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コージェネレーションシステム用ガスエンジン商品機で都市ガス・水素混焼の試験運転に成功
~水素混焼率35%での定格運転は国内初~

東邦ガス株式会社
三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社
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東邦ガス株式会社(社長:増田 信之)と三菱重工エンジン&ターボチャージャ株式会社(社長:梶野 武)は、コージェネレーションシステム(以下、「コージェネ」)用のガスエンジン商品機を用いた都市ガス・水素混焼実証に共同で取り組み、定格発電出力、水素混焼率35%(体積比)での試験運転に国内で初めて(注1)成功しました。

本実証は、既にお客さま先に設置済みのコージェネに対し大幅な改造を加えることのない範囲で都市ガス・水素混焼運転を実現するための知見獲得を目的に、東邦ガス技術研究所(愛知県東海市)において、三菱重工エンジン&ターボチャージャ製ガスエンジン商品機を用いて行ってきたものです。都市ガス・水素混焼においては、異常燃焼(バックファイア(注2)、ノッキング(注3)、プレイグニッション(注4))の発生が課題となりますが、このたび空気と燃料の投入比率の調整等により、安定した燃焼状態での運転を確認しました。

両社は、更に水素混焼率を高めるための研究を継続し、水素利用技術の進展と水素社会の実現に貢献してまいります。

【試験運転で用いたガスエンジンの概要】

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型式 GS6R2-PTK
定格発電出力(注5) 450kW
周波数 60Hz
発電効率 42.0%
  • ・都市ガスで運転した場合
  • ・本製品は東邦ガスと三菱重工エンジン&ターボチャージャが共同開発したものです
  • 1東邦ガス調べ。
  • 2エンジンの吸気側に火が逆流する現象であり、エンジン吸気系の損傷につながる。水素は都市ガスと比べ最小着火エネルギーが小さいこと、 燃焼速度が速いことから、都市ガス専焼に比べバックファイアが発生しやすい。
  • 3点火時期が早すぎる場合や圧縮比が高すぎる場合に、混合気が自着火して燃焼室内の圧力が急激に上昇する現象であり、エンジン内部部品損傷の原因となる。水素は都市ガスと比べ燃焼性が高く、シリンダ内圧・温度が上がりやすいことから、都市ガス専焼に比べノッキングが発生しやすい。
  • 4通常の点火の前に、混合気が自着火して燃焼室内の圧力が急激に上昇する現象であり、エンジン内部部品損傷の原因となる。水素は都市ガスと比べ最小着火エネルギーが小さいことから、都市ガス専焼に比べプレイグニッションが発生しやすい。
  • 5今回、都市ガス仕様の定格発電出力で試験運転に成功。

Tags: エナジートランジション,脱炭素,エンジン ,水素