JP6124534B2 - Combustion system - Google Patents

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Description

本発明は、アンモニアガスを燃料とする燃焼装置を備えた燃焼システムに関する。   The present invention relates to a combustion system including a combustion device using ammonia gas as fuel.

近年、地球温暖化防止などの環境保全の観点から、再生可能な燃料を用いたエンジンとして、アンモニアエンジンが着目されている。しかし、アンモニアエンジンは、難燃性のアンモニアガスを燃料としているため、アンモニアガスを燃え易くするための工夫が必要になる。このため、従来のアンモニアエンジンは、燃焼室に複数の点火プラグを配置し、点火火災核を複数の箇所で生成することによって、アンモニアガスを容易に燃焼させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, an ammonia engine has attracted attention as an engine using a renewable fuel from the viewpoint of environmental conservation such as prevention of global warming. However, since the ammonia engine uses flame retardant ammonia gas as a fuel, it is necessary to devise measures for making the ammonia gas easily burnable. For this reason, the conventional ammonia engine arranges a plurality of spark plugs in the combustion chamber and generates ignition fire nuclei at a plurality of locations so that ammonia gas is easily burned (for example, Patent Document 1). reference).

特開２０１０−１５９７０５号公報JP 2010-159705 A

しかしながら、この種のアンモニアエンジンにあっては、燃焼室内に供給されたアンモニアガスの燃焼効率が依然として低く、排気筒から不完全燃焼によりアンモニア臭がするので、未だ実用化されていないのが現状である。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、燃焼装置の燃焼効率を向上させることができる燃焼システムを提供することを目的とする。 However, in this type of ammonia engine, the efficiency of ammonia gas supplied into the combustion chamber is still low, and ammonia odor is generated from the exhaust pipe due to incomplete combustion. is there.
This invention is made | formed in view of this situation, and it aims at providing the combustion system which can improve the combustion efficiency of a combustion apparatus.

前記目的を達成するための本発明の燃焼システムは、アンモニアガスを燃料とする燃焼装置を備えた燃焼システムであって、アンモニアガスを加熱して窒素ガスと水素ガスとに分解する熱分解装置と、前記熱分解装置により分解生成された水素ガスと、前記熱分解装置により分解するアンモニアガスとの間で熱交換する水素ガス熱交換器と、を備え、前記燃焼装置は、その内部に前記水素ガス熱交換器で熱交換された水素ガスを供給する供給手段を有することを特徴とする。
本発明の燃焼システムによれば、熱分解装置によりアンモニアガスを窒素ガスと水素ガスとに分解し、この燃焼し易い水素ガスを燃焼装置に供給するようにしたので、燃焼装置を効率的に燃焼させることができる。しかも、水素ガス熱交換器において、分解生成された水素ガスの熱によって、アンモニアガスを加熱することができるため、アンモニアガスから効率的に水素ガスを分解生成することができる。これにより、燃焼装置の燃焼効率をさらに向上することができる。また、水素ガスは分解生成時よりも低温の状態で燃焼装置に供給されるため、燃焼装置の供給手段が水素ガスで加熱されて破損するのを抑制することができる。 In order to achieve the above object, a combustion system of the present invention is a combustion system including a combustion apparatus using ammonia gas as a fuel, and a thermal decomposition apparatus that heats the ammonia gas and decomposes it into nitrogen gas and hydrogen gas; A hydrogen gas heat exchanger that exchanges heat between the hydrogen gas decomposed and generated by the thermal decomposition apparatus and the ammonia gas decomposed by the thermal decomposition apparatus, and the combustion apparatus includes the hydrogen gas therein It has a supply means which supplies the hydrogen gas heat-exchanged with the gas heat exchanger.
According to the combustion system of the present invention, the ammonia gas is decomposed into nitrogen gas and hydrogen gas by the thermal decomposition apparatus, and this combustible hydrogen gas is supplied to the combustion apparatus. Can be made. Moreover, in the hydrogen gas heat exchanger, the ammonia gas can be heated by the heat of the decomposed hydrogen gas, so that the hydrogen gas can be efficiently decomposed and generated from the ammonia gas. Thereby, the combustion efficiency of a combustion apparatus can further be improved. In addition, since hydrogen gas is supplied to the combustion device at a lower temperature than when it is decomposed, it is possible to suppress the supply means of the combustion device from being heated and damaged by the hydrogen gas.

前記燃焼システムは、前記燃焼装置から排気される排気ガスと、前記熱分解装置により分解するアンモニアガスとの間で熱交換する排気ガス熱交換器を備えていることが好ましい。
この場合、排気ガス熱交換器において、燃焼装置から排気される排気ガスの熱によって、アンモニアガスを予備加熱することができるため、アンモニアガスからさらに効率的に水素ガスを分解生成することができる。 The combustion system preferably includes an exhaust gas heat exchanger that exchanges heat between exhaust gas exhausted from the combustion device and ammonia gas decomposed by the thermal decomposition device.
In this case, in the exhaust gas heat exchanger, the ammonia gas can be preheated by the heat of the exhaust gas exhausted from the combustion device, so that the hydrogen gas can be decomposed and generated more efficiently from the ammonia gas.

前記水素ガス熱交換器は、前記排気ガス熱交換器で熱交換されたアンモニアガスを熱交換することが好ましい。
この場合、アンモニアガスは、排気ガス熱交換器において比較的低温の排気ガスで加熱された後、水素ガス熱交換器において比較的高温の水素ガスで加熱されるため、アンモニアガスを効率的に加熱すことができる。 The hydrogen gas heat exchanger preferably exchanges heat of the ammonia gas heat-exchanged by the exhaust gas heat exchanger.
In this case, ammonia gas is heated with a relatively low temperature exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger and then heated with a relatively high temperature hydrogen gas in the hydrogen gas heat exchanger, so the ammonia gas is efficiently heated. I can do it.

前記水素ガス熱交換器は、前記熱分解装置の外側を覆う筒部材を有し、前記筒部材内に前記水素ガスを導入することで、当該水素ガスと前記熱分解装置内に供給されたアンモニアガスとの間で熱交換することが好ましい。
この場合、水素ガス熱交換器を熱分解装置の外側に一体に設けることができるため、システム全体をコンパクトにすることができる。 The hydrogen gas heat exchanger has a cylindrical member that covers the outside of the thermal decomposition apparatus, and the hydrogen gas and ammonia supplied into the thermal decomposition apparatus by introducing the hydrogen gas into the cylindrical member. It is preferable to exchange heat with the gas.
In this case, since the hydrogen gas heat exchanger can be integrally provided outside the thermal decomposition apparatus, the entire system can be made compact.

前記燃焼システムは、前記熱分解装置が複数設けられ、前記筒部材は、前記各熱分解装置の外側をそれぞれ覆うように複数設けられ、複数の前記熱分解装置を直列に接続するとともに、これら各熱分解装置にアンモニアガスを順次導入するための第１導入路と、前記第１導入路の最下流に配置された前記熱分解装置から排出された水素ガスを、前記各筒部材に順次導入するための第２導入路とを備えていることが好ましい。
この場合、アンモニアガスを複数の熱分解装置に順次導入することにより、アンモニアガスから効率的に水素ガスを分解生成することができる。さらに、この分解生成された水素ガスと、各熱分解装置に導入されたアンモニアガスとの間で順次熱交換されるため、アンモニアガスを効率的に加熱することができるとともに、水素ガスを効率的に冷却することができる。 The combustion system is provided with a plurality of the pyrolysis devices, and the cylinder member is provided with a plurality so as to cover the outside of each of the pyrolysis devices, and the plurality of the pyrolysis devices are connected in series. A first introduction path for sequentially introducing ammonia gas into the thermal decomposition apparatus, and hydrogen gas discharged from the thermal decomposition apparatus disposed on the most downstream side of the first introduction path are sequentially introduced into the cylinder members. It is preferable to provide the 2nd introduction path for this.
In this case, hydrogen gas can be efficiently decomposed and generated from ammonia gas by sequentially introducing ammonia gas into a plurality of thermal decomposition apparatuses. Further, since heat is sequentially exchanged between the hydrogen gas generated by decomposition and the ammonia gas introduced into each thermal decomposition apparatus, the ammonia gas can be efficiently heated and the hydrogen gas can be efficiently converted. Can be cooled to.

前記燃焼システムは、前記第２導入路による水素ガスの導入順序が、前記第１導入路によるアンモニアガスの導入順序と逆順であることが好ましい。
この場合、各筒部材において互いに熱交換されるアンモニアガスと水素ガスとを適正な温度関係にすることができるため、アンモニアガスと水素ガスとの熱交換を効率的に行うことができる。 In the combustion system, it is preferable that the order of introducing hydrogen gas through the second introduction path is reverse to the order of introduction of ammonia gas through the first introduction path.
In this case, since the ammonia gas and the hydrogen gas that are heat-exchanged with each other in each cylinder member can be in an appropriate temperature relationship, the heat exchange between the ammonia gas and the hydrogen gas can be performed efficiently.

本発明の燃焼システムによれば、燃焼装置の燃焼効率を向上させることができる。   According to the combustion system of the present invention, the combustion efficiency of the combustion apparatus can be improved.

本発明の第１の実施形態に係るアンモニアエンジンシステムの構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing composition of an ammonia engine system concerning a 1st embodiment of the present invention. 上記アンモニアエンジンシステムの熱分解装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the thermal decomposition apparatus of the said ammonia engine system. 上記アンモニアエンジンシステムの水素ガス熱交換器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hydrogen gas heat exchanger of the said ammonia engine system. 本発明の第２の実施形態に係るアンモニアエンジンシステムの熱分解及び熱交換の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the thermal decomposition and heat exchange of the ammonia engine system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンモニアエンジンシステム（燃焼システム）の構成を示す模式図である。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は、１００％のアンモニアガスを燃料とするアンモニアエンジン（燃焼装置）１と、アンモニアガスを貯留するタンク２と、アンモニアガスを分解する熱分解装置３と、分解生成された水素ガス及び窒素ガスを含む分解生成ガスとアンモニアガスとの間で熱交換する分解生成ガス熱交換器（水素ガス熱交換器）４と、アンモニアエンジン１の排気ガスとアンモニアガスとの間で熱交換する排気ガス熱交換器５とを備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an ammonia engine system (combustion system) according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, an ammonia engine system of this embodiment includes an ammonia engine (combustion device) 1 using 100% ammonia gas as a fuel, a tank 2 for storing ammonia gas, and a thermal decomposition device 3 for decomposing ammonia gas. A cracked product gas heat exchanger (hydrogen gas heat exchanger) 4 for exchanging heat between the cracked product gas containing hydrogen gas and nitrogen gas generated by cracking and ammonia gas, and an exhaust gas and ammonia gas of the ammonia engine 1 And an exhaust gas heat exchanger 5 for exchanging heat with each other.

アンモニアエンジン１は、内部に燃焼室１１ａを有するシリンダ１１と、分解生成ガスを燃焼室１１ａ内に供給する供給手段１２と、燃焼室１１ａ内に供給された分解生成ガス中の水素ガスを点火させる点火装置１３と、燃焼室１１ａ内から燃焼後の排気ガスを排出する排出手段１４とを備えている。   The ammonia engine 1 includes a cylinder 11 having a combustion chamber 11a therein, supply means 12 for supplying cracked product gas into the combustion chamber 11a, and hydrogen gas in the cracked product gas supplied into the combustion chamber 11a. The ignition apparatus 13 and the discharge means 14 which discharge | emit the exhaust gas after combustion from the inside of the combustion chamber 11a are provided.

シリンダ１１は、筒状のシリンダライナ１１ｂと、シリンダライナ１１ｂの上部開口を覆うシリンダヘッド１１ｃと、シリンダライナ１１ｂ内に往復動可能に設けられたピストン１１ｄとを有している。シリンダライナ１１ｂとシリンダヘッド１１ｃとピストン１１ｄとによって囲まれた空間が燃焼室１１ａとされている。シリンダヘッド１１ｃには、分解生成ガスを燃焼室１１ａ内に供給するための供給孔１１ｃ１、及び前記排気ガスを外部へ排出するための排出孔１１ｃ２が形成されている。   The cylinder 11 includes a cylindrical cylinder liner 11b, a cylinder head 11c that covers an upper opening of the cylinder liner 11b, and a piston 11d that is provided in the cylinder liner 11b so as to reciprocate. A space surrounded by the cylinder liner 11b, the cylinder head 11c, and the piston 11d is a combustion chamber 11a. The cylinder head 11c is formed with a supply hole 11c1 for supplying the decomposition product gas into the combustion chamber 11a and a discharge hole 11c2 for discharging the exhaust gas to the outside.

点火装置１３は、例えば点火プラグからなり、シリンダヘッド１１ｃの中心部において、その厚さ方向に貫通して固定されている。点火装置１３の下端部には、分解生成ガス中の水素ガスを点火させる点火部１３ａが設けられている。
供給手段１２は、シリンダヘッド１１ｃの供給孔１１ｃ１を開閉する供給弁１２ａを備えており、図示しない駆動手段により供給弁１２ａを開放駆動することにより、分解生成ガス熱交換器４で熱交換された分解生成ガスを供給孔１１ｃ１から燃焼室１１ａ内に供給するようになっている。
排出手段１４は、シリンダヘッド１１ｃの排出孔１１ｃ２を開閉する排出弁１４ａを備えており、図示しない駆動手段により排出弁１４ａを開放駆動することにより、燃焼室１１ａ内の燃焼後の排気ガスを排出孔１１ｃ２から排出するようになっている。 The ignition device 13 is made of, for example, an ignition plug, and is fixed so as to penetrate in the thickness direction at the center of the cylinder head 11c. An igniter 13 a that ignites hydrogen gas in the decomposition product gas is provided at the lower end of the ignition device 13.
The supply means 12 includes a supply valve 12a for opening and closing the supply hole 11c1 of the cylinder head 11c, and heat is exchanged in the cracked gas heat exchanger 4 by opening the supply valve 12a by a drive means (not shown). The decomposition product gas is supplied from the supply hole 11c1 into the combustion chamber 11a.
The discharge means 14 includes a discharge valve 14a that opens and closes the discharge hole 11c2 of the cylinder head 11c, and exhausts exhaust gas after combustion in the combustion chamber 11a by opening the discharge valve 14a by a drive means (not shown). The gas is discharged from the hole 11c2.

図２は、熱分解装置３を示す断面図である。図２において、熱分解装置３は、アンモニアガス（ＮＨ３）を加熱して、下記式（１）に示すように、窒素ガス（Ｎ２）と水素ガス（Ｈ２）とに吸熱分解反応するものである。
２ＮＨ３→Ｎ２＋３Ｈ２ ・・・（１）
この熱分解装置３は、内部が密閉されたケース３１と、このケース３１に固定された外側金属管３２と、外側金属管３２に固定された内側金属管３３と、内側金属管３３の内部に配設されたヒータ３４及び温度検出センサ３５とを備えている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the thermal decomposition apparatus 3. In FIG. 2, the thermal decomposition apparatus 3 heats ammonia gas (NH 3 ) and performs an endothermic decomposition reaction into nitrogen gas (N 2 ) and hydrogen gas (H 2 ) as shown in the following formula (1). Is.
2NH 3 → N 2 + 3H 2 (1)
The pyrolysis apparatus 3 includes a case 31 whose inside is sealed, an outer metal tube 32 fixed to the case 31, an inner metal tube 33 fixed to the outer metal tube 32, and an inner metal tube 33. A heater 34 and a temperature detection sensor 35 are provided.

外側金属管３２は、ケース３１の内部に配置されている。外側金属管３２の軸方向両端部は、ケース３１の両側壁３１ａ，３１ｂを貫通して各側壁３１ａ，３１ｂに固定されている。外側金属管３２の軸方向両端には、これらの開口をそれぞれ閉塞する蓋部材３６，３７が取り付けられており、外側金属管３２の内部は密閉状態とされている。   The outer metal tube 32 is disposed inside the case 31. Both end portions in the axial direction of the outer metal tube 32 pass through both side walls 31a and 31b of the case 31 and are fixed to the side walls 31a and 31b. Lid members 36 and 37 for closing these openings are attached to both ends of the outer metal tube 32 in the axial direction, and the inside of the outer metal tube 32 is sealed.

内側金属管３３は、外側金属管３２の内部において軸線方向に沿って配置されている。内側金属管３３の軸方向両端部は、前記蓋部材３６，３７をそれぞれ貫通して各蓋部材３６，３７に固定されている。外側金属管３２と内側金属管３３との間には密閉された断熱空間Ｓが形成されている。
内側金属管３３の軸方向一端（図２の左端）には、導入口３３ａが形成されており、分解生成ガス熱交換器４で熱交換されたアンモニアガスが導入口３３ａから導入されるようになっている（図１参照）。また、内側金属管３３の軸方向他端部（図２の右端）には、径方向外側に延びる排出管３８が接続されており、内側金属管３３内に導入されたアンモニアガスから分解生成された分解生成ガスが排出管３８から排出されるようになっている。 The inner metal tube 33 is disposed along the axial direction inside the outer metal tube 32. Both end portions in the axial direction of the inner metal tube 33 are fixed to the lid members 36 and 37 through the lid members 36 and 37, respectively. A sealed heat insulating space S is formed between the outer metal tube 32 and the inner metal tube 33.
An inlet port 33a is formed at one end (left end in FIG. 2) in the axial direction of the inner metal tube 33 so that ammonia gas heat-exchanged by the cracked product gas heat exchanger 4 is introduced from the inlet port 33a. (See FIG. 1). A discharge pipe 38 extending radially outward is connected to the other axial end of the inner metal pipe 33 (the right end in FIG. 2), and is decomposed and generated from the ammonia gas introduced into the inner metal pipe 33. The cracked product gas is discharged from the discharge pipe 38.

ヒータ３４は、通電により発熱するニクロム線等の電熱線からなり、内側金属管３３の内部において、その内周面に沿って螺旋状に配置されている。このヒータ３４により、内側金属管３３内に導入されたアンモニアガスを所定温度（７００〜９００℃）まで加熱するようになっている。なお、ヒータ３４は、電熱線以外に、熱光線、プラズマ熱、熱風、赤外線、電磁波等のその他の熱源を利用してもよい。
温度検出センサ３５は、例えば熱電対素線からなり、内側金属管３３の内部において、軸方向に沿って配置されている。この温度検出センサ３５により内側金属管３３内のアンモニアガスの温度を測定することで、ヒータ３４への通電が制御されるようになっている。 The heater 34 is made of a heating wire such as a nichrome wire that generates heat when energized, and is arranged in a spiral shape along the inner peripheral surface of the inner metal tube 33. The heater 34 heats the ammonia gas introduced into the inner metal tube 33 to a predetermined temperature (700 to 900 ° C.). In addition to the heating wire, the heater 34 may use other heat sources such as heat rays, plasma heat, hot air, infrared rays, and electromagnetic waves.
The temperature detection sensor 35 is made of, for example, a thermocouple wire, and is arranged along the axial direction inside the inner metal tube 33. By measuring the temperature of the ammonia gas in the inner metal pipe 33 by the temperature detection sensor 35, the energization to the heater 34 is controlled.

図１において、排気ガス熱交換器５は、導入口５１ａ及び排出口５１ｂを有するケース５１と、このケース５１を貫通して配置された金属製の排気ガス導入管５２とを備えている。ケース５１の導入口５１ａには、タンク２から低温（０℃以下）のアンモニアガスが導入されるようになっている。タンク２と導入口５１ａとを接続する接続路には開閉弁６が設けられている。ケース５１の排出口５１ｂは、熱交換後のアンモニアガスが排出されるようになっている。   In FIG. 1, the exhaust gas heat exchanger 5 includes a case 51 having an introduction port 51a and an exhaust port 51b, and a metal exhaust gas introduction pipe 52 disposed through the case 51. Low temperature (0 ° C. or lower) ammonia gas is introduced from the tank 2 into the inlet 51 a of the case 51. An opening / closing valve 6 is provided in a connection path connecting the tank 2 and the introduction port 51a. A discharge port 51b of the case 51 is configured to discharge ammonia gas after heat exchange.

排気ガス導入管５２の一端（図１の下端）は、アンモニアエンジン１の排出孔１１ｃ２と連通しており、この排出孔１１ｃ２から排気される高温（約４００℃）の排気ガスは、排気ガス導入管５２に導入されて外部に排気される。その際、排気ガス熱交換器５のケース５１内に配置された排気ガス導入管５２内を排気ガスが通過するときに、その高温の排気ガスとケース５１内に導入された低温のアンモニアガスとの間で熱交換が行われる。すなわち、高温の排気ガスは、低温のアンモニアガスによって冷却され、低温のアンモニアガスは、高温の排気ガスによって所定温度（約２０℃）まで予備加熱される。   One end (the lower end in FIG. 1) of the exhaust gas introduction pipe 52 communicates with the exhaust hole 11c2 of the ammonia engine 1, and high-temperature (about 400 ° C.) exhaust gas exhausted from the exhaust hole 11c2 is introduced into the exhaust gas. It is introduced into the pipe 52 and exhausted to the outside. At that time, when the exhaust gas passes through the exhaust gas introduction pipe 52 disposed in the case 51 of the exhaust gas heat exchanger 5, the high-temperature exhaust gas and the low-temperature ammonia gas introduced into the case 51 Heat exchange between the two. That is, the high temperature exhaust gas is cooled by the low temperature ammonia gas, and the low temperature ammonia gas is preheated to a predetermined temperature (about 20 ° C.) by the high temperature exhaust gas.

図３は、分解生成ガス熱交換器４を示す断面図である。図３において、本実施形態の分解生成ガス熱交換器４は、略円筒状に形成された金属製の外側筒部材４１と、この外側筒部材４１の内部において同軸上に配置された金属製の内側筒部材４２とを備えている。外側筒部材４１は、本体部４１ａと、この本体部４１ａの軸方向両端部において本体部４１ａの外径よりも大径に形成された導入部４１ｂ及び排出部４１ｃとが一体に形成されてなる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the cracked product gas heat exchanger 4. In FIG. 3, the decomposition product gas heat exchanger 4 of the present embodiment includes a metal outer cylindrical member 41 formed in a substantially cylindrical shape, and a metal outer cylinder member 41 disposed coaxially within the outer cylindrical member 41. An inner cylindrical member 42. The outer cylinder member 41 is formed by integrally forming a main body 41a and an introduction portion 41b and a discharge portion 41c that are larger in diameter than the outer diameter of the main body 41a at both axial ends of the main body 41a. .

導入部４１ｂには導入口４１ｂ１が形成されており、この導入口４１ｂ１は、熱分解装置３の排出管３８と連通している（図１参照）。これにより、熱分解装置３から排出された分解生成ガスは、分解生成ガス熱交換器４の外側筒部材４１内に導入される。
排出部４１ｃには排出口４１ｃ１が形成されており、この排出口４１ｃ１は、アンモニアエンジン１の供給孔１１ｃ１と連通している（図１参照）。この連通路の途中には、調整弁９が設けられている。これにより、外側筒部材４１内に導入された分解生成ガスは、熱交換後にアンモニアエンジン１に供給される。その際、分解生成ガスは、調整弁９を開閉調整することによりアンモニアエンジン１への供給量が調整される。 An introduction port 41b1 is formed in the introduction part 41b, and the introduction port 41b1 communicates with the discharge pipe 38 of the thermal decomposition apparatus 3 (see FIG. 1). Thereby, the decomposition product gas discharged from the thermal decomposition apparatus 3 is introduced into the outer cylindrical member 41 of the decomposition product gas heat exchanger 4.
A discharge port 41c1 is formed in the discharge part 41c, and the discharge port 41c1 communicates with the supply hole 11c1 of the ammonia engine 1 (see FIG. 1). An adjustment valve 9 is provided in the middle of the communication path. Thereby, the decomposition product gas introduced into the outer cylinder member 41 is supplied to the ammonia engine 1 after heat exchange. At that time, the supply amount of the cracked product gas to the ammonia engine 1 is adjusted by adjusting the opening and closing of the regulating valve 9.

内側筒部材４２の軸方向両端部は、それぞれ外側筒部材４１の導入部４１ｂ及び排出部４１ｃに固定されている。内側筒部材４２の軸方向一端部（図３の上端部）にはアンモニアガスを導入する導入口４２ａが形成され、内側筒部材４２の軸方向他端部（図３の下端部）にはアンモニアガスを排出する排出口４２ｂが形成されている。内側筒部材４２の内部には、ヒータ４４及び温度検出センサ４５が配設されている。   Both ends in the axial direction of the inner cylinder member 42 are fixed to the introduction part 41b and the discharge part 41c of the outer cylinder member 41, respectively. An inlet 42a for introducing ammonia gas is formed at one axial end of the inner cylindrical member 42 (upper end in FIG. 3), and ammonia is introduced at the other axial end of the inner cylindrical member 42 (lower end in FIG. 3). A discharge port 42b for discharging gas is formed. A heater 44 and a temperature detection sensor 45 are disposed inside the inner cylindrical member 42.

ヒータ４４は、通電により発熱するニクロム線等の電熱線からなり、内側筒部材４２の内部において、その内周面に沿って螺旋状に配置されている。このヒータ４４により、内側筒部材４２内に導入されたアンモニアガスを加熱するようになっている。なお、ヒータ４４は、電熱線以外に、熱光線、プラズマ熱、熱風、赤外線、電磁波等のその他の熱源を利用してもよい。
温度検出センサ４５は、例えば熱電対素線からなり、内側筒部材４２の内部において、軸方向に沿って配置されている。この温度検出センサ４５により内側筒部材４２内のアンモニアガスの温度を測定することで、ヒータ４４への通電が制御されるようになっている。 The heater 44 is made of a heating wire such as a nichrome wire that generates heat when energized, and is arranged in a spiral shape along the inner peripheral surface of the inner cylindrical member 42. The heater 44 heats the ammonia gas introduced into the inner cylinder member 42. In addition to the heating wire, the heater 44 may use other heat sources such as heat rays, plasma heat, hot air, infrared rays, and electromagnetic waves.
The temperature detection sensor 45 is made of, for example, a thermocouple wire, and is disposed along the axial direction inside the inner cylindrical member 42. By measuring the temperature of the ammonia gas in the inner cylinder member 42 by the temperature detection sensor 45, energization to the heater 44 is controlled.

図１に示すように、内側筒部材４２の導入口４２ａは、排気ガス熱交換器５の排出口５１ｂと連通しており、排気ガス熱交換器５で熱交換されたアンモニアガスが分解生成ガス熱交換器４の内側筒部材４２内に導入されてヒータ４４により加熱される。これにより、内側筒部材４２内に導入されたアンモニアガスと、外側筒部材４１内に導入された分解生成ガスとの間で熱交換が行われる。すなわち、分解生成ガスは、低温（約２０℃）のアンモニアガスによって約５０℃まで冷却され、低温のアンモニアガスは、高温（７００〜９００℃）の分解生成ガスとヒータ４４とによって約４００℃まで加熱される。
内側筒部材４２の排出口４２ｂは、熱分解装置３の導入口３３ａと連通しており、内側筒部材４２内に導入されたアンモニアガスは、熱交換後に熱分解装置３に導入される。 As shown in FIG. 1, the inlet 42 a of the inner cylinder member 42 communicates with the outlet 51 b of the exhaust gas heat exchanger 5, and the ammonia gas heat-exchanged by the exhaust gas heat exchanger 5 is decomposed product gas. It is introduced into the inner cylindrical member 42 of the heat exchanger 4 and heated by the heater 44. Thereby, heat exchange is performed between the ammonia gas introduced into the inner cylinder member 42 and the decomposition product gas introduced into the outer cylinder member 41. That is, the decomposition product gas is cooled to about 50 ° C. by a low temperature (about 20 ° C.) ammonia gas, and the low temperature ammonia gas is about 400 ° C. by the high temperature (700 to 900 ° C.) decomposition product gas and the heater 44. Heated.
The discharge port 42b of the inner cylinder member 42 communicates with the inlet 33a of the thermal decomposition apparatus 3, and the ammonia gas introduced into the inner cylinder member 42 is introduced into the thermal decomposition apparatus 3 after heat exchange.

以上、本実施形態のアンモニアエンジンシステムによれば、熱分解装置３によりアンモニアガスを窒素ガスと水素ガスとに分解し、この燃焼し易い水素ガスを含む分解生成ガスをアンモニアエンジン１に供給するようにしたので、アンモニアエンジン１を効率的に燃焼させることができ、アンモニア臭を抑制することができる。しかも、タンク２内の低温のアンモニアガスは、排気ガス熱交換器５に導入されて高温の排気ガスにより加熱された後、分解生成ガス熱交換器４に導入されて高温の分解生成ガスによりさらに加熱されるため、十分に加熱されたアンモニアガスを熱分解装置３に導入することができる。これにより、アンモニアガスから効率的に水素ガスを分解生成することができるため、アンモニアエンジンの燃焼効率をさらに向上することができる。   As described above, according to the ammonia engine system of the present embodiment, the thermal decomposition apparatus 3 decomposes ammonia gas into nitrogen gas and hydrogen gas, and supplies the ammonia engine 1 with the decomposition product gas containing hydrogen gas that is easy to burn. Therefore, the ammonia engine 1 can be burned efficiently, and the ammonia odor can be suppressed. Moreover, the low-temperature ammonia gas in the tank 2 is introduced into the exhaust gas heat exchanger 5 and heated by the high-temperature exhaust gas, and then introduced into the cracked product gas heat exchanger 4 and further introduced by the high-temperature cracked product gas. Since it is heated, the sufficiently heated ammonia gas can be introduced into the thermal decomposition apparatus 3. As a result, hydrogen gas can be efficiently decomposed and produced from ammonia gas, so that the combustion efficiency of the ammonia engine can be further improved.

また、熱分解装置３で分解生成された高温の分解生成ガスは、分解生成ガス熱交換器４に導入されて低温のアンモニアガスによって冷却されるため、分解生成ガスを分解生成時よりも低温の状態でアンモニアエンジン１に供給することができる。これにより、アンモニアエンジン１の供給手段１２の供給弁１２ａや配管等が、分解生成ガスで加熱されて破損するのを抑制することができる。
また、アンモニアガスは、排気ガス熱交換器５において比較的低温の排気ガスで加熱された後、分解生成ガス熱交換器４において比較的高温の分解生成ガスで予備加熱されるため、アンモニアガスを効率的に加熱すことができる。 In addition, since the high-temperature decomposition product gas decomposed and generated by the thermal decomposition apparatus 3 is introduced into the decomposition product gas heat exchanger 4 and cooled by low-temperature ammonia gas, the decomposition product gas is cooled at a lower temperature than that during decomposition generation. In this state, the ammonia engine 1 can be supplied. Thereby, it can suppress that the supply valve 12a, piping, etc. of the supply means 12 of the ammonia engine 1 are heated and damaged by the decomposition product gas.
In addition, the ammonia gas is heated by the exhaust gas heat exchanger 5 with a relatively low temperature exhaust gas and then preheated by the decomposition product gas heat exchanger 4 with a relatively high temperature decomposition product gas. It can be heated efficiently.

図４は、本発明の第２の実施形態に係るアンモニアエンジンシステムの熱分解及び熱交換の構成を示す模式図である。図４において、本実施形態のアンモニアエンジンシステムは、複数（本実施形態では６個）の熱分解装置３と、複数（本実施形態では６個）の分解生成ガス熱交換器４と、単一の排気ガス熱交換器５とを備えている。なお、熱分解装置３の個数及び分解生成ガス熱交換器４の個数は、燃料の多少に応じて２個以上の任意の個数に設定することができる。また、本実施形態のアンモニアエンジンシステムは、第１の実施形態と同様に、アンモニアエンジン１及びタンク２を備えているが、図４ではこれらの図示を省略している。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of thermal decomposition and heat exchange of the ammonia engine system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the ammonia engine system of the present embodiment includes a plurality (six in this embodiment) of thermal decomposition apparatuses 3, a plurality (six in this embodiment) of cracked product gas heat exchangers 4, and a single unit. The exhaust gas heat exchanger 5 is provided. In addition, the number of the thermal decomposition apparatuses 3 and the number of the cracked product gas heat exchangers 4 can be set to an arbitrary number of two or more according to the amount of fuel. Further, the ammonia engine system of the present embodiment includes the ammonia engine 1 and the tank 2 as in the first embodiment, but these are not shown in FIG.

熱分解装置３は、内側金属管３３の内部にヒータ３４及び温度検出センサ３５が配設されてなる。内側金属管３３の軸方向両端部は、後述する外側筒部材４１に固定されている。内側金属管３３の軸方向一端部にはアンモニアガスを導入する導入口３３ａが形成され、内側金属管３３の軸方向他端部にはアンモニアガスから分解生成された分解生成ガスを排出する排出口３３ｂが形成されている。なお、排出口３３ｂからは、後述するように内側金属管３３内で分解されなかったアンモニアガスも排出される。   The thermal decomposition apparatus 3 includes a heater 34 and a temperature detection sensor 35 disposed inside an inner metal tube 33. Both end portions in the axial direction of the inner metal tube 33 are fixed to an outer cylindrical member 41 described later. An inlet 33a for introducing ammonia gas is formed at one axial end of the inner metal tube 33, and an exhaust port for discharging decomposition product gas decomposed from the ammonia gas at the other axial end of the inner metal tube 33. 33b is formed. As will be described later, ammonia gas that has not been decomposed in the inner metal tube 33 is also discharged from the discharge port 33b.

分解生成ガス熱交換器４は、熱分解装置３の内側金属管３３の外側を覆う外側筒部材４１を有している。外側筒部材４１の軸方向一端部には分解生成ガスを導入する導入口４１ｂ１が形成され、内側金属管３３の軸方向他端部には熱交換された分解生成ガスを排出する排出口４１ｃ１が形成されている。これにより、熱分解装置３の内側金属管３３内に導入されたアンモニアガスと、外側筒部材４１内に導入された分解生成ガスとの間で熱交換が行われる。すなわち、分解生成ガスは、低温のアンモニアガスによって冷却され、低温のアンモニアガスは、高温の分解生成ガスによって加熱される。   The cracked product gas heat exchanger 4 has an outer cylinder member 41 that covers the outer side of the inner metal tube 33 of the pyrolyzer 3. An inlet 41b1 for introducing decomposition product gas is formed at one axial end of the outer cylindrical member 41, and a discharge port 41c1 for discharging heat exchanged decomposition product gas is formed at the other axial end of the inner metal tube 33. Is formed. As a result, heat exchange is performed between the ammonia gas introduced into the inner metal tube 33 of the thermal decomposition apparatus 3 and the decomposition product gas introduced into the outer cylindrical member 41. That is, the decomposition product gas is cooled by the low temperature ammonia gas, and the low temperature ammonia gas is heated by the high temperature decomposition product gas.

本実施形態のアンモニアエンジンシステムは、複数の熱分解装置３を直列に接続する第１導入路７と、複数の分解生成ガス熱交換器４を直列に接続する第２導入路８とをさらに備えている。
第１導入路７は、各熱分解装置３にアンモニアガスを順次導入するものであり、隣り合う熱分解装置３のうちの一方の導入口３３ａと他方の排出口３３ｂとを接続する複数（本実施形態では５個）の配管からなる導入路部７ａ〜７ｅを有している。最上流（図４の最も右側）に配置された熱分解装置３の導入口３３ａは、排気ガス熱交換器５の排出口５１ｂと連通している。これにより、排気ガス熱交換器５で熱交換されたアンモニアガスは、導入路部７ａを介して前記最上流の熱分解装置３に導入され、ヒータ３４で加熱されることで分解される。 The ammonia engine system of this embodiment further includes a first introduction path 7 that connects a plurality of thermal decomposition apparatuses 3 in series, and a second introduction path 8 that connects a plurality of cracked gas heat exchangers 4 in series. ing.
The first introduction path 7 sequentially introduces ammonia gas into each thermal decomposition apparatus 3, and a plurality of (this book) connecting one inlet 33a and the other outlet 33b of the adjacent thermal decomposition apparatuses 3 are connected. In the embodiment, there are five introduction path portions 7a to 7e. The inlet 33a of the thermal decomposition apparatus 3 arranged in the most upstream (the rightmost side in FIG. 4) communicates with the outlet 51b of the exhaust gas heat exchanger 5. As a result, the ammonia gas heat-exchanged in the exhaust gas heat exchanger 5 is introduced into the most upstream thermal decomposition apparatus 3 through the introduction path portion 7 a and decomposed by being heated by the heater 34.

その際、アンモニアガスは前記所定温度まで十分加熱されずに、分解されることなく当該熱分解装置３から排出される場合がある。このような場合、最上流の熱分解装置３から排出されたアンモニアガスは、各導入路部７ｂ〜７ｅを介して、図４の右側から左側に向かって下流側に配置された各熱分解装置３に順次導入されることにより徐々に加熱される。これにより、最下流（図４の最も左側）に配置された熱分解装置３の排出口３３ｂから分解されずに排出されるアンモニアガスの量を低減することができる。   At that time, the ammonia gas may be discharged from the thermal decomposition apparatus 3 without being decomposed without being sufficiently heated to the predetermined temperature. In such a case, the ammonia gas discharged from the most upstream thermal decomposition apparatus 3 is disposed on the downstream side from the right side to the left side in FIG. 4 via the introduction path portions 7b to 7e. 3 is gradually heated by being introduced sequentially. Thereby, the quantity of the ammonia gas discharged | emitted without being decomposed | disassembled from the discharge port 33b of the thermal decomposition apparatus 3 arrange | positioned in the most downstream (leftmost side of FIG. 4) can be reduced.

第２導入路８は、各外側筒部材４１（分解生成ガス熱交換器４）に分解生成ガスを順次導入するものであり、複数（本実施形態では６個）の配管からなる導入路部８ａ〜８ｆを有している。導入路部８ａは、前記最下流（図４の最も左側）に配置された熱分解装置３の排出口３３ｂと当該熱分解装置３の外側を覆う外側筒部材４１の導入口４１ｂ１とを接続している。導入路部８ｂ〜８ｆは、隣り合う外側筒部材４１のうちの一方の導入口４１ｂ１と他方の排出口４１ｃ１とを接続している。   The second introduction path 8 sequentially introduces the cracked gas into each outer cylindrical member 41 (cracked gas heat exchanger 4), and the inlet path 8a composed of a plurality of (six in this embodiment) pipes. ~ 8f. The introduction path portion 8a connects the discharge port 33b of the thermal decomposition apparatus 3 disposed on the most downstream side (the leftmost side in FIG. 4) and the introduction port 41b1 of the outer cylindrical member 41 that covers the outside of the thermal decomposition apparatus 3. ing. The introduction path portions 8b to 8f connect one introduction port 41b1 and the other discharge port 41c1 of the adjacent outer cylindrical members 41 to each other.

これにより、前記最下流に配置された熱分解装置３から排出された分解生成ガスは、各導入路部８ａ〜８ｆを介して、図４の左側から右側に向かって各外側筒部材４１に順次導入される。すなわち、第２導入路８による分解生成ガスの導入順序は、第１導入路７によるアンモニアガスの導入順序と逆順となっている。図４の最も右側、すなわち分解生成ガスが最後に導入される外側筒部材４１の排出口４１ｃ１は、アンモニアエンジン１の供給孔１１ｃ１と連通している。   Thereby, the decomposition product gas discharged from the thermal decomposition apparatus 3 arranged on the most downstream side is sequentially transferred to the outer cylindrical members 41 from the left side to the right side in FIG. 4 through the introduction path portions 8a to 8f. be introduced. That is, the order of introduction of the decomposition product gas through the second introduction path 8 is reverse to the order of introduction of the ammonia gas through the first introduction path 7. The rightmost side of FIG. 4, that is, the discharge port 41 c 1 of the outer cylindrical member 41 into which the decomposition product gas is finally introduced communicates with the supply hole 11 c 1 of the ammonia engine 1.

以上の構成により、前記最下流に配置された熱分解装置３から排出された分解生成ガスは、各外側筒部材４１に順次導入され、アンモニアガスとの間で熱交換されて徐々に冷却された後、アンモニアエンジン１に供給される。
また、外側筒部材４１内の分解生成ガスの温度は、図４の右側から左側に向かうに従って、すなわち、各熱分解装置３に順次導入されるアンモニアガスの温度が徐々に上昇するのに合わせて、徐々に高くすることができる。したがって、各外側筒部材４１において互いに熱交換されるアンモニアガスと分解生成ガスとを適正な温度関係にすることができる。なお、本実施形態のその他の構成については、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。 With the above configuration, the decomposition product gas discharged from the thermal decomposition apparatus 3 disposed on the most downstream side is sequentially introduced into each outer cylindrical member 41, and is heat-exchanged with the ammonia gas and gradually cooled. Thereafter, the ammonia engine 1 is supplied.
Further, the temperature of the decomposition product gas in the outer cylindrical member 41 increases from the right side to the left side in FIG. 4, that is, as the temperature of the ammonia gas sequentially introduced into each thermal decomposition apparatus 3 gradually increases. Can be gradually higher. Therefore, the ammonia gas and the decomposition product gas that are heat-exchanged with each other in each outer tubular member 41 can be in an appropriate temperature relationship. Note that other configurations of the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

以上、本実施形態のアンモニアエンジンシステムによれば、分解生成ガス熱交換器４は、熱分解装置３の外側を覆う外側筒部材４１からなるため、分解生成ガス熱交換器４を熱分解装置３の外側に一体に設けることができる。これにより、システム全体をコンパクトにすることができる。
また、アンモニアガスを複数の熱分解装置３に順次導入することにより、アンモニアガスから効率的に水素ガスを分解生成することができる。さらに、この分解生成された水素ガスを含む分解生成ガスと、各熱分解装置３に導入されたアンモニアガスとの間で順次熱交換されるため、アンモニアガスを効率的に加熱することができるとともに、分解生成ガスを効率的に冷却することができる。 As described above, according to the ammonia engine system of the present embodiment, the cracked product gas heat exchanger 4 is composed of the outer cylindrical member 41 that covers the outside of the heat cracker 3, so that the cracked product gas heat exchanger 4 is replaced with the heat cracker 3. Can be integrally provided on the outside. Thereby, the whole system can be made compact.
In addition, by sequentially introducing ammonia gas into the plurality of thermal decomposition apparatuses 3, hydrogen gas can be efficiently decomposed and generated from the ammonia gas. Further, since heat is sequentially exchanged between the cracked gas containing the cracked hydrogen gas and the ammonia gas introduced into each thermal cracking device 3, the ammonia gas can be efficiently heated. The decomposition product gas can be efficiently cooled.

また、第２導入路８による分解生成ガスの導入順序を、第１導入路７によるアンモニアガスの導入順序と逆順にしているため、各外側筒部材４１において互いに熱交換されるアンモニアガスと分解生成ガスとを適正な温度関係にすることができる。これにより、各外側筒部材４１においてアンモニアガスと分解生成ガスとの熱交換を効率的に行うことができる。   In addition, since the order of introduction of the decomposition product gas through the second introduction path 8 is reversed to the order of introduction of the ammonia gas through the first introduction path 7, the decomposition and generation of ammonia gas exchanged with each other in the outer cylindrical member 41. The gas can be in an appropriate temperature relationship. Thereby, in each outer cylinder member 41, heat exchange with ammonia gas and decomposition product gas can be performed efficiently.

上述の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更は本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、上述の実施形態における水素ガス熱交換器４は、アンモニアガスから分解生成された水素ガス及び窒素ガスを含む分解生成ガスを熱交換するようになっているが、少なくとも水素ガスを熱交換すればよい。また、アンモニアガスは、排気ガス熱交換器５及び水素ガス熱交換器４の順に熱交換されているが、その順序は逆でもよい。 The above-described embodiments are all illustrative and not restrictive. The scope of right of the present invention is defined by the claims, and all modifications within the scope equivalent to the configurations described therein are included in the technical scope of the present invention.
For example, the hydrogen gas heat exchanger 4 in the above-described embodiment is configured to exchange heat between the decomposition gas containing hydrogen gas and nitrogen gas generated by decomposition from ammonia gas. That's fine. Further, the ammonia gas is heat-exchanged in the order of the exhaust gas heat exchanger 5 and the hydrogen gas heat exchanger 4, but the order may be reversed.

さらに、上述の実施形態では、燃焼装置としてアンモニアエンジンを用いているが、アンモニアガスを燃料とするガスバーナーを適用してもよい。この場合、排気ガス熱交換器５は、ガスバーナーの燃焼炎により加熱された雰囲気ガスを排気ガスとして用いればよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, an ammonia engine is used as the combustion device, but a gas burner using ammonia gas as a fuel may be applied. In this case, the exhaust gas heat exchanger 5 may use the atmospheric gas heated by the combustion flame of the gas burner as the exhaust gas.

１ アンモニアエンジン（燃焼装置）
３ 熱分解装置
４ 分解生成ガス熱交換器（水素ガス熱交換器）
５ 排気ガス熱交換器
７ 第１導入路
８ 第２導入路
１２ 供給手段
４１ 外側筒部材（筒部材） 1 Ammonia engine (combustion device)
3 Thermal decomposition equipment 4 Decomposition product gas heat exchanger (hydrogen gas heat exchanger)
5 Exhaust gas heat exchanger 7 First introduction path 8 Second introduction path 12 Supply means 41 Outer cylinder member (cylinder member)

Claims (4)

アンモニアガスを燃料とする燃焼装置を備えた燃焼システムであって、
アンモニアガスを加熱して窒素ガスと水素ガスとに分解する複数の熱分解装置と、
前記熱分解装置により分解生成された水素ガスと、前記熱分解装置により分解するアンモニアガスとの間で熱交換する複数の水素ガス熱交換器と、を備え、
前記燃焼装置は、その内部に複数の前記水素ガス熱交換器で熱交換された水素ガスを供給する供給手段を有し、
複数の前記水素ガス熱交換器それぞれは、対応する前記熱分解装置の外側を覆う筒部材を有し、前記筒部材内に前記水素ガスを導入することで、当該水素ガスと前記対応する熱分解装置内に供給されたアンモニアガスとの間で熱交換するものであり、
複数の前記熱分解装置を直列に接続するとともに、これら各熱分解装置にアンモニアガスを順次導入するための第１導入路と、
前記第１導入路の最下流に配置された前記熱分解装置から排出された水素ガスを、前記各筒部材に順次導入するための第２導入路とを備えていることを特徴とする燃焼システム。 A combustion system including a combustion device using ammonia gas as fuel,
A plurality of thermal decomposition apparatuses that heat ammonia gas and decompose it into nitrogen gas and hydrogen gas;
A plurality of hydrogen gas heat exchangers for exchanging heat between the hydrogen gas decomposed and generated by the thermal decomposition apparatus and the ammonia gas decomposed by the thermal decomposition apparatus,
It said combustion device is to have a supply means for supplying heat exchanged hydrogen gas at a plurality of the hydrogen gas heat exchanger therein,
Each of the plurality of hydrogen gas heat exchangers has a cylindrical member that covers the outside of the corresponding thermal decomposition apparatus, and the hydrogen gas and the corresponding thermal decomposition are introduced by introducing the hydrogen gas into the cylindrical member. Heat exchange with the ammonia gas supplied into the device ,
A plurality of the thermal decomposition apparatuses connected in series, and a first introduction path for sequentially introducing ammonia gas to each of the thermal decomposition apparatuses;
A combustion system comprising: a second introduction path for sequentially introducing hydrogen gas discharged from the thermal decomposition apparatus disposed at the most downstream side of the first introduction path into each cylindrical member. . 前記燃焼装置から排気される排気ガスと、前記熱分解装置により分解するアンモニアガスとの間で熱交換する排気ガス熱交換器を備えている請求項１に記載の燃焼システム。   The combustion system according to claim 1, further comprising an exhaust gas heat exchanger that exchanges heat between exhaust gas exhausted from the combustion device and ammonia gas decomposed by the thermal decomposition device. 前記水素ガス熱交換器は、前記排気ガス熱交換器で熱交換されたアンモニアガスを熱交換する請求項２に記載の燃焼システム。   The combustion system according to claim 2, wherein the hydrogen gas heat exchanger performs heat exchange on the ammonia gas heat-exchanged by the exhaust gas heat exchanger. 前記第２導入路による水素ガスの導入順序が、前記第１導入路によるアンモニアガスの導入順序と逆順である請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃焼システム。 The combustion system according to any one of claims 1 to 3 , wherein an introduction order of hydrogen gas through the second introduction path is reverse to an introduction order of ammonia gas through the first introduction path .
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