石炭火力発電所におけるゼロカーボン燃料の混焼は、電力業界の低炭素排出実現の重要な手段の一つである。現在一般的に使用されているゼロカーボン燃料には、バイオマス、アンモニア、水素などがある。本研究では、石炭循環流動層（circulating fluidized bed, CFB）ボイラーにおけるゼロカーボン燃料の混焼に関する研究を論じ、CFBボイラーの技術的原理と利点を分析し、バイオマス、アンモニア、水素燃料の特性および混焼に関する研究進展を組み合わせた。さらに、CFBボイラーにおけるゼロカーボン燃料混焼技術の将来的な技術的課題と発展動向を検討し、石炭ボイラーの低炭素排出実現のための理論的および技術的支援を提供する。CFBボイラーの流動化燃焼特性に基づき、3種類のゼロカーボン燃料の基本燃料特性、混焼後の燃焼特性および排出特性、存在する課題および今後の発展方向を分析した。これら3種類のゼロカーボン燃料の混焼には一定の制約と技術的課題があるものの、気-固体流場の組織化、燃料または空気の深度分級、他の技術との融合により燃焼プロセスの最適化および汚染物質排出の制御を行うことで、石炭CFBボイラーにおけるゼロカーボン燃料混焼は実現可能な炭素削減ルートとなる。本技術は、新世代の柔軟で低炭素な石炭発電CFBボイラー技術の開発に寄与し、「ダブルカーボン」目標のもとでのエネルギー構造の低炭素転換促進に技術的支援を提供する。

循環流動層;ゼロカーボン燃料混焼;バイオマス燃料;アンモニア燃料;水素燃料