燃料ガス

燃料ガスは、通常の状態では気体である燃料の一種です。ほとんどの燃料ガスは、炭化水素（メタンやプロパンなど）、水素、一酸化炭素、またはこれらの混合物から構成されています。このようなガスは、パイプを通して容易に輸送・分配できるエネルギー源です。

燃料ガスは、液体燃料や固体燃料とは対照的ですが、一部の燃料ガスは貯蔵や輸送のために液化されています（例えば、オートガスや液化石油ガス）。ガス状であることには、固体燃料の輸送の難しさや液体燃料に内在する漏洩の危険性を回避できるという利点がありますが、同時に欠点もあります。燃料ガスは検知されずにガス爆発を引き起こす可能性があります。そのため、ほとんどの燃料ガスには臭気剤が添加されています。現在最も一般的に使用されている燃料ガスは天然ガスです。

燃料ガスは、化学組成ではなく、その起源と製造方法に基づいて、大きく2つの種類に分類される。すなわち、天然に存在するものと、他の材料から製造されるものである。

燃料ガスは、化学組成に加えて、発熱量、ウォッベ指数、露点などのパラメータにも準拠する必要がある場合があります。以下の仕様は、英国国家送電システムに関するものです。^{[ 6 ]}

不完全燃焼係数(ICF) – ガスの組成とガス器具内での不完全燃焼傾向を関連付ける経験的指標。^{[ 7 ]}ダットンは ICF を次のように定義しました。ICF = 0.64 × (W − 50.73 + 0.03 × PN) ここで W はウォッベ指数、MJ/m ³です。PN は3 成分混合物中のC ₃ H ₈と N ₂の体積百分率です。 ^{[ 8 ]}

すす指数（SI） – ガスの組成とガス器具での燃焼時にすすを生成する傾向を関連付ける経験的指標。^{[ 7 ]}

製造ガスの発熱量は約 500 Btu/立方フィート (18,629 kJ/m ³ ) です。一方、天然ガスの発熱量はその 2 倍で、約 1000 Btu/立方フィート (37,259 kJ/m ³ ) です。^{[ 3 ]}同じ量の熱を得るには、天然ガスの半分の体積で済みます。  

初期の用途の一つはガス灯であり、これにより街灯の普及や都市部の建物の照明が可能になった。燃料ガスはガスバーナー、特に実験室で使用されるブンゼンバーナーにも使用された。また、発熱量が高いため、ガスヒーター、キャンプ用ストーブ、さらには車両の動力源としても使用されることがある。

燃料ガスは、産業、商業、家庭のユーザーによって広く使用されています。産業では、炉、窯、ボイラー、オーブンの加熱や、空間の暖房や乾燥に燃料ガスを使用しています。電力業界では、ガスタービンを駆動して発電するために燃料ガスを使用しています。ガスタービン用の燃料ガスの仕様は非常に厳しい場合があります。^{[ 5 ]}燃料ガスは、化学プロセスの原料としても使用できます。

商業部門における燃料ガスは、暖房、調理、製パン、乾燥に使用され、家庭部門では暖房と調理に使用される。

現在、燃料ガス、特に合成ガスは、肥料用のアンモニアの製造や、多くの洗剤や特殊化学品の製造に多用されている。^{[ 1 ]}

工業プラントでは、配管や容器内の空気の侵入を防ぐために燃料ガスが使用されることがあります。必要量を超える燃料ガスは、プラントのガスフレアシステムで燃焼させて処分することができます。

ガスを直接燃焼させるユーザーの場合、燃料ガスは約15psi（1barg）の圧力で供給されます。ガスタービンには250～350psi（17～24barg）の供給圧力が必要です。