三菱重工業株式会社は、2023年11月28日、総合研究所長崎地区(長崎市)の試験設備で、火力発電ボイラー向けアンモニア専焼バーナーの燃焼試験に成功したと発表しました。燃料消費量0.5トン/時の燃焼試験炉を使い、アンモニアだけを燃やす専焼試験と、石炭との高混焼試験を実施しました。いずれも安定燃焼を確認し、窒素酸化物(NOx)の排出量を石炭専焼時より抑えられることに加え、未燃アンモニアを残さず完全燃焼できることを確認しました。
専焼と高混焼で安定燃焼を確認
アンモニアは、水素を効率的に輸送・貯蔵するエネルギーキャリアとして利用できるほか、火力発電用の燃料として直接燃焼できます。燃焼時に二酸化炭素(CO2)を排出しない一方、窒素を含むためNOxの抑制が実用化上の課題です。今回の試験では、安定燃焼とNOx抑制を両立するバーナーの基本構造を確認しました。三菱重工は、事業用・産業用ボイラーについて、低混焼から高混焼まで幅広いアンモニア利用に対応する技術開発を進めています。
4トン/時炉で実機サイズを検証へ
本件は、NEDOのグリーンイノベーション基金による「燃料アンモニアサプライチェーンの構築」プロジェクトのうち、「石炭ボイラにおけるアンモニア高混焼技術の開発・実証」の一環です。三菱重工は2021年度から、旋回燃焼方式と対向燃焼方式の双方でアンモニア専焼が可能なバーナーを開発しています。次の段階では、燃料消費量4トン/時の試験炉に実機サイズのバーナーを設置し、規模を拡大した場合の燃焼性能を検証します。得られた成果を基に、国内外の既存火力発電所への適用を目指します。