合成ガスは、合成ガス、合成ガス、生産ガスとも呼ばれ、炭素を含むさまざまな材料から生産することができます。 これには、バイオマス（木材ガス）、プラスチック、石炭、都市ごみ、または同様の材料が含まれることがあります。 20世紀のヨーロッパをはじめとする先進国では、歴史的に都市ガスが多くの住宅へのガス供給源として利用されてきた。
合成ガスは、炭素質材料のガス化または熱分解によって生成されます。 ガス化には、反応を維持するための熱エネルギーを提供するために、酸素の制御された存在下で、これらの材料を高温にさらすことが含まれます。 ガス化は人工の容器で行われることもあるが、坑内石炭ガス化（UCG）のように原位置で行われることもある。 ガス化炉の燃料が木材や有機廃棄物などの最近の生物由来のものである場合、ガス化炉から発生するガスは再生可能燃料とみなされ、その燃焼によって発生する電力も再生可能であると考えられる。 ガス化炉への燃料が廃棄物の流れである場合、この方法で電力に変換すると、この廃棄物が有用な製品に変換されるという複合的な利点があります。
Benefits of Syngas Utilisation in Gas Engines
- Generation of renewable power
- Conversion of problematic wastes to useful fuels
- Economical onsite power 合成ガスの組成の課題
合成ガスの組成は、ガス化炉への入力に大きく依存します。 合成ガスの成分の多くは、タール、水素レベルおよび水分など、最初に対処しなければならない課題を引き起こします。 水素ガスは、ガスエンジンの通常のエネルギー源であるメタンよりも燃焼速度が速い。 通常、エンジンのシリンダー内で速く燃焼すると、プレイグニッション、ノッキング、バックファイヤーが発生する可能性がある。 この問題に対処するため、エンジンには様々な技術的改良が施され、エンジンの出力は通常の天然ガス出力の50〜70%に抑えられている。 (4101>
合成ガス組成
以下の表は合成ガスの組成の典型的な範囲を示しています。 これは、ガス化炉への原料の特定の化学組成に依存します
物質
組成(%)
H2
CO
co2
ch4
n2
c2
合成ガスと燃料ガスの品質要件
ガスエンジンでは、さまざまな水素ガスが使用できます。 しかし、すべてのエンジン燃料と同様に、入力燃料ガスのさまざまな構成要素に特定の制限があります。 合成ガス中のガス汚染物質、特にタールや湿気は、合成ガスを利用する上での重要な技術的課題です。
合成ガスCHPエンジンコンセプト
合成ガスプロセスからのガスの熱量と燃焼挙動だけでなく、組成が異なるため、エンジン設計への要求が大きくなります。 クラークエネルギーは、熱と電気を組み合わせた発電のために、これらのガスを効率的に利用する特別に改良されたイエンバッハガスエンジンを提供しています。 これらのエンジンには、逆火を防止するためのフレームアレスター、ガスの混合を改善するための特殊なガスミキサー、汚れに対する耐久性などの特別な機能が搭載されています。 一般に、木質ガスは組成が安定しているため、エンジン燃料として有利である。 しかし、合成ガスの中には水素を多く含むものがあり、燃焼が非常に速いため、エンジンのプレイグニッション、ノッキング、バックファイアの危険性が高くなります。 このリスクを回避するため、イェンバッハーは、イェンバッハーのエンジンに非常にリーンな混合気を供給すると同時に、エンジン負荷の変動に素早く対応できるエンジン制御システムを構築した。 合成ガスの中には一酸化炭素を多く含むものがあり、これは燃焼速度が遅く、非常に有害である。 ジェンバッハーは、このガスを効率的かつ確実に燃焼させることができる、特殊なガスエンジン燃焼システムを開発しました。 また、クラークエネルギー & ジェンバッハーは、一酸化炭素などの有害なガスをしっかり処理できる安全技術パッケージを提供している。 合成ガスは、温水、蒸気、電気を作るために使うことができます。 エンジンからの温水と排ガスはボイラーに供給される。 得られた蒸気は、他の局所的な産業プロセスで使用することができる。 ジェンバッハーのガスエンジンで発電した電気は、その場で使うことも、公共の送電網に売ることもできる。 合成ガスの電気効率は、37%以上を達成することができます
Advantages ガスエンジンに合成ガスを充填
- 独立した電力供給
- エネルギーコストの削減、および予測可能性と安定性の向上
- 効率的かつ経済的な熱電併給
- 他の発電技術（すなわち
- 数百kWから20～30kWの出力範囲に最適。30MW
- 低いガス圧が必要
- 問題のあるガスの代替処理と同時にエネルギー源として活用
- 従来の燃料の代替
- 環境面でのメリット 温室効果ガスの削減
Syngas Competence
Clarke Energyはガスエンジン技術に関する包括的な経験を持ち、合成ガスのような厄介なガスの取り扱いに関して多くの知識を蓄えている。 現在、約30台のJenbacher社製ガスエンジンがコークスガスまたはLD転炉ガスで稼働しています。 これらのエンジンは最近、合計で100万時間以上の運転時間を達成し、イエンバッハーの技術的専門知識を実証している。 さらに、天然ガスによる発電に比べ、これらの「無料」廃棄物ガスを利用することで、ジェンバッハーの技術を導入した工場では、運転開始以来、約200万トンのCO2削減を達成しています。 クラーク・エナジーがお客様の埋立ガスプロジェクトの開発をどのように支援できるか、詳細をお知りになりたい場合は、最寄りのオフィスにお問い合わせください。
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