要点
ガスエンジンおよびコージェネレーション用のサイレンサーは、排気ガスの腐食性が高く、熱回収機器が排気経路を共有し、処理段が下流にあるため、ディーゼル用とは異なります。ディーゼル用のサイレンサー仕様をそのまま流用すると、早期の錆、処理段の詰まり、騒音制限の未達につながりやすく、ガスプラントには専用の考え方が必要です。
ガスエンジンとディーゼルエンジンが同じ建屋に並び、同じ定格出力であっても、必要な排気サイレンサーはかなり異なることがあります。サイレンサーはどれも同じだと思い込み、隣のディーゼル発電機の仕様をそのまま写してしまうことがよくあります。その結果、ガスプラントでは、早期に錆びるユニット、下流の排ガス後処理装置を詰まらせるユニット、あるいは購入時に想定した騒音規制値を満たせないユニットになってしまいます。本ガイドでは、ガスエンジンとCHPプラントがなぜ別のケースなのかを、分かりやすい言葉で説明します。
異なる種類の排気
ディーゼル発電機は、始動し、しばらく運転して、停止します。CHPプラントのガスエンジンは通常、昼夜を問わず長時間運転するように造られており、プラント全体がそれを前提に設計されています。排気はディーゼルの排煙よりも高温で、見た目もきれいですが、水分を多く含み、冷えたときの挙動も異なります。サイレンサーはもはや配管の末端にある単なる騒音対策部品ではありません。熱を回収し、ガスを浄化する一連の系統の中の1つの機器です。
音そのものも異なります。ガスエンジンは遠くまで届く強い低周波音を持つ傾向があり、夜通し運転するプラントは、日中の作業時間帯ではなく、周辺地域のもっとも静かな時間帯を基準に評価されます。
熱回収が状況を変える
CHPプラントでは、排気は有用な熱の供給源です。ガスが煙突に達する前に熱交換器がそのエネルギーを取り出すため、ガスはエンジンを出たときよりも低温でサイレンサーに到達し、まさにそこからトラブルが始まる可能性があります。ガスが冷えると、サイレンサー内部で水分が凝縮することがあり、凝縮するものは無害な水ではありません。
これが、CHPプラント用のサイレンサーを熱回収部の後ではなく、熱回収部と一緒に選定する主な理由です。系統内でのサイレンサーの位置、つまり熱交換器の前か後か、あるいは両側かによって、サイレンサーが耐えなければならない条件と寿命が変わります。
後処理装置も同じ経路を共有する
多くのガスエンジンには、排出規制を満たすために系統内に排ガス後処理装置も設けられています。これらの装置は汚れや背圧に敏感で、ガスが穏やかで均一な流れで到達することを必要とします。隣に置かれるサイレンサーは、これを妨げるのではなく、支えるものでなければなりません。また、サイレンサー自身の材料が後続の流れに剥がれ落ちないようにする必要もあります。
実務上の教訓は、サイレンサー、熱交換器、後処理装置、配管経路、煙突が1つのシステムだということです。それぞれに固有の圧力損失があり、エンジンにはそれらすべてをまとめた背圧の上限が1つあります。
早めに決めておくこと
多くの機器が同じ経路を共有するため、サイレンサーの詳細を詰める前に、機器の順序と位置を合意しておくべきです。タイプの選定、減音の等級、凝縮水への対策、ドレンや支持の配置は、いずれもプラントのレイアウトから決まるものであり、その逆ではありません。
AXONは、ガスエンジンおよびCHPプラント向けの排気サイレンサーを、エンジン、熱回収機器、騒音規制値に合わせた完全な排気システムの一部として供給します。エンジンデータ、プラントレイアウト、騒音要件をお送りください。単一の部品ではなく、系統全体を対象とした提案をいたします。
選定に含まれる内容
- ガスエンジンの騒音の特性に合ったサイレンサーのタイプと等級
- 熱回収部および排ガス後処理装置に対する系統内での位置
- ガスが冷える際に生じる水分への対策
- 長時間運転するプラントのためのドレン、支持、点検のためのアクセス
- 排気経路全体の合計圧力損失をエンジンの上限内に収めること
- 配管、シェル、煙突出口からの騒音
お問い合わせの際にお送りいただきたい情報
- エンジンの機種と燃料、およびガスエンジンかCHPユニットか
- プラントレイアウト図または排気経路のスケッチ
- 熱回収機器および排ガス後処理装置の詳細
- 騒音規制値、その適用場所と適用時間帯
- 屋内設置か屋外設置か、および利用可能なスペース
- 想定される運転パターン：連続運転、毎日運転、またはピーク運転
よくあるご質問
ディーゼル発電機用のサイレンサーをガスエンジンに使えますか？
使える場合もありますが、そう決めてかかるべきではありません。排気、運転パターン、周辺の機器が異なるため、サイレンサーはディーゼルの仕様を流用するのではなく、ガスプラント向けに選定する必要があります。
CHPプラントに特別な配慮が必要なのはなぜですか？
排気が熱回収部に熱を渡すため、ガスは低温の状態でサイレンサーに到達します。これにより内部の水分の挙動が変わり、サイレンサーの寿命にも影響します。
サイレンサーは排ガス後処理装置に影響しますか？
はい。両者は同じ経路と同じ背圧の上限を共有しており、サイレンサーはガスの流れを乱したり、そこに物質を放出したりしてはなりません。両者は一緒に計画する必要があります。
ガスエンジンの騒音はディーゼル発電機と違いますか？
強い低周波成分を持つことが多く、夜間に運転するプラントは1日でもっとも静かな時間帯の基準が適用されます。サイレンサーの等級はそれを踏まえて選定されます。
ガスプラント用のサイレンサーを提案するために、AXONは何が必要ですか？
エンジンデータ、プラントレイアウト、熱回収および処理機器の詳細、騒音規制値、利用可能なスペースです。その上でAXONは、排気系統全体に合ったサイレンサーを提案します。