水素炎を用いた加熱炉の開発

内容

本研究開発では，水素への燃料転換を支える，水素炎を用いる加熱炉やバーナーの基盤技術の開発に取り組み，ユーザーから求められる加熱形態や被加熱物の物性に対応する新たな機能を備えた実炉や実バーナーの先進デザイン研究と開発を行っています．

知の拠点あいち（豊田市）新エネルギー実証研究エリアでは，新規に開発した水素を燃料とする「マイクロアレイバーナー」を用いる試験加熱炉を設置し，加熱炉の安定操作を実証し，実際に非加熱物の熱処理を試みています．

なお，本研究は，「知の拠点あいち重点研究プロジェクト（Ⅱ期）」の一環として進めています．

原理

本技術はCO₂フリー加熱炉を提供する基盤技術となるもので，1つの直径が4㎜ほどのマイクロバーナーの集合体でバーナー全体を構成します．水素は燃焼速度が高く炭素を含まないため，非常に小さな不輝炎が生成されます．これを積極的に利用して，従来から多く採用されているガンタイプバーナーと比較して，加熱炉の面全体で加熱し局所の温度管理が精密に制御することが可能な加熱炉を構築できると期待しています．さらに，理論空気量が少なく，また燃焼ガスには従来と比較して約1.8倍の水蒸気が含まれるので，凝縮熱を積極的に回収し熱効率の大幅な向上も図ることが可能です．