オキシ燃料とは？

酸素燃料は、空気中の酸素、窒素、二酸化炭素の混合物の代わりに、純粋な酸素で燃料を燃焼させることです。 純粋な酸素を使用して燃料を燃焼させると、二酸化炭素を保存することができますが、窒素を除去する必要はありません。これは、発電所の廃棄物を浄化する重要なステップです。 発電所から放出されるガスは75％窒素であり、二酸化炭素蒸気から除去する必要があります。 最も有望な用途は石炭火力発電所であるが、ガスタービン、酸素生産、溶接の用途にもメリットがあるかもしれない。

石炭火力発電所は、ボイラーの設計を変更せずに酸素燃料を燃焼するように再構成できますが、ほとんどのボイラーでは燃焼温度が高くなっています。 オキシ燃料燃焼プロセスは、燃焼温度がはるかに高い石炭をもたらしますが、これは、他のプラントプロセスからの蒸気または煙道ガスと酸素を混合することにより制御できます。 窒素はボイラー内に低レベルでのみ存在し、空気を汚染する窒素または一酸化窒素はほとんど生成されません。

化石燃料をオキシ燃料で燃焼させた結果生じる煙道ガスには窒素が含まれていません。 二酸化炭素と水はガスの主成分であり、ほぼ純粋な二酸化炭素の流れに濃縮できます。 利点は、残りのガスを、貯蔵に移す前に、従来の方法よりもはるかに迅速かつ安価に圧縮、乾燥、精製できることです。

ガスタービンサイクルは酸素燃料の使用により改善されますが、ガスタービンブレードは高温に耐えられないため、タービンは酸素化燃料で動作するように再設計する必要があります。 改造されたタービンを出る高温の煙道ガスは、実際には蒸気サイクルをより効率的にします。 酸素燃料の溶接と切断により、溶接工は発生する熱量をより詳細に制御できるため、溶接ゾーンの温度を安全なレベルに維持できます。 溶接ビードのサイズと形状はより簡単に制御でき、溶接で酸素燃料を使用するために必要な変更はかなり簡単です。

酸素燃料の完全なアプリケーションはまだ開発中です。 このテクノロジーは、米国、カナダ、ヨーロッパ、および日本でテストされており、テクノロジーの複雑さとリスクが少ないことは魅力的です。 環境に安全なクリーン燃焼石炭発電所と発電施設の需要は、技術の進歩に伴い、酸素ベースの燃料システムの大幅な増加を引き起こす可能性があります。 低温法よりも低コストで酸素を生成し、空気から酸素を分離することも可能です。