JP2020197169A - アンモニア燃焼システム - Google Patents

Abstract

【課題】配管の内部に凝縮水が滞留することを防止できるアンモニア燃焼システムを提供する。【解決手段】改質器２７は、アンモニアガスを燃焼させる改質触媒２７ａを有し、アンモニアエンジン２は、吸気管３と接続され、空気が導入される吸気マニホールド１３と、排気管４と接続され、排気ガスが導出される排気マニホールド１４とを有し、改質装置２０は、吸気マニホールド１３よりも上側に位置しており、改質ガス配管２４は、改質装置２０と吸気マニホールド１３とを接続し、改質装置２０側から吸気マニホールド１３側に向かって下がるように配置されており、排気管４は、排気ガスが排出される排出口４ａを有し、排気マニホールド１４側から排出口４ａ側に向かって下がるように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、アンモニア燃焼システムに関する。

例えば特許文献１には、エンジンシステムが記載されている。特許文献１に記載のエンジンシステムは、エンジンと、このエンジンの吸気ポートに連結された吸気管と、エンジンの排気ポートに連結された排気管と、この排気管に装着された三元触媒と、燃料改質システムとを備えている。燃料改質システムは、改質触媒により空気と炭化水素系の燃料とを反応させて水素を含む改質ガスを生成する燃料改質器と、この燃料改質器の空燃混合部に連結された吸気管と、この吸気管を通して導入される空気に対して燃料を噴射するインジェクタと、燃料改質器の改質ガス排出部とエンジンの吸気ポートに連結された吸気管とを連結する連結管とを備えている。燃料改質器により生成された改質ガスは、吸気と混合される。そして、吸気と改質ガスとの混合気がエンジンの燃焼室に導入され、燃焼室において改質ガスが燃焼する。

特開２００７−１１３４２１号公報

ところで、上記のような改質器付きのエンジンシステムでは、燃料としてアンモニアを使用することがある。この場合には、改質器においてアンモニアの一部が燃焼し、その燃焼熱によって残りのアンモニアが分解されて、水素を含む改質ガスが生成される。このとき、改質ガスは水分を含むことがある。改質ガスに含まれる水分は、エンジンの運転中は高温により水蒸気として気化されているが、エンジンの停止後は水蒸気が冷やされて凝縮してしまう。改質ガス及び排気ガスが流れる配管の内部に凝縮水が滞留していると、凝縮水により配管が閉塞されたり、アルカリ分を含んだアンモニア水により配管が腐食してしまう。

本発明の目的は、配管の内部に凝縮水が滞留することを防止できるアンモニア燃焼システムを提供することである。

本発明の一態様に係るアンモニア燃焼システムは、アンモニアが燃焼して排気ガスが発生する燃焼装置と、燃焼装置に供給される空気が流れる吸気管と、燃焼装置に向けてアンモニアを噴射するアンモニア噴射弁と、燃焼装置で発生した排気ガスが流れる排気管と、アンモニアを改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質部を有する改質装置と、改質部に供給される空気が流れる空気配管と、改質部に向けてアンモニアを供給するアンモニア供給用バルブと、改質部により生成された改質ガスが燃焼装置に向けて流れる改質ガス配管とを備え、改質部は、アンモニアを燃焼させる触媒を有し、燃焼装置は、吸気管と接続され、空気が導入される吸気部と、排気管と接続され、排気ガスが導出される排気部とを有し、改質装置は、吸気部よりも上側に位置しており、改質ガス配管は、改質装置と吸気部とを接続し、改質装置側から吸気部側に向かって下がるように配置されており、排気管は、排気ガスが排出される排出口を有し、排気部側から排出口側に向かって下がるように配置されている。

このようなアンモニア燃焼システムにおいては、改質装置の改質部にアンモニア及び空気が供給されると、改質部の触媒によってアンモニアが燃焼して水素を含有した改質ガスが生成される。改質ガスは、改質ガス配管を流れて燃焼装置に供給される。そして、燃焼装置においてアンモニアが改質ガス中の水素と共に燃焼し、排気ガスが発生する。排気ガスは、排気管を流れて排出される。ここで、改質部においてアンモニアが燃焼することで、改質部により生成される改質ガスには水分が含まれる。このため、改質ガス配管及び排気管の内部に水分が存在することがある。しかし、改質装置は、燃焼装置の吸気部よりも上側に位置している。また、改質ガス配管は、改質装置側から吸気部側に向かって下がるように配置されている。このため、改質ガス配管内に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は改質ガス配管内を吸気部に向かって流れ落ちるようになる。また、排気管は、排気部側から排出口側に向かって下がるように配置されている。このため、排気管内に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は排気管内を排出口に向かって流れ落ちるようになる。これにより、改質ガス配管及び排気管の内部に凝縮水が滞留することが防止される。

改質装置は、改質装置の上流側よりも改質装置の下流側が下がるように傾斜して配置されていてもよい。このような構成では、改質装置の内部に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は改質装置内を改質ガス配管に向かって流れ落ちるようになるため、改質装置内の凝縮水が改質ガス配管に流出されやすくなる。これにより、改質装置の内部に凝縮水が滞留することが防止される。

改質装置は、改質部を収容する筐体と、筐体と空気配管とを連結する第１連結部と、筐体と改質ガス配管とを連結する第２連結部とを更に有し、第２連結部は、筐体側から改質ガス配管側に向かって先細りとなるような形状を有し、第２連結部及び改質ガス配管の底部は、筐体の底部に対して一直線状に下がっていてもよい。このような構成では、改質部の底部に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水が改質部及び第２連結部を流れ落ちて改質ガス配管に流出される。従って、改質装置の内部に凝縮水が滞留することが一層防止される。

燃焼装置がアンモニアエンジンであってもよい。アンモニアを燃料としたアンモニアエンジンでは、アンモニアに水素が混合されると、アンモニアが燃焼しやすくなる。

本発明によれば、配管の内部に凝縮水が滞留することを防止できる。

本発明の一実施形態に係るアンモニア燃焼システムとしてアンモニアエンジンシステムを示す概略構成図である。 図１に示されたアンモニアエンジンシステムの要部拡大図である。 図２に示されたアンモニアエンジンシステムの変形例を示す要部拡大図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るアンモニア燃焼システムとしてアンモニアエンジンシステムを示す概略構成図である。図１において、本実施形態のアンモニアエンジンシステム１は、車両に搭載されている。アンモニアエンジンシステム１は、アンモニアエンジン２と、吸気管３と、排気管４と、メインインジェクタ５と、メインスロットルバルブ６とを備えている。

アンモニアエンジン２は、アンモニア（ＮＨ_３）を燃料として使用する燃焼装置である。アンモニアエンジン２には、アンモニアと共に水素（Ｈ_２）が供給される。これにより、アンモニアと水素とが混合されるため、アンモニアが燃焼しやすくなる。

アンモニアエンジン２は、図２に示されるように、シリンダブロック７と、このシリンダブロック７の上面に固定されたシリンダヘッド８と、シリンダブロック７の内部に往復昇降可能に配置されたピストン９とを有している。シリンダブロック７とシリンダヘッド８とピストン９とで囲まれる空間は、アンモニアが水素と共に燃焼して排気ガスが発生する燃焼室１０を画成している。

シリンダヘッド８には、燃焼室１０と連通された吸気ポート１１及び排気ポート１２が設けられている。吸気ポート１１には、吸気マニホールド１３が接続されている。吸気マニホールド１３は、空気が導入される吸気部を構成している。排気ポート１２には、排気マニホールド１４が接続されている。排気マニホールド１４は、排気ガスが導出される排気部を構成している。

吸気管３は、吸気マニホールド１３に接続されている。吸気管３は、燃焼室１０に供給される空気が流れる配管である。吸気管３には、空気に含まれる塵及び埃等の異物を除去するエアクリーナ１５が配設されている。

排気管４は、排気マニホールド１４に接続されている。排気管４は、燃焼室１０で発生した排気ガスが流れる配管である。排気管４には、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）及びアンモニア等の有害物質を除去する後処理触媒１６が配設されている。後処理触媒１６としては、例えば三元触媒またはＳＣＲ（SelectiveCatalytic Reduction）触媒等が用いられる。

メインインジェクタ５は、アンモニアエンジン２に向けてアンモニアガス（ＮＨ_３ガス）を噴射する電磁式のアンモニア噴射弁である。メインインジェクタ５は、後述する気化器１９とアンモニアガス配管１７を介して接続されている。メインインジェクタ５は、吸気管３内にアンモニアガスを噴射するように配置されている。

メインスロットルバルブ６は、吸気管３におけるエアクリーナ１５とアンモニアエンジン２との間に配設されている。メインスロットルバルブ６は、アンモニアエンジン２に供給される空気の流量を制御する電磁式の流量制御弁である。

また、アンモニアエンジンシステム１は、アンモニアタンク１８と、気化器１９と、改質装置２０と、空気配管２１と、改質スロットルバルブ２２と、改質インジェクタ２３と、改質ガス配管２４と、改質ガスクーラ２５とを備えている。

アンモニアタンク１８は、アンモニアを液体状態で貯蔵する。つまり、アンモニアタンク１８は、液体アンモニアを貯蔵する。気化器１９は、アンモニアタンク１８に貯蔵された液体アンモニアを気化させてアンモニアガスを生成する。

改質装置２０は、電気ヒータ２６と、改質器２７とを有している。電気ヒータ２６は、改質器２７の上流側に配置されている。

電気ヒータ２６は、改質器２７に供給されるアンモニアガスを加熱することにより、改質器２７を昇温させる。電気ヒータ２６は、特に図示はしないが、例えば円筒状のハニカム構造を呈する発熱体と、この発熱体を通電する電源とを有している。電気ヒータ２６により加熱されたアンモニアガスの熱が改質器２７に伝達されることで、改質器２７が昇温する。

改質器２７は、アンモニアガスを改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質部である。改質器２７は、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒２７ａを有している。改質触媒２７ａは、例えば円筒状のハニカム構造を呈する担体に担持されている。改質触媒２７ａは、アンモニアガスを水素に分解する機能に加え、アンモニアガスを燃焼させる機能も有している。改質触媒２７ａとしては、例えばルテニウム、パラジウム、ロジウムまたは白金等が用いられる。

また、改質装置２０は、図２に示されるように、電気ヒータ２６及び改質器２７を収容する円筒状の筐体２８と、筐体２８と空気配管２１とを連結する上流側連結部２９（第１連結部）と、筐体２８と改質ガス配管２４とを連結する下流側連結部３０（第２連結部）とを有している。筐体２８、上流側連結部２９及び下流側連結部３０は、アンモニアガス及び改質ガスに対して耐腐食性を有する金属（例えばステンレス鋼等）で形成されている。

電気ヒータ２６及び改質器２７は、筐体２８の内壁面に固定されている。上流側連結部２９は、基端側（筐体２８側）から先端側（空気配管２１側）に向かって先細りとなるような円錐形状を有している。つまり、上流側連結部２９は、断面両テーパ状を呈している。下流側連結部３０は、基端側（筐体２８側）から先端側（改質ガス配管２４側）に向かって先細りとなるような円錐形状を有している。つまり、下流側連結部３０は、断面両テーパ状を呈している。

空気配管２１は、吸気管３と改質装置２０とを接続している。具体的には、空気配管２１の一端は、吸気管３におけるエアクリーナ１５とメインスロットルバルブ６との間の部分に分岐接続されている。空気配管２１の他端は、改質装置２０の上流側連結部２９に接続されている。空気配管２１は、改質器２７に供給される空気が流れる配管である。

改質スロットルバルブ２２は、空気配管２１に配設されている。改質スロットルバルブ２２は、改質器２７に供給される空気の流量を制御する電磁式の流量制御弁である。

改質インジェクタ２３は、気化器１９とアンモニアガス配管１７を介して接続されている。アンモニアガス配管１７は、気化器１９により生成されたアンモニアガスが流れる配管である。改質インジェクタ２３は、改質器２７に向けてアンモニアガスを噴射する電磁式の燃料噴射弁である。具体的は、改質インジェクタ２３は、空気配管２１における改質スロットルバルブ２２と改質装置２０との間にアンモニアガスを噴射する。改質インジェクタ２３は、改質器２７に向けてアンモニアガスを供給するアンモニア供給用バルブを構成している。

改質ガス配管２４は、改質装置２０とアンモニアエンジン２の吸気マニホールド１３とを接続している（図２参照）。具体的には、改質ガス配管２４の一端は、改質装置２０の下流側連結部３０に接続されている。改質ガス配管２４の他端は、吸気マニホールド１３に分岐接続されている。改質ガス配管２４は、改質器２７により生成された改質ガスがアンモニアエンジン２に向けて流れる配管である。

改質ガスクーラ２５は、改質ガス配管２４に配設されている。改質ガスクーラ２５は、アンモニアエンジン２に供給される改質ガスを冷却する。改質ガスクーラ２５を備えることにより、メインスロットルバルブ６等の吸気系部品が熱により損傷することが防止されると共に、改質ガスの体積膨張が抑制されるため、空気がアンモニアエンジン２の燃焼室１０に十分に吸気されやすくなる。

また、アンモニアエンジンシステム１は、イグニッションスイッチ３１（ＩＧスイッチ）と、スタータモータ３２と、コントローラ３３とを備えている。イグニッションスイッチ３１は、車両の運転者がアンモニアエンジン２の始動及び停止を指示するための手動操作スイッチである。スタータモータ３２は、アンモニアエンジン２を始動させるモータである。

コントローラ３３は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ３３は、イグニッションスイッチ３１の操作信号に基づいて所定の処理を実行し、メインインジェクタ５、メインスロットルバルブ６、改質スロットルバルブ２２、改質インジェクタ２３、電気ヒータ２６及びスタータモータ３２を制御する。なお、コントローラ３３により実行される制御処理手順の詳細については省略する。

図２は、図１に示されたアンモニアエンジンシステム１の要部拡大図である。図２において、改質装置２０は、アンモニアエンジン２の上方に位置している。ここで、下方は、重力方向（図２中のＧ方向）に相当する。上方は、重力方向とは反対の方向に相当する。改質装置２０は、アンモニアエンジン２の吸気マニホールド１３よりも上側に位置している。また、改質装置２０は、改質装置２０の上流側（電気ヒータ２６側）よりも改質装置２０の下流側（改質器２７側）が下がるように傾斜して配置されている。

改質ガス配管２４は、改質装置２０側から吸気マニホールド１３側に向かって下がるように配置されている。具体的には、改質ガス配管２４は、例えば改質装置２０から吸気マニホールド１３まで全体的に連続して下がるように配置されている。このとき、改質ガス配管２４は、改質装置２０から吸気マニホールド１３まで下がっていれば、鉛直方向に延びていてもよいし、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。また、改質ガス配管２４は、真っ直ぐに下がっていてもよいし、曲がって下がっていてもよい。

排気管４は、排気ガスが排出される排出口４ａを有している。排気管４は、アンモニアエンジン２の排気マニホールド１４側から排出口４ａ側に向かって下がるように配置されている。具体的には、排気管４は、例えば排気マニホールド１４から排出口４ａまで全体的に連続して下がるように配置されている。このとき、排気管４は、排気マニホールド１４から排出口４ａまで下がっていれば、鉛直方向に延びていてもよいし、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。また、排気管４は、真っ直ぐに下がっていてもよいし、曲がって下がっていてもよい。

以上のようなアンモニアエンジンシステム１において、イグニッションスイッチ３１がＯＮ操作されると、電気ヒータ２６が通電されて発熱する。そして、改質インジェクタ２３が開弁することで、改質インジェクタ２３からアンモニアガスが噴射し、改質器２７にアンモニアガスが供給される。このとき、電気ヒータ２６の熱によってアンモニアガスが加熱され、暖められたアンモニアガスの熱が改質器２７に伝達されるため、改質器２７が昇温する。そして、改質スロットルバルブ２２が開弁することで、改質器２７に空気が供給される。

続いて、スタータモータ３２によりアンモニアエンジン２が始動する。そして、メインインジェクタ５及びメインスロットルバルブ６が開弁することで、メインインジェクタ５からアンモニアガスが噴射し、アンモニアエンジン２の燃焼室１０にアンモニアガスが供給されると共に、アンモニアエンジン２の燃焼室１０に空気が供給される。これにより、燃焼室１０においてアンモニアガスが燃焼し始める。

改質器２７の温度が燃焼可能温度（例えば２００℃程度）に達すると、改質器２７の改質触媒２７ａによってアンモニアガスが燃焼し、その燃焼熱によって改質器２７が更に昇温する。具体的には、下記式のように、一部のアンモニアと空気中の酸素とが化学反応（酸化反応）することで、アンモニアの燃焼反応が起こり、燃焼熱が発生する。
ＮＨ_３＋３／４Ｏ_２＋３Ｎ_２→７／２Ｎ_２＋３／２Ｈ_２Ｏ …（Ａ）

そして、改質器２７の温度が改質可能温度（例えば３００℃〜４００℃程度）に達すると、改質器２７の改質触媒２７ａによってアンモニアガスの改質が開始され、水素を含有した改質ガスが生成される。具体的には、下記式のように、アンモニアの燃焼熱によってアンモニアが水素と窒素とに分解される改質反応が起こり、水素及び窒素を含む改質ガスが生成される。
ＮＨ_３→３／２Ｈ_２＋１／２Ｎ_２ …（Ｂ）

改質ガスは、改質ガス配管２４を流れてアンモニアエンジン２の燃焼室１０に供給される。これにより、燃焼室１０においてアンモニアガスが改質ガス中の水素と共に燃焼するようになる。そして、燃焼室１０において発生した排気ガスは、排気管４を流れて排出口４ａから外部に排出される。

その後、イグニッションスイッチ３１がＯＦＦ操作されると、改質インジェクタ２３及び改質スロットルバルブ２２が閉弁することで、改質器２７へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する。そして、メインインジェクタ５及びメインスロットルバルブ６が閉弁することで、アンモニアエンジン２の燃焼室１０へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する。これにより、アンモニアエンジン２が停止する。

ところで、上記の（Ａ）式から分かるように、改質器２７においてアンモニアガスが燃焼することで、改質器２７により生成される改質ガスには水分が含まれる。このため、改質ガス配管２４及び排気管４の内部に水分が存在することがある。改質ガスに含まれる水分は、アンモニアエンジン２の運転中は高温により水蒸気として気化されているが、アンモニアエンジン２の停止後は水蒸気が冷やされて凝縮してしまう。改質ガス配管２４及び排気管４の内部に凝縮水が滞留していると、凝縮水により改質ガス配管２４及び排気管４が閉塞されたり、アルカリ分を含んだアンモニア水により改質ガス配管２４及び排気管４が腐食してしまう。そこで、改質ガス配管２４及び排気管４の内部に滞留した凝縮水を、ドレーンパン等のような回収装置を用いて回収することが考えられる。しかし、この場合には、アンモニアエンジンシステム１の大型化及びコストアップにつながる。

そのような不具合に対し、本実施形態においては、改質装置２０は、アンモニアエンジン２の吸気マニホールド１３よりも上側に位置している。また、改質ガス配管２４は、改質装置２０側から吸気マニホールド１３側に向かって下がるように配置されている。このため、改質ガス配管２４内に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は改質ガス配管２４内を吸気マニホールド１３に向かって流れ落ちるようになる。また、排気管４は、排気マニホールド１４側から排出口４ａ側に向かって下がるように配置されている。このため、排気管４内に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は排気管４内を排出口４ａに向かって流れ落ちるようになる。これにより、改質ガス配管２４及び排気管４の内部に凝縮水が滞留することが防止される。

その結果、凝縮水による改質ガス配管２４及び排気管４の閉塞を防止することができる。また、アルカリ分を含んだアンモニア水による改質ガス配管２４及び排気管４の腐食を防止することができる。さらに、ドレーンパン等のような回収装置を使用しなくて済むため、アンモニアエンジンシステム１の簡素化、小型化及び低コスト化を図ることができる。

また、本実施形態では、改質装置２０は、改質装置２０の上流側よりも改質装置２０の下流側が下がるように傾斜して配置されている。従って、改質装置２０の内部に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水は改質装置２０内を改質ガス配管２４に向かって流れ落ちるようになるため、改質装置２０内の凝縮水が改質ガス配管２４に流出されやすくなる。これにより、改質装置２０の内部に凝縮水が滞留することが防止される。

また、本実施形態では、改質装置２０がアンモニアエンジン２の上方に位置しているので、改質装置２０が搭載しやすくなると共に、アンモニアエンジンシステム１のスペース効率が良くなる。

図３は、図２に示されたアンモニアエンジンシステム１の変形例を示す要部拡大図である。図３において、本変形例のアンモニアエンジンシステム１では、改質装置２０は、上記実施形態における上流側連結部２９及び下流側連結部３０に代えて、上流側連結部２９Ａ及び下流側連結部３０Ａを有している。なお、改質装置２０は、上記の実施形態と同様に、アンモニアエンジン２の吸気マニホールド１３よりも上側に位置していると共に、改質装置２０の上流側よりも改質装置２０の下流側が下がるように傾斜して配置されている。

上流側連結部２９Ａは、基端側（筐体２８側）から先端側（空気配管２１側）に向かって先細りとなるような形状を有している。上流側連結部２９Ａは、断面片テーパ状を呈している。上流側連結部２９Ａの頂部２９ａ及び空気配管２１の頂部２１ａは、筐体２８の頂部２８ａに対して一直線状に上がっている。なお、このような上流側連結部２９Ａではなく、上記の実施形態と同様に上流側連結部２９を使用してもよい。

下流側連結部３０Ａは、基端側（筐体２８側）から先端側（改質ガス配管２４側）に向かって先細りとなるような形状を有している。下流側連結部３０Ａは、断面片テーパ状を呈している。つまり、下流側連結部３０Ａと上記の上流側連結部２９Ａとは、共通の部品で構成されている。下流側連結部３０Ａの底部３０ｂ及び改質ガス配管２４の底部２４ｂは、筐体２８の底部２８ｂに対して一直線状に下がっている。

このような本変形例では、改質器２７の底部に存在する水分が冷やされて凝縮水となっても、その凝縮水が筐体２８及び下流側連結部３０Ａを流れ落ちて改質ガス配管２４に流出される。従って、改質装置２０の内部に凝縮水が滞留することが一層防止される。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、改質装置２０は、改質装置２０の上流側よりも改質装置２０の下流側が下がるように傾斜して配置されているが、特にその形態には限られない。改質装置２０は、例えば電気ヒータ２６及び改質器２７が同じ高さ位置で水平方向（重力方向に垂直な方向）に並ぶように配置されていてもよい。

また、上記実施形態では、改質ガス配管２４は、改質装置２０から吸気マニホールド１３まで全体的に連続して下がるように配置されているが、特にその形態には限られない。改質ガス配管２４は、凝縮水が溜まらないのであれば、改質装置２０側から吸気マニホールド１３側に向かって下がっていない非傾斜部を有していてもよい。

また、上記実施形態では、排気管４は、排気マニホールド１４から排出口４ａまで全体的に連続して下がるように配置されているが、特にその形態には限られない。排気管４は、凝縮水が溜まらないのであれば、排気マニホールド１４側から排出口４ａ側に向かって下がっていない非傾斜部を有していてもよい。

また、上記実施形態では、改質器２７は、アンモニアガスを水素に分解する機能とアンモニアガスを燃焼させる機能とを併せ持った改質触媒２７ａを有しているが、特にその形態には限られない。改質器２７は、アンモニアガスを燃焼させる燃焼触媒と、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒とを別々に有していてもよい。

また、上記実施形態では、改質ガス配管２４は、改質装置２０とアンモニアエンジン２の吸気マニホールド１３とを直接接続しているが、特にその形態には限られない。改質ガス配管２４は、改質装置２０と吸気管３とを接続することで、改質装置２０と吸気マニホールド１３とを吸気管３を介して接続してもよい。

また、上記実施形態では、メインインジェクタ５は、吸気管３にアンモニアガスを噴射するように配置されているが、メインインジェクタ５の配置位置としては、特にそれには限られない。メインインジェクタ５は、アンモニアエンジン２の燃焼室１０にアンモニアガスを直接噴射するようにアンモニアエンジン２に取り付けられていてもよい。この場合には、メインインジェクタ５の数としては、アンモニアエンジン２の気筒数に応じて複数あってもよい。

また、上記実施形態のアンモニア燃焼システムは、燃焼装置がアンモニアエンジンであるアンモニアエンジンシステム１であるが、本発明は、特にアンモニアエンジンシステムには限られず、例えば燃焼装置がアンモニアタービンであるアンモニアタービンシステム等にも適用可能である。

１…アンモニアエンジンシステム（アンモニア燃焼システム）、２…アンモニアエンジン（燃焼装置）、３…吸気管、４…排気管、４ａ…排出口、５…メインインジェクタ（アンモニア噴射弁）、１３…吸気マニホールド（吸気部）１４…排気マニホールド（排気部）、２０…改質装置、２１…空気配管、２３…改質インジェクタ（アンモニア供給用バルブ）、２４…改質ガス配管、２４ｂ…底部、２７…改質器（改質部）、２７ａ…改質触媒（触媒）、２８…筐体、２８ｂ…底部、２９，２９Ａ…上流側連結部（第１連結部）、３０，３０Ａ…下流側連結部（第２連結部）、３０ｂ…底部。

Claims (4)

1. アンモニアが燃焼して排気ガスが発生する燃焼装置と、
   前記燃焼装置に供給される空気が流れる吸気管と、
   前記燃焼装置に向けて前記アンモニアを噴射するアンモニア噴射弁と、
   前記燃焼装置で発生した前記排気ガスが流れる排気管と、
   前記アンモニアを改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質部を有する改質装置と、
   前記改質部に供給される空気が流れる空気配管と、
   前記改質部に向けて前記アンモニアを供給するアンモニア供給用バルブと、
   前記改質部により生成された前記改質ガスが前記燃焼装置に向けて流れる改質ガス配管とを備え、
   前記改質部は、前記アンモニアを燃焼させる触媒を有し、
   前記燃焼装置は、前記吸気管と接続され、前記空気が導入される吸気部と、前記排気管と接続され、前記排気ガスが導出される排気部とを有し、
   前記改質装置は、前記吸気部よりも上側に位置しており、
   前記改質ガス配管は、前記改質装置と前記吸気部とを接続し、前記改質装置側から前記吸気部側に向かって下がるように配置されており、
   前記排気管は、前記排気ガスが排出される排出口を有し、前記排気部側から前記排出口側に向かって下がるように配置されているアンモニア燃焼システム。
2. 前記改質装置は、前記改質装置の上流側よりも前記改質装置の下流側が下がるように傾斜して配置されている請求項１記載のアンモニア燃焼システム。
3. 前記改質装置は、前記改質部を収容する筐体と、前記筐体と前記空気配管とを連結する第１連結部と、前記筐体と前記改質ガス配管とを連結する第２連結部とを更に有し、
   前記第２連結部は、前記筐体側から前記改質ガス配管側に向かって先細りとなるような形状を有し、
   前記第２連結部及び前記改質ガス配管の底部は、前記筐体の底部に対して一直線状に下がっている請求項２記載のアンモニア燃焼システム。
4. 前記燃焼装置がアンモニアエンジンである請求項１〜３の何れか一項記載のアンモニア燃焼システム。

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