抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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複合発電設備(CC)の主要燃料であるLNGの需給は今後厳しくなると考えられ,エネルギーセュリティの観点から燃料の多様化が望まれている。本研究において,政情の安定なカナダで産出され,埋蔵量が多いことから非在来の石油系燃料として注目されるオイルサンドを対象とし,大気圧燃焼実験を行い,軽油との比較により基礎燃焼特性を評価する。実験に用いるナフサカット改質油{OSC(NC)},すす発生と密接な関係がある芳香族成分を多く含んでいる。燃焼試験装置は,空気スワーラに旋回角を見直し,燃料噴霧コーンに沿った気流となるように旋回角35°とし,円弧翼を採用してできるだけ剥離を起こさないように設計を行った。試験方法は,まず燃焼器に所定の温度及び流量の空気を供給した後,放電式イグナイタをバーナー出口に挿入し,所定の温度及び流量の燃料を供給して燃料を着火した。燃料着火後直ちにイグナイターを引き抜き,燃焼状態を観察するとともに,燃焼ガス温度を測定した。また,燃焼器出口の水冷煙道に設置したステンレス製水冷サンプリングプローブから燃焼ガスをサンプリングし,連続式ガス分析装置で,窒素酸化物,一酸化炭素,全炭化水素,二酸化炭素及び酸素を測定し,以下の結果を得た。:(1)OSC(NC)は軽油に比べ,排出NO
xが若干高いことがわかった。これはOSC(NC)の最高断熱火炎温度が,軽油より高いことに起因しており,OSC(NC)に多く含まれる燃料中の窒素の寄与は小さいと考えられる。(2)排ガス中のすす濃度をBSN(バカラック煤煙数)により評価した結果,OSC(NC)は,軽油に比べて,すす発生量が多くなる傾向を示した。(3)ガスタービンの起動・停止などを想定して,OSC(NC)と軽油のブレンド比率,燃焼器出口温度(断熱平衡計算)を変えて燃焼試験を行ったが,燃焼状況が急変するなどの特異な現象は観察されず,両者の割合に応じてNO
x,すすなどの特性が変化することがわかった。以上の評価のうち,NO
xは既存技術である水/蒸気噴射などによる火炎温度低減で対策可能と考えられるが,すすについては,更に詳細な現象把握を行う必要がある。今後,燃料の違いによる噴霧状況の変化を調査するとともに,火炎挙動観察技術を高度化し,すす発生など燃焼特性評価技術を確立する。
