃料を用いたものが使用されている。

【0003】

しかし、このように燃焼装置において炭化水素系燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させた場合、二酸化炭素などの温室効果ガスが多く発生するという問題があった。

【0004】

また、従来においては、特許文献１に示されるように、蓄熱部に収容された蓄熱材に蓄熱された熱により加熱された燃焼用空気と、燃料供給管から供給される炭化水素系燃料とを一方のバーナー部において混合させて炉内で燃焼させる一方、炉内における燃焼後の燃焼排ガスを他方のバーナー部を通して蓄熱材が収容された蓄熱部に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させるようにし、各バーナー部において前記の燃焼と蓄熱とを交互に行うようにした蓄熱式の燃焼装置が知られている。

【0005】

そして、このような蓄熱式の燃焼装置において、一方のバーナーにおいて、蓄熱部に収容された蓄熱材に蓄熱された熱により加熱させた燃焼用空気を燃料供給管から供給される炭化水素系燃料とバーナー部において混合させて炉内で燃焼させるようにした場合、燃焼温度が高くなって、燃焼排ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の濃度が高くなる等の問題があった。

【0006】

また、近年においては、前記のように二酸化炭素などの温室効果ガスを削減することが要望され、燃料に炭化水素系燃料以外のものを用いることが検討されている。

【0007】

ここで、燃焼装置に使用する燃料として、従来から、特許文献２に示されるように、アンモニア燃料を用いることが知られている。

【0008】

しかし、アンモニア燃料は炭化水素系燃料に比べて燃焼性が悪く、完全燃焼させることが困難であり、低温での燃焼時に失火しやすい一方、アンモニア燃料を十分に燃焼させるように燃焼条件を良くすると、燃焼温度が高くなって、ＮＯｘが発生しやすくなるという問題があった。

【0009】

そして、従来においては、燃焼性が悪いアンモニア燃料を十分に燃焼させるために、特許文献３に示されるように、アンモニア燃料の一部を、触媒を用いた加熱分解器により水素ガスと窒素ガスとに加熱分解させ、このように分解された水素ガスと窒素ガスとを残りのアンモニア燃料と混合させた改質アンモニア燃料を、燃焼用空気と混合させて燃焼させるようにしたものが示されている。

【0010】

また、アンモニア燃料は、高温（約８７１℃）で水素と窒素に分解することも示されている。

【0011】

また、特許文献４においては、アンモニア燃料を水素ガスと窒素ガスとに分解させるアンモニア分解触媒が示されている。

【0012】

ここで、特許文献３に示されるように、アンモニア燃料の一部を、触媒を用いた加熱分解器により水素ガスと窒素ガスとに加熱分解させる場合、加熱分解器においてアンモニア燃料を加熱させるためのランニングコストが高くつくという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【文献】特許第６４８３１６９号公報

【文献】特開２０１６－１３０６１９号公報

【文献】特開平７－３３１２６５号公報

【文献】特開２０１２－５９２６号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0014】

本発明は、アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させるアンモニア燃料燃焼装置における前記のような問題を解決することを課題とするものである。

【0015】

すなわち、本発明は、前記のようにアンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させるにあたり、アンモニア燃料を改質させて燃焼性を高めることが低コストで行えるようにし、改質させた改質アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて安定した燃焼が行えるようにすることを課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、前記のような課題を解決するため、蓄熱部に収容された蓄熱材に蓄熱された熱により加熱された燃焼用空気と、燃料供給管から供給されるアンモニア燃料とを一方のバーナー部において混合させて炉内で燃焼させる一方、炉内における燃焼後の燃焼排ガスを他方のバーナー部を通して蓄熱材が収容された蓄熱部に導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させるようにし、各バーナー部において前記の燃焼と蓄熱とを交互に行うようにしたアンモニア燃料燃焼装置において、アンモニア燃料をバーナー部に導く前記の燃料供給管に、アンモニア燃料を改質器に導いて、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料をバーナー部に導く第１供給路と、アンモニア燃料を前記の蓄熱部を通して加熱させて、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料をバーナー部に導く第２供給路とを設けた。

【0017】

そして、本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、前記のバーナー部において、蓄熱部に収容された蓄熱材の温度が低い状態では、アンモニア燃料を燃料供給管における第１供給路に導き、前記の改質器によってアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料を、バーナー部に導いて燃焼させるようにする。このようにすると、燃焼排ガスの熱が蓄熱部に収容された蓄熱材に十分に蓄熱されず、蓄熱材の温度が低い状態であっても、前記の改質器によりアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料を、バーナー部に導いて安定して燃焼させることができる。

【0018】

一方、本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、前記のバーナー部において、燃焼排ガスの熱が蓄熱部に収容された蓄熱材に十分に蓄熱されて、蓄熱材の温度が高くなった状態では、アンモニア燃料を燃料供給管における第２供給路に導き、アンモニア燃料を蓄熱材の温度が高くなった蓄熱部を通して加熱させて、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料を、バーナー部に導いて燃焼させるようにする。このようにすると、蓄熱部の蓄熱材に蓄熱された燃焼排ガスの熱を有効に利用して、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料を得ることができ、前記のように改質器によって、アンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解する操作を行う必要がなくなり、改質アンモニア燃料を得るためのコストを削減できる。

【0019】

ここで、本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、前記の改質器として、アンモニア燃料を水素ガスと窒素ガスとに分解させる触媒を収容させた触媒部を有するものを用いることができる。

【0020】

また、本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、前記の燃料供給管に対して、アンモニア燃料をそのままバーナー部に導く第３供給路を設けることができる。

【0021】

そして、このようにアンモニア燃料をそのままバーナー部に導く第３供給路を設けると、前記のようにアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料を、蓄熱部における蓄熱材に蓄熱された熱によって加熱された燃焼用空気とバーナー部で混合させて炉内で燃焼させた結果、火炎の温度が上昇した場合に、前記の第３供給路を通してアンモニア燃料をそのままバーナー部に導いて、前記の燃焼用空気と混合させて炉内で燃焼させるようにすることができる。このようにすると、燃焼性の低いアンモニア燃料が燃焼されるようになって、火炎の温度が上昇するのが防止され、燃焼時におけるＮＯｘの発生が抑制されるようになる。

【発明の効果】

【0022】

本発明におけるアンモニア燃料燃焼装置においては、前記のように蓄熱部に収容された蓄熱材の温度が低い状態では、アンモニア燃料を燃料供給管における第１供給路に導き、改質器によりアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料をバーナー部に導くようにする一方、蓄熱材の温度が高くなった状態では、アンモニア燃料を燃料供給管における第２供給路に導き、アンモニア燃料を蓄熱材の温度が高くなった蓄熱部において加熱させて、アンモニア燃料の少なくとも一部が水素ガスと窒素ガスに分解された改質アンモニア燃料をバーナー部に導くようにしたため、蓄熱材の温度が高くない時でも、改質アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて安定した燃焼が行えるようになり、また蓄熱材の温度が高くなった状態では、改質器を用いずに、低コストでアンモニア燃料を改質させて燃焼性を高めることができるようになる。

【0023】

この結果、本発明におけるアンモニア燃料燃焼装置においては、アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて燃焼させるにあたり、アンモニア燃料を改質させて燃焼性を高めることが低コストで行えるようになると共に、改質させた改質アンモニア燃料を燃焼用空気と混合させて安定した燃焼が行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置において、一方のバーナー部において燃焼を行う一方、他方のバーナー部において燃焼排ガスの熱を蓄熱材に蓄熱させる状態を示した概略説明図である。

【図2】前記の実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置において、（Ａ）は燃料供給管からアンモニア燃料を第１供給路に導いて、第１供給路に設けた改質器によりアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料にしてバーナー部に導き、燃焼用空気と混合させて燃焼させる状態を示した概略説明図、（Ｂ）は燃料供給管からアンモニア燃料を第２供給路に導いて、燃焼排ガスの熱が蓄熱材に蓄熱された蓄熱部においてアンモニア燃料の少なくとも一部を水素ガスと窒素ガスに分解させた改質アンモニア燃料にしてバーナー部に導き、燃焼用空気と混合させて燃焼させる状態を示した概略説明図である。

【図3】前記の実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置において、前記の燃料供給管からアンモニア燃料を導く前記の第１供給路と第２供給路との他に、アンモニア燃料をそのままバーナー部に導く第３供給路を設けた変更例の概略説明図である。

【発明を実施するための最良の形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係るアンモニア燃料燃焼装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。

【0026】

この実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、図１に示すように、対になったバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）を工業炉からなる炉１の内部に向けて対向するように設けている。

【0027】

そして、対になった各バーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に対しては、それぞれ燃料供給管２０（２０ａ、２０ｂ）からアンモニア燃料ＮＨ_３を供給させると共に、それぞれ空気供給管３０（３０ａ、３０ｂ）を通して燃焼用空気Ａｉｒを蓄熱材ｘが収容された蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に導き、燃焼用空気Ａｉｒを各蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に収容された蓄熱材ｘに蓄熱された熱により加熱して供給させるようにし、各バーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）において、前記のアンモニア燃料ＮＨ_３と燃焼用空気Ａｉｒとを混合させて炉１内において燃焼させるようにしている。

【0028】

また、前記のように炉１内でアンモニア燃料ＮＨ_３と燃焼用空気Ａｉｒとを燃焼させた後の燃焼排ガスを、各バーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）を通して蓄熱材ｘが収容された蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に導き、燃焼排ガスの熱をそれぞれ蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に収容された蓄熱材ｘに蓄熱させた後、排ガス案内管５０（５０ａ、５０ｂ）を通して燃焼排ガスを排気させるようにしている。

【0029】

ここで、図１に示す場合には、一方のバーナー部１０ａにおいて、排ガス案内管５０ａに設けた排ガス排気弁５１ａを閉じる一方、空気供給管３０ａに設けた空気供給弁３１ａを開けて燃焼用空気Ａｉｒを一方の蓄熱部４０ａに導き、この蓄熱部４０ａにおける蓄熱材ｘに蓄熱された熱によって加熱された燃焼用空気Ａｉｒと、燃料供給管２０ａから供給されるアンモニア燃料ＮＨ_３とを混合させて炉１内で燃焼させる燃焼動作を行うようにしている。一方、他方のバーナー部１０ｂにおいては、空気供給管３０ｂに設けた空気供給弁３１ｂを閉じる一方、排ガス案内管５０ｂに設けた排ガス排気弁５１ｂを開け、炉１内における燃焼後の燃焼排ガスを、他方のバーナー部１０ｂを通して蓄熱材ｘが収容された他方の蓄熱部４０ｂに導いて、燃焼排ガスの熱を蓄熱部４０ｂにおける蓄熱材ｘに蓄熱させる蓄熱動作を行った後、排ガス案内管５０ｂを通して排気させるようにしている。なお、図１において、前記の空気供給弁３１ａ，３１ｂ及び排ガス排気弁５１ａ，５１ｂについては、開けた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。

【0030】

そして、前記の対になったバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）において、前記のような燃焼動作と蓄熱動作とを切り換えて交互に行うようにしている。

【0031】

ここで、燃料供給管２０（２０ａ、２０ｂ）からバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に導かれるアンモニア燃料ＮＨ_３は燃焼性が低く燃焼されにくいため、この実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、各燃料供給管２０（２０ａ、２０ｂ）に対して、それぞれアンモニア燃料ＮＨ_３を改質器６０に導き、改質器６０により、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２に分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）をバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に導く第１供給路２１（２１ａ、２１ｂ）と、アンモニア燃料ＮＨ_３を前記の蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）を通して加熱させ、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）をバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に導く第２供給路２２（２２ａ、２２ｂ）とを設けている。

【0032】

また、前記の改質器６０においては、アンモニア燃料ＮＨ_３を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させる触媒を収容させた触媒部６１と、触媒を活性化させるために触媒部６１を加熱させる電気ヒーター等の加熱部６２とを設けている。

【0033】

そして、この実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置において、炉１の運転開始時や、長時間の燃焼停止からの再開時のように、各バーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）において、燃焼排ガスの熱が蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に収容された蓄熱材ｘに十分に蓄熱されず、蓄熱材ｘの温度が低い状態で、アンモニア燃料ＮＨ_３を一方のバーナー部１０ａにおいて燃焼させるにあたっては、前記の図１及び図２（Ａ）に示すように、前記の第１供給路２１ａに設けた第１供給弁２３ａを開ける一方、第２供給路２２ａに設けた第２供給弁２４ａを閉じて、アンモニア燃料ＮＨ_３を燃料供給管２０ａから第１供給路２１ａに導き、前記の改質器６０によってアンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を、バーナー部１０ａに導いて炉１内で燃焼させるようにする。

【0034】

このようにすると、燃焼排ガスの熱が蓄熱材ｘに十分に蓄熱されずに、蓄熱部４０ａにおける蓄熱材ｘの温度が低い状態であっても、前記の改質器６０によってアンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部が水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解された改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を、バーナー部１０ａに導いて安定して燃焼できるようになる。

【0035】

一方、この実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置における各バーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）において、燃焼排ガスの熱が各蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）に収容された蓄熱材ｘに蓄熱されて、蓄熱材ｘの温度が高くなった状態で、アンモニア燃料ＮＨ_３を一方のバーナー部１０ａにおいて燃焼させるにあたっては、図２（Ｂ）に示すように、前記の第１供給路２１ａに設けた第１供給弁２３ａを閉じる一方、第２供給路２２ａに設けた第２供給弁２４ａを開けて、アンモニア燃料ＮＨ_３を燃料供給管２０ａから第２供給路２２ａに導き、アンモニア燃料ＮＨ_３を蓄熱材ｘの温度が高くなった蓄熱部４０ａを通して加熱させて、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を、バーナー部１０ａに導いて炉１内で燃焼させるようにする。

【0036】

このようにすると、前記の蓄熱部４０ａにおける蓄熱材ｘに蓄熱された燃焼排ガスの熱を有効に利用して、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させて改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を得ることができ、前記のように改質器６０によってアンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させる操作を行う必要がなくなり、改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を得るための電気ヒーター等にかかるランニングコストを削減できるようになる。

【0037】

なお、前記の図２（Ａ），（Ｂ）においても、前記の空気供給弁３１ａ、排ガス排気弁５１ａ、第１供給弁２３ａ及び第２供給弁２４ａについては、開けた状態を白抜きで、閉じた状態を黒塗りで示した。

【0038】

また、前記の実施形態に係るアンモニア燃料燃焼装置においては、図１に示すように、各燃料供給管２０（２０ａ、２０ｂ）に対して、それぞれアンモニア燃料ＮＨ_３を改質器６０に導き、改質器６０により、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２に分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）をバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に導く第１供給路２１（２１ａ、２１ｂ）と、アンモニア燃料ＮＨ_３をそれぞれの蓄熱部４０（４０ａ、４０ｂ）を通して加熱させ、アンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）をバーナー部１０（１０ａ、１０ｂ）に導く第２供給路２２（２２ａ、２２ｂ）とを設けただけであるが、図３に示す変更例においては、燃料供給管２０ａからアンモニア燃料ＮＨ_３をそのままバーナー部１０ａに導く第３供給路２５ａを設けるようにしている。なお、この場合、図示していないが、他方の燃料供給管２０ｂに対しても、アンモニア燃料ＮＨ_３をそのまま他方のバーナー部１０ｂに導く第３供給路（図示せず）を設けるようにする。

【0039】

そして、前記のようにアンモニア燃料ＮＨ_３の少なくとも一部を水素ガスＨ_２と窒素ガスＮ_２とに分解させた改質アンモニア燃料（ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２）を、蓄熱部４０ａに収容された蓄熱材ｘによって加熱された燃焼用空気Ａｉｒとバーナー部１０ａにおいて混合させて、炉１内において燃焼させた結果、火炎の温度が上昇して、燃焼時におけるＮＯｘの発生量が増加する場合には、図３に示すように、前記の第１供給路２１ａに設けた第１供給弁２３ａと、第２供給路２２ａに設けた第２供給弁２４ａとを閉じて、アンモニア燃料ＮＨ_３を改質器６０や蓄熱部４０ａに導かないようにし、前記の第３供給路２５ａを設けた第３供給弁２６ａを開けて、アンモニア燃料ＮＨ_３を燃料供給管２０ａから第３供給路２５ａを通してバーナー部１０ａに導き、前記のように蓄熱部４０ａに収容された蓄熱材ｘによって加熱された燃焼用空気Ａｉｒとバーナー部１０ａにおいて混合させて、アンモニア燃料ＮＨ_３を炉１内で燃焼させるようにする。

【0040】

このように、アンモニア燃料ＮＨ_３を燃料供給管２０ａから第３供給路２５ａを通してバーナー部１０ａに導き、蓄熱部４０ａにおいて加熱された燃焼用空気Ａｉｒと混合させて、炉１内で燃焼させるようにすると、燃焼性の低いアンモニア燃料ＮＨ_３が燃焼されることにより、火炎の温度が上昇するのが防止され、燃焼時におけるＮＯｘの発生が抑制されるようになる。

【符号の説明】

【0041】

１ ：炉
１０（１０ａ、１０ｂ） ：バーナー部
２０（２０ａ、２０ｂ） ：燃料供給管
２１（２１ａ、２１ｂ） ：第１供給路
２２（２２ａ、２２ｂ） ：第２供給路
２３ａ ：第１供給弁
２４ａ ：第２供給弁
２５ａ ：第３供給路
２６ａ ：第３供給弁
３０（３０ａ、３０ｂ） ：空気供給管
３１ａ、３１ｂ ：空気供給弁
４０（４０ａ、４０ｂ） ：蓄熱部
５０（５０ａ、５０ｂ） ：排ガス案内管
５１ａ、５１ｂ ：排ガス排気弁
６０ ：改質器
６１ ：触媒部
６２ ：加熱部
Ａｉｒ ：燃焼用空気
Ｈ_２ ：水素ガス
Ｎ_２ ：窒素ガス
ＮＨ_３ ：アンモニア燃料
ＮＨ_３＋Ｈ_２＋Ｎ_２ ：改質アンモニア燃料
ｘ ：蓄熱材

【図1】

【図2】

【図3】