発電機の排出ガスを解説：NOx、粒子状物質、Tier 4とStage V

汚染物質

窒素酸化物はディーゼル燃焼の高温で生成され、人の近くでは主要な懸念事項です。スモッグや呼吸器疾患の原因となり、ほとんどの許可条件でまず制限されます。粒子状物質は排気中の煤と灰で、有害なのは最も細かい粒子であり、規制値は質量で、最新の規則では個数でも設定されています。一酸化炭素と炭化水素は不完全燃焼に由来し、最も処理しやすいものです。二酸化炭素はこの意味での汚染物質ではなく燃料消費量の指標で、HVOなどの燃料はエンジンを変えずにこれを削減します。

規則体系

米国では、EPAがオフロード用および定置式セットのエンジンをティアで規制しています。多くのサイズで現行基準であるTier 4 Finalは、NOxとPMを大幅に削減し、大型エンジンでは事実上後処理が必要です。非常用スタンバイセットには運転時間制限付きの免除がありますが、系統支援や許可された時間を超えて運転するセットは、全基準を満たす必要があります。欧州連合では、Stage Vが移動式発電機を含むオフロード移動機械に適用されます。定置式セットは中規模燃焼施設指令と各国の許可の対象で、規模と運転時間ごとに限界値が定められています。他の地域でもこの2つの体系のいずれかに従うか独自の規則を設けることが多く、現地の許可条件が常に最終的な基準です。

規則は、セットの分類（非常用、待機、プライム、移動式）、エンジンの出力、運転時間、設置時期によって異なるため、お問い合わせでは、現場が保有する、または申請する許可を明記してください。

後処理：SCR、触媒、フィルター

選択触媒還元（SCR）はNOx対策の主役です。尿素水を排気に噴射すると、アンモニアに分解され、触媒上でNOxと反応して窒素と水になり、大部分が除去されます。噴射システム、尿素タンク、十分な排気熱、エンジン負荷に追従する制御が必要です。ディーゼル酸化触媒（DOC）はCOとHCを燃焼させ、多くの場合SCRの前段に置きます。ディーゼル微粒子フィルター（DPF）はすすを捕集し、燃焼によって再生します。そのためには排気温度またはアクティブシステムが必要です。現代のエンジンはこれらを、高圧噴射、排気再循環、タイミング制御などの内部対策と組み合わせ、メーカーは後処理を含めてエンジンを一つのシステムとして認証します。

すべての後処理は背圧、重量、長さ、熱を増やし、排気システムとエンクロージャーに収まる必要があります。SCRリアクターと尿素タンクはスペースを取り、エンジンと触媒の間の配管はガスの温度を保たなければならず、連鎖全体をエンジンメーカーの背圧上限と照合します。

パッケージへの影響

排出規制の要件は、発電機パッケージを変えます。排気システムは噴射装置を備えた反応器に拡大し、エンクロージャーやコンテナは長くなるか屋根上反応器を備え、尿素の供給は燃料物流の一部になり、試験には後処理装置の性能も含まれます。AXONは、メーカーを問わず発電機セット向けに、エンジンと許可条件が定める規制値に合わせて、排気およびSCRシステム、酸化触媒、微粒子フィルターを、サイレンサーや煙突とともにコンテナやエンクロージャーに組み込んで製作しています。