JP2018524544A - アンモニアの燃焼のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) − 窒素酸化物NOx分が排出ガスから低減または除去される;
(2) − すべてのアンモニアおよび水素がエネルギー、窒素および水に変換されるため、システムの総合効率が最大になる;
(3) − 第1および第2燃焼室2、13、24が、タービン8、16、22とは異なる位置に配置されて、様々な可能なレイアウトを環境上の制約に適合させることができる;
(4) − 排出ガス中のNH3含有量が最小になる。
(1)第2燃焼室13、24の使用により、適切な当量比で燃焼させることができ、NH2 −イオンの形成が可能である。N2およびH2Oを形成する排出ガス中のNOxと、その後に組み合わせて、排出ガスのアンモニア含有量を減少させる。
(2)第2燃焼室中に入力前のタービン8からの排気ガス102中のNOx含有量の測定9、第1燃焼室中へのNH3/H2ガスマスフローの制御および第2室の出力でのNOx排出量の測定14により、排気ガスおよび排出ガスのNOx含有量に応じて当量比を正確に設定することができる。これは、第1燃焼室での燃焼条件が排気ガス102のNOx含有量を決定することになるため必要である。これらの条件は、動的にかつシステムごとに変更することができる。
(3)エネルギー損失を最小限に抑えるための熱交換器15、24の使用は、第2燃焼室13、24における第2燃焼と関連している。
(4)第2燃焼室から第1燃焼室へ排出ガスを戻して再循環させることにより、NH3排出量を最小限に抑える。
Claims (15)
- 第1燃焼室は、制御された比率のアンモニアおよび水素ならびに酸素含有ガスを受け取り、アンモニアおよび水素を燃焼させることで燃焼生成物の中でも特に窒素酸化物を生成し、第2燃焼室は、さらに制御された比率の更なるアンモニアおよび水素ならびに更なる酸素含有ガスに加えて窒素酸化物を受け取り、その結果、窒素酸化物が燃焼し、窒素および水になる、アンモニアの燃焼方法。
- 第1燃焼室(2)での燃焼によるエネルギーを第1タービン(8)の作動によって回収し、第1燃焼室での燃焼により放出されたエネルギーを機械エネルギーに変換する、請求項1記載のアンモニアの燃焼方法。
- 第2燃焼室(13)での燃焼によるエネルギーを第2タービン(16、22)の作動によって回収し、第2燃焼室での燃焼により放出されたエネルギーを機械エネルギーに変換する、請求項1記載のアンモニアの燃焼方法。
- 第2燃焼室(13)からの排気ガスをタービン(22)に直接作用させることによって第2タービン(22)を作動させる、請求項3記載のアンモニアの燃焼方法。
- 熱交換器(15)中の水を加熱して蒸気により第2タービン(16)を駆動させることによって第2タービン(22)を作動する、請求項3記載のアンモニアの燃焼方法。
- 熱が第2燃焼室(24)から、組み込まれた熱交換器によって回収される、請求項1または2記載のアンモニアの燃焼方法。
- 第2燃焼室からの排出ガスの一部が、排出ガス中に残っているアンモニアを燃焼させるために、第1燃焼室中に再循環される、請求項1から6までのいずれか1項記載のアンモニアの燃焼方法。
- 制御された比率のアンモニア(3)および水素(4)ならびに酸素含有ガスを受け取るように連結された第1燃焼室(2)と、さらに制御された比率の更なるアンモニアおよび水素ならびに更なる酸素含有ガスに加えて第1燃焼室からの排気ガス(102)を受け取るように連結された第2燃焼室(13)と、を含む、アンモニア燃焼用システム。
- 第1燃焼室からの排気ガス(102)を受け取り、機械的出力を生成しかつ排気ガスを第2燃焼室(13)に供給するように連結された第1タービン(8)をさらに含む、請求項8記載のシステム。
- 第2燃焼室からの排出ガスを受け取るように連結された第2タービン(22)をさらに含む、請求項8または9記載のシステム。
- 第2燃焼室(13)からの排気ガスを第2タービン(22)に直接作用させることによって第2タービン(22)を作動させる、請求項10記載のアンモニアの燃焼システム。
- 第2燃焼室からの排出ガスを受け取るように連結された熱交換器(15)をさらに含み、それによって水を加熱して蒸気を生成し、第2タービン(16)を駆動することをさらに含む、請求項8または9記載のシステム。
- 熱交換器が第2燃焼室に組み込まれた、請求項12記載のシステム。
- 第2燃焼室(13)からの排出ガスの一部を第1再循環室(2)に戻して再循環するように構成された再循環ライン(20)をさらに含む、請求項8から13までのいずれか1項に記載のアンモニア燃焼用システム。
- 再循環された排出ガスの一部と吸気酸素含有ガスとを混合するように再循環ラインがミキサー(26)に連結された、請求項14記載のアンモニア燃焼用システム。
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