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» 2017年09月12日 09時00分 公開

エネルギー管理:石炭火力のCO2をアンモニアで削減、中国電力が効果を確認

中国電力が、アンモニアの混焼で石炭火力のCO2排出を削減する実証試験を実施。燃焼してもCO2を排出しないアンモニアを燃料として利用できることを確認できたという。

[長町基,スマートジャパン]

 中国電力は、石炭火力発電所の「水島発電所2号機」(岡山県倉敷市)で、環境負荷低減のため2017年7月3〜9日まで実施したアンモニア混焼試験について、試験結果を取りまとめ、科学技術振興機構(JST)へ報告した。試験で得られた知見について特許出願も行っている。

 今回の燃焼試験は、内閣府総合科学技術・イノベーション会議の「戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)」のうち「エネルギーキャリア」に関する委託研究課題「アンモニア直接燃焼」の一環であり、JSTから受託して実施したもの。

 試験では、燃料として利用したアンモニアを、ボイラ内で全て燃焼させることができ、発電に寄与したことを確認するとともに、発電に伴い発生する窒素酸化物などによる環境影響についても問題がないことを確認した。

 試験方法は水島発電所の既設アンモニア設備から2号ボイラのバーナーへ新規に仮設配管を施設し、既設バーナーを使用して、2号ボイラでアンモニア混燃を行った。

試験の概要(クリックで拡大) 出典:中国電力

 その結果、混焼を行う前後でボイラ出口のアンモニア濃度を計測したところ、混焼前のアンモニア濃度は平均0.3ppmであったのに対し、混焼後のアンモニア濃度の平均は、0.1〜0.4ppmと同程度であり、供給したアンモニアをボイラ内で全て燃焼できたことを確認している。

 また、混焼を行う前後でボイラ出口の窒素酸化物(NOx)濃度を計測したところ、発電機出力が15.5万kW、混焼率約0.6%の時、混焼前後でNOx濃度の差は、-2.3〜+2.1%程度の範囲であり、既設脱硝装置で十分対応可能であることが確認された。

 混焼率については当初、発電機出力を15.5万kWで運転することを前提に、既設アンモニア設備からアンモニアを最大限供給し、約0.6%混焼させることとしていたが、天候影響により、発電機出力を12万kWに下げたことで、結果として約0.8%(1000kW相当)まで混焼させることができた。

 これらの結果により、今回試験を行った燃焼方法が、一定の条件の下では、窒素酸化物濃度が下がる傾向にある、という新たな知見が確認できたことから、これについて特許を出願した。

 今回の試験を通じて、石炭火力発電所へのアンモニア混焼が、環境に大きな影響を与えることなく、アンモニアが燃料として発電に寄与することを確認できたことから、今後、混焼率をさらに上げることも可能としている。

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