[ガス利用技術(業務用・産業用)]
ガスエンジンヒートポンプ低NOx化の開発
エネルギー事業部 エネルギー開発部
目的
地球環境問題に対応するため、NOx排出基準の自主目標を設定し、ガスエンジンヒートポンプ(GHP)低NOx化技術の開発を進めています。
概要
GHPメーカー及び東京ガス、東邦ガス、大阪ガスの3社で希薄燃焼方式による低NOx化を図ってきましたが、さらなる低NOx化(12モード値100ppm以下)を図ると共に、そのNOx値を上げることなくGHPの高効率化と両立するための開発を行っています。
開発状況
- 空燃比制御の開発によって、エンジン負荷に応じた希薄燃焼を確立。
- 排ガス再循環方式による低NOx化を確立。
- 触媒方式による低NOx化手法を開発中。

システム図
- 空燃比フィードバック制御
希薄燃焼において、空燃比フィードバック制御を行うことにより、空調負荷変動に伴うエンジン回転数変化や、気温等の環境変化に追従して、常に設計期待値である空燃比を維持させ、安定した低NOx運転を行います。
- エンジンに供給する混合気を希薄にしていくと、燃焼速度が遅くなるため、安定した燃焼が出来なくなってきます。安定した燃焼が出来ないと、トルクに変動が発生し最終的には回転数の変動として現れてきます。その関係を上図に示しました。空燃比と回転数変動には一定の関係が見られる。そこでエンジンの回転数を取り込んでCPUで計算した回転数変動値を求め、設計で期待した空燃比(回転数変動値)となるように燃焼制御弁開度をコントロールします。
今後の展開
空燃比フィードバック制御の最適化等により希薄燃焼限界を向上させて、高効率かつ低NOxな機種の導入を進めて行きます。

