株式会社ＮＦＫホールディングス 研究開発活動 (2026年3月期)

当連結会計年度の研究開発活動は次のとおりです。
(工業炉燃焼装置関連事業)
カーボンフリー燃料対応機種として2023年に開発完了し、販売を開始したバイフューエルバーナ(JSA-20S型、燃焼量230kW)のシリーズ化のため、580kW、175kW対応の機種の開発を実施しました。共同開発先企業の燃焼試験炉において、NOxの排出レベルや水素火炎の監視など、より実用的な観点での試験を実施し、最終チェックを残すのみの状態まで完成させました。並行して試験結果の検証のためのCFDシミュレーションも継続的に実施し、データ解釈のための議論を深めています。一方、別の顧客からは水素燃焼大容量バーナの要望があり、これに対応するため、COG燃料(コークス炉副生ガス:水素の分圧が55～60%以上)用として過去に実績のある当社オリジナルバーナを参考に水素燃焼大容量バーナを開発する予定です。
今後は、ラジアントチューブバーナなど他のバーナ機種においても水素燃料を適用する開発を進める予定であり、アンモニア燃料を燃焼できるラジアントチューブバーナ及び水素燃料用のラジアントチューブバーナの開発を並行して進める予定です。取扱いに注意が必要となるアンモニアガスを日常的にユーティリティとして使用するインフラを所有する顧客企業、及びアンモニア燃焼の研究を精力的に進めている大学の協力のもとで基礎試験を既に実施しており、その結果を反映させた試作バーナを試験炉に設置し燃焼試験実施へと進める予定です。
当連結会計年度の研究開発費の総額は約10,073千円でありました。

(研究開発の目的)
1)大容量水素燃焼バーナの開発。
2)アンモニアを燃料として用いるラジアントチューブバーナの開発の継続。
3)既存HRS-RTバーナの性能改善検討の実機における評価。
4)水素を燃料として用いるリジェネ型ラジアントチューブバーナの開発。

(主要課題)
1)燃焼速度が速い水素を60%以上含むCOGで実績のある当社オリジナルのバーナ構造を参考に、バーナ近傍の混合を適正化させて100%濃度の水素においても排出NOxを抑制できるバーナを開発する。
2)アンモニアは都市ガスなどの一般的な燃料と比較して冷間時の燃焼性、着火性が悪いため、着火から昇温にかけての燃焼安定性を保持することが要点となる。基礎検討で既に確認した構造を反映させて製作した実炉用試作機で燃焼性能を確認し、実用機設計に必要なデータを得る。
3)チューブライフの延長を実現させるためにラジアントチューブ温度の均一化促進を目的に、バーナノズル近傍の混合改善設計がなされたノズルを用いて実機における検証を行う。
4)リジェネ型のラジアントチューブバーナ(NFK-HRS-RTバーナ)の水素燃料対応機種を開発する。都市ガス燃料と同様の混合では、水素燃料の燃焼速度の速さゆえに燃焼温度が高くなる特性が明らかとなっているため、ノズル部での混合の工夫にて燃焼温度を適正に制御し排出NOxを抑制することが課題となる。

(成果及び進捗状況)
1)580kW型のスケールアップ試作機において、試験炉での都市ガス及び水素の両方の燃焼特性とNOxの排出特性を試験した結果、230kW型の20Sと同等の性能を有することが確認できたため、完成とする。当初予定した1200kW型はシリーズ化から外し、175kW型の小型機をシリーズに加えることになり、現在は性能について最終確認中であり、間もなく完成見込みである。一方、1200kWクラスの大型バーナは、当社のCOG専焼型オリジナルバーナを参考に開発中であり、そのためのCFD解析も現在実施中である。
2)アンモニア燃料と空気の部分予混合と旋回流を利用して着火を安定させる試験バーナの基本構造を開発した。その構造を採用した試作バーナを製作したので、協力を得ている顧客企業の試験炉にて2026年内に燃焼試験を実施予定である。
3)ラジアントチューブバーナノズル形状の設計を改善したことでチューブ温度の均一化に一定の成果を得られたため、今後実機での長時間運転の検証に入る。
4)リジェネ型のラジアントチューブバーナの試験バーナは既に製作を完了し、2026年内に当社における大気開放での着火試験を経て、顧客企業の試験炉に設置して燃焼試験を実施予定である。