천연가스 발전기의 연료 요구 사항은 무엇입니까?

천연가스 발전기를 안전하게 운용하고 부품이 손상되는 것을 방지하려면 연료 순도가 매우 중요합니다. 공급되는 가스는 불순물 함량이 최소화되어야 하며, 특히 황 화합물, 수분 및 미세입자와 관련하여 특정 기준을 충족해야 합니다. 예를 들어, 엔진 부품의 부식과 연료 인젝터의 막힘을 방지하기 위해 황 농도는 20mg/m³ 이하로 유지되어야 합니다. 수분이 과도하게 포함된 경우 추운 날씨에 얼음이 형성되어 연료 시스템이 막힐 수 있으며, 이는 연료 흐름을 제한하고 출력 성능을 저하시킬 수 있습니다. 먼지와 같은 고체 입자는 엔진 내부 부품을 긁어 발생기 수명을 단축시키고 정비 필요성을 증가시킬 수 있습니다. 순도 기준을 준수하면 발전기가 효율적으로 작동하며 부품 고장도 예측 가능해집니다.

유량 및 압력 사양

천연가스 발전기의 안정적인 작동을 위해서는 적절한 연료 압력과 유량이 필수적입니다. 다양한 크기와 종류의 발전기는 각각 상이한 특정 가스 압력 요구사항을 갖습니다. 그러나 대부분의 발전기는 입구에서 3.5psi에서 7psi 사이의 가스 압력이 필요합니다. 가스 압력이 너무 낮으면 발전기가 전력 수요를 충족할 만큼의 연료를 공급받지 못해 출력이 떨어지거나 완전히 정지하게 됩니다. 반대로 가스 압력이 너무 높으면 연료 조절기 및 기타 보호 부품이 파손될 수 있습니다. 또한 공급되는 연료 유량은 발전기의 최대 연료 소비량과 일치해야 합니다. 예를 들어, 정격 부하로 운전 중인 100kW 천연가스 발전기는 분당 10입방피트(cfm)의 유량이 필요합니다. 신뢰할 수 있는 발전기 성능을 위해선 가스 공급원이 적절한 유량과 압력을 유지해야 합니다.

다양한 천연가스 혼합물에 대한 요구사항

모든 종류의 천연가스 혼합물은 서로 다른 연소 방식을 사용하며, 발전기의 연소 효율을 극대화하고 배출을 최소화하려면 천연가스의 조성이 적절해야 합니다. 효율적인 연료 혼합을 위해서는 메탄이 최소 85% 이상 포함되어야 하며, 주 연료로서 깨끗하게 그리고 효율적으로 연소되어 엄격한 배출 기준을 충족시켜야 합니다. 에탄과 프로판도 연료 내에서 연소될 수 있으나, 대부분 10% 미만의 소량으로 존재해야 하며, 과다하게 포함되면 연소 가능한 연료의 특성이 변할 수 있습니다. 연료의 연소가 불완전할 경우, NOx와 CO 배출이 증가하고 발전기의 연소 효율이 저하됩니다. 또한 천연가스 내에 연료가 반드시 존재해야 합니다.

천연가스와 발전기 부품의 호환성

발전기의 연료 시스템을 장기간 안정적으로 유지하기 위해 천연가스는 연료 시스템에 사용되는 재료 및 부품과 호환 가능해야 합니다. 배관, 호스, 씰 등 연료 시스템 구성 부품은 스테인리스강, 황동 또는 특수 폴리머로 제작됩니다. 천연가스는 부식성이 없지만 가스 내 불순물(예: 황화수소)은 철을 부식시키고 부식성 화합물을 생성할 수 있습니다. 이러한 부식은 위험한 누출을 유발하고 발전기 작동을 방해할 수 있으며, 약해진 배관은 위험해져서 누출이 발생할 수 있습니다. 용제나 오일을 포함한 반대 연료는 연료 시스템의 씰과 호스를 녹일 수 있습니다. 발전기 부품은 연료 시스템의 수명을 연장시키고 유지보수 비용을 절감합니다.

안전 및 규격 준수 고려사항

천연가스 발전기를 사용할 경우 항상 가스 안전 및 규정 준수 기준을 따라야 합니다. 가스 공급은 지역 및 국제 수준의 안전 기준을 충족해야 하며, 미국 국립소방협회(NFPA)와 국제표준화기구(ISO)의 국제 기준은 발전기로의 안전한 가스 저장, 운송 및 공급을 명시하고 있습니다. 또한 발전기의 연료 공급 시스템은 가스 누출 및 폭발 위험이 없도록 안전하게 설계되어야 합니다. 예를 들어, 가스 배관은 적절히 단열 처리되어야 하며, 정기적으로 압력 시험을 실시하고 비상 상황 시 가스 흐름을 차단할 수 있도록 전략적 위치에 급속 차단 밸브를 설치해야 합니다. 발전기는 지역 환경 법규에서 요구하는 NOx, CO 및 미세입자 물질 배출 기준을 충족해야 합니다. 이러한 연료 사용 관련 안전 및 규정 준수 기준은 사람과 재산을 보호할 뿐 아니라, 집행 당국이 해당 가스 공급 지역에서 발전기를 합법적으로 운영할 수 있도록 해줍니다.