天然ガス発電機の燃料要件は何ですか？

天然ガス発電機を安全に運転し、部品の損傷から保護するためには、燃料の純度が極めて重要です。供給されるガスは不純物を極力含まない状態でなければならず、特に硫化物化合物、水分、および粉塵に関する一定の基準を満たす必要があります。たとえば、硫黄濃度はエンジン部品の腐食や燃料噴射装置の詰まりを防ぐために、20 mg/m³以下に保たなければなりません。水分が多すぎると寒冷期に氷が形成され、燃料系が閉塞して燃料の流れが制限され、出力性能が低下する可能性があります。ほこりや粉塵はエンジン内部部品を傷つける原因となり、発電機の寿命を短くし、メンテナンス頻度を高める結果となります。純度基準が満たされていれば、発電機は効率的に運転され、部品の故障も予測可能になります。

流量および圧力仕様

天然ガス発電機が安定して動作するためには、適切な燃料圧力と流量が不可欠です。発電機のサイズやタイプによって、必要なガス圧力は異なりますが、多くの場合、入口でのガス圧力は3.5 psiから7 psiの範囲内である必要があります。ガス圧力が低すぎると、発電機は電力需要を満たすのに十分な燃料を得られず、出力が低下したり完全に停止したりする可能性があります。一方、ガス圧力が高すぎると、燃料レギュレーターやその他の保護部品が破損する恐れがあります。また、供給される燃料の流量は、発電機の最大燃料消費量と一致している必要があります。例えば、定格負荷で運転中の100kWの天然ガス発電機は、毎分10立方フィート（cfm）の流量を必要とします。信頼性の高い発電機の性能を確保するためには、ガス供給が適切な流量および圧力を維持する必要があります。

異なる天然ガス混合物の要件

天然ガス混合物のすべての種類は異なる燃焼方法を使用しますが、発電機での効率的な燃焼と排出量の低減を実現するためには、天然ガスの組成が適切である必要があります。効率的な燃料混合物を得るためには、天然ガスはメタンを最低85%含んでいなければならず、主燃料としてクリーンかつ効率的に燃焼させることで、厳しい排ガス規制を満たす必要があります。エタンおよびプロパンも燃料中に含まれて燃焼することは可能ですが、その割合は通常10%未満と小さくなければなりません。含有量が多すぎると可燃性燃料の燃焼状態が変化してしまいます。燃料の可燃成分が不完全燃焼すると、NOxおよびCOの排出量が増加し、発電機の燃焼効率が低下します。また、天然ガス中には燃料として燃焼可能な成分が含まれている必要があります。

天然ガスと発電機部品との互換性

発電機の燃料システムの長期的な信頼性を維持するためには、天然ガスが燃料システムに使用されている材料や部品と互換性を持っている必要があります。パイプ、ホース、シールなどの燃料システム部品は、ステンレス鋼、真鍮、または特殊ポリマーで作られています。天然ガス自体は非腐食性ですが、硫化水素などの不純物が鉄を腐食させ、腐食性化合物を生成する可能性があります。この腐食により、パイプの弱体化から危険な漏れが生じ、発電機の運転が妨げられる恐れがあります。また、一部の燃料添加物や溶剤、油類は、燃料システムのシールやホースを溶解させることがあります。発電機の部品を適切に選定することで、燃料システムの寿命が延び、メンテナンス費用を削減できます。

安全性と適合性に関する考慮事項

天然ガス発電機を使用する場合、常にガスの安全および適合基準を遵守しなければなりません。ガス供給は、地域および国際レベルでの安全基準を満たしている必要があります。米国消防協会（NFPA）および国際標準化機構（ISO）の国際規格では、発電機へのガスの安全な貯蔵、輸送および供給方法が規定されており、また発電機の燃料供給システムは、ガス漏れや爆発のリスクがないように設計されている必要があります。例えば、ガスパイプラインは適切に断熱処理され、定期的に圧力試験を実施し、緊急時にガスの流れを遮断できるよう戦略的な位置に迅速閉鎖バルブを設置する必要があります。また、発電機はNOx、COおよび粒子状物質の排出に関して、現地の環境法規を満たさなければなりません。こうした燃料使用に関する安全および適合基準は、人々と財産を保護するものであり、当局による法的運用を可能にするものです。