研究課題
基盤研究(C)
本研究では,大型加熱炉に多く用いられる平行噴流バーナーの構造が窒素酸化物(NOx)排出量に与える影響を明らかにし,その予測モデルを提案することを目的としている.燃料には液体燃料である灯油およびデカンを用いた.予熱温度が高い場合,ノズル間隔を広げると希釈効果によりNOx排出量は低下する.一方で,予熱温度が低い場合では,希釈効果が弱いため液体燃料の蒸発促進効果が優位となり,NOx排出量は増加する.これらの挙動を予測可能な,火炎体積と最高温度を用いた予測モデルを構築した.
燃焼工学
本研究で得られた知見を用いることで,液体燃料と平行噴流バーナーを用いた燃焼炉の設計が容易となり,窒素酸化物などの大気汚染物質の削減に寄与できる.また,液体燃料として植物油を用いることで,本燃焼はカーボンニュートラルとなり,地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出量削減にも貢献できる.基本的に平行噴流バーナーは廃熱回収技術と組み合わせて使用されるため,植物油を用いる際のコスト削減も可能であり,その普及促進にも繋がる.