我が国のバーナー産業に存在する問題点

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1、製品の品質と性能はさらなる向上が求められている。現在、我が国で大量に使用されているバーナーの一部は国内製であり、もう一部は欧米などの先進国製である。国内においては、エネルギー供給構造の制約や、十分な蓄積の欠如、さらに製品開発やイノベーション、人材育成への意識の不足により、初期の段階で開発された製品は主に海外製品の模倣品であり、「工房」式の組み立て製品が多かった。加えて、指針となる統一された性能試験基準や製品規格もなかったため、製品の品質を保証することが難しく、バーナーの先進性や安全性にも問題があった。例えば、初期段階でコストを削減し過度な利益を得るために、一部のメーカーは、遮断弁、点火装置、制御・調整装置などの安全部品に対して適切な安全認証を受けさせず、その結果これらの部品が正常に機能しなくなっている。また、燃焼器の安全パラメータも基準を満たしておらず、場合によっては燃焼制御装置に必要な安全制御手順すら欠けている。さらに、メーカーが提供する燃焼器の動作曲線について言えば、検査機関による検査を受けていないものや、動作曲線の決定基準が明確でないものもあり、これによってユーザーが誤解を招かれている。これらはすべて、我が国の燃料／ガスボイラーおよび機器の安全かつ経済的な運用に深刻な影響を与えている。 我が国初のバーナー総合試験ラボは、バーナー試験分野における我が国の空白を埋め、国内のバーナーやボイラー製造業者、研究機関に製品開発や技術研究のプラットフォームを提供し、同分野における国内の技術研究水準を大幅に向上させました。第三に、市場の厳しい環境と自己認識の向上に伴い、国内のバーナーメーカーは製品品質、技術開発、人材の確保・育成の面で大きな進歩を遂げ、一部の製品は海外にも輸出されています。海外製品は全体的に品質が保証されており、技術面（省エネ・環境保護）でも比較的先進的ですが、国内での使用においてはいくつか問題が見られます。まず、国内で定められている汚染物質排出規制が欧州より緩やかであり、また国内企業の省エネ・環境保護への取り組みも欧州に比べて著しく遅れているため、バーナー製品を選ぶ際には排出量やエネルギー効率といった技術的要因は考慮されず、単に価格を下げることだけが重視されます。これにより、コストが高い海外製の先進的なバーナーが中国市場に参入するのが妨げられています。一方、欧州では環境保護基準が日々厳しくなっており、現地で生産される製品も絶えず改良されています。次に、現在多くの海外製バーナーメーカーの設計体系では、バーナーの熱出力の範囲は一般的に海外のボイラー仕様に合わせて決定されていますが、国内のボイラー製造業者は本体自体を自社で製造し、バーナーのみを輸入しています。その結果、バーナーの動作曲線や炎の形状が炉内の抵抗やサイズと合致しないといった問題が頻繁に発生し、バーナーが正常に動作しなかったり調整ができなかったりすることがあり、さらには事故が起きて使用者に損害を与えたり、ボイラーのエネルギー効率が低下したりします。第三に、我が国には多種多様な燃料があり、また国内外の燃料基準やその実施状況に違いがあるため、海外の燃料基準に基づいて設計・製造されたバーナーが国内で使用されると「環境に適応できない」ことがあります。その結果、信頼性や安全性、省エネ・環境保護といった利点が大きく損なわれ、場合によっては安全事故が発生し、生産要件を満たせず、エネルギーが無駄に消費され、環境が汚染されます。2、製品開発能力の強化が急務であり、特に欧州をはじめとする海外の先進国では、ガスや燃料の利用技術、すなわち産業用バーナーの研究開発が長年行われてきている。多くのバーナー企業が独自の研究室を持ち、専用の検査装置や検査方法を開発しているほか、数値シミュレーションなどの技術も新製品の開発に活用されている。我が国の国内企業はこの分野でのスタートが遅く、人材不足や資金制約などの問題もあるため、独自の製品開発能力を持つ企業は少ない。また、燃焼自体は実践的な側面が非常に強い学問である。したがって、燃料・ガスの燃焼技術に関する基礎研究、バーナー製品の開発、製造業者や検査機関によるバーナーの総合的性能評価、さらにはバーナーの運用に至るまで、すべてにおいてバーナーの検査実験手法や能力の確立、そして先進技術の活用が不可欠である。さらに、我が国では燃料の種類が多岐にわたり、特に石炭層ガス、コークス炉ガス、発生炉ガス、超重油、製油所の残油、水分を含む原油など、さまざまな非標準燃料が存在する。国内のほとんどのバーナーメーカーや研究機関にはこれらの燃料を試験するための環境がなく、発熱量だけを基準にして燃料を選定している。その結果、燃料の成分を十分に考慮せず、通常のバーナーに適した燃料配管や工程設計に従ってしまうため、安全上のリスクや環境汚染、燃料の無駄遣いなどが生じている。したがって、我が国の国情や燃料の特性に適したバーナーを真に開発するためには、関連製品の研究開発能力と手法を確立しなければならない。現在、我が国には燃焼器の総合的なテストシステムが既に存在しており、また国内の一部の燃焼器製造企業も製品開発のためにいくつかのテストプラットフォームを構築している。しかし全体として見ると、海外の先進国と比べるとまだ一定の差がある。例えば、テスト装置や測定ポイントの配置、テスト方法、テスト環境などに関する基準が統一されておらず、その結果、テスト結果の誤差が大きくなり、再現性や比較可能性が低くなっている。また、テスト機器の精度が十分でないため、燃焼パラメータの微細な変化を測定できない場合もある。さらに、異なる燃焼方式や制御方式における燃焼器のテスト項目も、的を絞ったものではなく、十分に包括的でもない。加えて、現場で発生しうる様々な極端な異常状況（高温・低温環境、粉塵環境、腐食環境、低気圧環境、燃料特性の変化、頻繁な起動・停止、長時間の運転など）を実験室で完全に再現することもできていない。 3、法規基準は、燃料自体の特性（可燃性・爆発性）により製品の安全性に対する要求が極めて厳しいこと、さらに石油・ガス資源の逼迫やその燃焼生成物による環境汚染の問題もあるため、燃料/ガスバーナーについては、世界中の多くの**で強制的な規制が設けられている。近年、広く利用されている全自動バーナーは、流体力学、燃焼学、熱工学、自動検出技術、プログラム制御技術など、多くの学問分野を統合したものである。そのため、燃料／ガス用バーナーについては、個別の（または関連する）規制や基準が定められている場合が多い。代表的なものとしては、ヨーロッパのEN 267「強制送風式燃料燃焼器（定義、要求事項、試験およびマーキング）」、EN 676「全自動強制送風式ガス燃焼器」があり、アメリカではUL 795「商業・工業用ガス加熱装置」、NFPA8501「単燃焼器ボイラーの運転基準」、NFPA 8502「多燃焼器ボイラー炉内の防爆基準」がある。日本では「ガスボイラー燃焼装置の安全技術指標」や「簡易ボイラー等ガス消費装置の安全技術ガイド」などがある。近年、我が国でもTSG ZB 001「燃料/ガス燃焼器の安全技術規則」、TSG ZB 002「燃料/ガス燃焼器の型式試験規則」、GB/T 19839—2005「工業用燃料・ガス燃焼器の一般技術条件」など、燃焼器に関するいくつかの法規や基準が策定・公布されている。しかし、海外の先進国と比べると、その深さや幅の両面で大きな差がある。例えば、我が国には多種多様な燃料/ガス、特に非標準的なものが存在するが、これらに対して、燃焼器製造業者が適切な制御方式や燃焼器の型式（混合方式、霧化方式、霧化媒体など）を選択し、また適切な燃料供給システムの仕様（燃料の加熱方法、ポンプの選定、遮断弁の選定、部品の配置など）を決定するための指針が、法規や基準の中で明確に示される必要がある。さらに、現在、我が国の燃料/ガスボイラーの設計は、経験や海外製品の参考に大きく依存しており、ボイラー製造業者が燃料/ガスボイラーを設計する際の熱力計算、特に炉内の熱力計算方法（または基準）や、燃焼器の選定時の参考となる技術ガイドラインも存在しない。したがって、早急に関連する技術基準を整備する必要がある。また、燃焼器自体の機能的特徴、構造的特徴、運用上の特徴から、その安全性、熱的性能（エネルギー消費量）、環境性能（汚染物質の排出量）という3つの要素が、製品の総合的な性能を構成している。これら3つの要素は独立して存在するわけではなく、互いに影響し合い、時には矛盾することもある。したがって、これらの矛盾を適切に解決し、燃焼器の総合的な性能要件を満たすためには、国内の関連機関（安全、環境保護、エネルギー効率）が協力し、燃焼器製品を総合的に評価する方法（または基準）を確立する必要がある。4、市場行動のさらなる規範化が必要である。長年にわたり、国内のバーナー業界は発展が遅く、基盤も弱く、独自の技術開発能力に欠け、十分な資金や技術的蓄積もないため、海外のバーナー企業と比べて不利な立場にあった。さらに業界の統制も不十分で、国内のバーナーメーカー同士が国内市場で価格競争を繰り広げ、価格が混乱している。生き残るために苦闘している中、もしマクロ経済の変動によって市場需要が減少すれば、ほとんどの企業が倒産の危機に直面することになるだろう。したがって、業界における自主規制が急務であり、適切な市場行動規範を定めて悪質な競争を抑制し、企業の収益モデルを根本的に変革することで、バーナー産業の高度化を図り、国産バーナー製品が安全で環境に優しく、かつ高効率な方向へ持続可能に発展していくよう促す必要がある。