小型ガスタービンにおけるアンモニア・水素燃焼 (ＡＤＯＮＩＳ)

研究課題

国際的な科学技術共同研究などの推進国際科学技術共同研究推進事業 SICORP CONCERT-Japan(SICORP)

体系的番号	JPMJSC21C1
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJSC21C1
研究代表者	范勇国立研究開発法人産業技術総合研究所, 省エネルギー研究部門, 主任研究員
研究期間 (年度)	2022 – 2025
概要	本研究は、分散型カーボンフリー発電用小型ガスタービンでのアンモニア/水素（NH3/H2）燃料利用を2 / 12目指している。システム評価（WP1）を、根本的な科学的問いの3 件（WP2~WP4）より支える構成となっている。WP2 は、NH3/H2 炎と壁の相互作用（図１）、WP3 はNH3/H2 炎の熱音響特性（図2）、WP4は液NH3の噴射最適化となっている。日本側は、これまでのアンモニア燃焼試験の経験を活かし、 WP2（産総研：燃焼試験、東大：計測と解析）とWP3（産総研）の実験を担当する。WP2 とWP3 のシミュレーション、WP1、WP4 は欧州側が担当する。共同実施により、従来燃料とは熱力学・噴霧・燃焼特性の異なるアンモニア/水素の燃焼装置の性能予測ができるようになり、ガスタービンのクリーン化、高効率化が期待できる。
研究領域	手ごろでクリーンなエネルギー源としての持続可能な水素技術

報告書

(2件)

2023 年次報告書 ( PDF )
2022 年次報告書 ( PDF )

主な研究成果
(8件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (8件) (国際共著 2件、査読あり 3件、オープンアクセス 2件)

[雑誌論文] Effects of wall temperature and water vapor on the nitriding of stainless steel induced by ammonia flames2024
- 著者名
  Daoyuan Wang, Yujian Xing, Minhyeok Lee, Yuji Suzuki
- 雑誌名
  
  Proceedings of the Combustion Institute
  
  巻: 40 号: 1-4 ページ: 105562-105562
- DOI
  10.1016/j.proci.2024.105562
- 査読あり / オープンアクセス
[雑誌論文] Prediction of ammonia ignition/quenching and emissions of NOx, NH3 and H2 in a non-premixed swirl combustor using the EDC model2024
- 著者名
  Klimanek, A., Adamczyk, W., S?adek, S., Fan, Y., Bothien, M. R., Gruber, A., & Szl?k, A.
- 雑誌名
  
  Case Studies in Thermal Engineering
  
  巻: 65 ページ: 105670
- DOI
  10.1016/j.csite.2024.105670
- 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
[雑誌論文] Effect of Water Vapor on Metal Wall Nitriding Induced by Ammonia Flame2024
- 著者名
  Xing, Y., Wang., D., Lee, M., and Suzuki, Y.
- 雑誌名
  
  Proceedings of 3rd Symposium on Ammonia Energy
- 査読あり
[雑誌論文] Nitriding Effect Induced by Ammonia Flames on Iron-based Metal Surfaces2024
- 著者名
  Lee, M., Feng, P., Xing, Y., and Suzuki, Y.
- 雑誌名
  
  67th KOSCO (The Korean Society of Combustion)
[雑誌論文] アンモニア対向流拡散火炎におけるラジカル種・温度分布の計測2024
- 著者名
  許星長, 秋葉貴輝, 李敏赫, 鈴木雄二
- 雑誌名
  
  第62回燃焼シンポジウム講演論文集
[雑誌論文] アンモニア火炎の熱音響挙動に与える水素添加の影響2024
- 著者名
  范勇、壹岐典彦
- 雑誌名
  
  第62回燃焼シンポジウム講演論文集
[雑誌論文] アンモニア・水素燃焼の国際共同研究ADONISプロジェクトについて2024
- 著者名
  范勇
- 雑誌名
  
  一般社団法人石炭・炭素資源有効利用研究会第19回研究会
[雑誌論文] LEAN COMBUSTION LIMITS OF AMMONIA FUELLED MICRO GAS TURBINE COMBUSTOR2024
- 著者名
  Klimanek, A., Adamczyk, W., S?adek, S., Szl?k, A., Fan, Y., Bothien, M. R., Gruber, A.
- 雑誌名
  
  CI’s 40th Int. Symp. WIPP
- 国際共著

小型ガスタービンにおけるアンモニア・水素燃焼 (ＡＤＯＮＩＳ)

研究代表者

范 勇 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 省エネルギー研究部門, 主任研究員

報告書

主な研究成果

[雑誌論文] Effects of wall temperature and water vapor on the nitriding of stainless steel induced by ammonia flames2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Prediction of ammonia ignition/quenching and emissions of NOx, NH3 and H2 in a non-premixed swirl combustor using the EDC model2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Effect of Water Vapor on Metal Wall Nitriding Induced by Ammonia Flame2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Nitriding Effect Induced by Ammonia Flames on Iron-based Metal Surfaces2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] アンモニア対向流拡散火炎におけるラジカル種・温度分布の計測2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] アンモニア火炎の熱音響挙動に与える水素添加の影響2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] アンモニア・水素燃焼の国際共同研究ADONISプロジェクトについて2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] LEAN COMBUSTION LIMITS OF AMMONIA FUELLED MICRO GAS TURBINE COMBUSTOR2024

著者名

雑誌名

范勇国立研究開発法人産業技術総合研究所, 省エネルギー研究部門, 主任研究員