古河スカイにおける温暖化防止活動（燃料転換および省エネルギー）

環境 対 応 特 集

技術論文

古河スカイにおける温暖化防止活動（燃料転換および省エネルギー）
Anti-Global Warming Activities at Furukawa-Sky Aluminum Corp.
(Fuel Switching and Energy Saving)山下 陽一
Youichi Yamashita

概要

当社グループでは，生産活動に伴うエネルギーの使用量が多く，エネルギー起源の CO2 排出は，環境負荷の中でも最大のものである。このため温室効果ガスの削減に向けて燃料転換と省エネルギーに取り組んでいる。重油などに比べ CO2 排出割合が小さい LNG の導入経過および省エネルギー活動について，当社各工場の事例を紹介する。
Abstract： The Furukawa-Sky Aluminum Group consumes a large quantity of energy through its
production activities, in which CO2 emission originated from fuels accounts for the largest percentage of the environmental impact. Accordingly, we are engaged in the fuel switching and energy saving activities aimed at reduction of green house gases. In this paper, examples at individual
works will be presented describing the introduction process of LNG having smaller CO2 emission
than fuel oil, together with energy saving activities.

1. はじめに重油，灯油，LPG および LNG（都市ガスを含む）を使用し

当社は 2009 年中期連結経営計画において，地球温暖化に示すように LNG は，重油に比べて発熱量あたりの CO2対策に積極的に取り組むことを明言し，その対策を具体排出係数が小さく，LNG への燃料転換により CO2 排出量的に示した。これに伴い，当社グループの環境活動に関を約 3 割削減することができる。図 2 に示すように当社する 2009 年度までの中期目標を策定した（表 1）。

では 2003 年以来，LNG への燃料転換を進めてきた。今ているが，年々 CO2 排出量は削減されてきている。表 2※当社グループ：福井工場，深谷工場，日光工場，後さらに燃料転換を促進し，2009 年度には，全エネル

小山工場，古河スカイ滋賀，古河カラーアルミ

ギー中の LNG 比率を 32%（電力を除いた燃料中の LNG

図 1 に当社の CO2 排出量の推移を示す。2004 年度から
約 7% の低減が図れている。その中で電気は主に圧延機などの運転に使用しており，CO2 排出割合の 40％弱を占める。また，溶解鋳造，熱処理などの熱源としては主に

電気
A 重油

活動項目

地球温暖化防止活動

382009 年度目標

温室効果ガス削減活動

CO2 排出量を 2004 年度比で20％以上削減（2004 年度並の操業として）省エネルギー活動

エネルギー原単位を 2004 年
度比で 10％以上改善Furukawa-Sky Review No.5 2009

液化天然ガス（LNG） 液化石油ガス（LPG）
その他
2004 年基準全社 CO2 原単位推移（千t／ CO2）800600表12009 年度地球温暖化防止活動
Table.1 Anti-global warming action plan for 2009.

都市ガス
灯油

C重油

（%）
（％）
120
100101546

520

9893519508

90400602003000
2004 年度

2005 年度

2006 年度

2007 年度

図 1 当社 CO2 の排出量推移
Fig.1 Trends in CO2 emission.

古河スカイにおける温暖化防止活動（燃料転換および省エネルギー）

待通りで異臭や黒煙の発生が大きく抑制され，燃料原単比率を 62.8%）まで高める予定である。
省エネルギー活動については，溶解炉や屑溶解炉の位の改善および CO2 削減に非常に有効であることが分バーナを燃焼効率が良いリジェネバーナへの切り替えをかった。日光工場で実績ができたことから他工場への展主に活動している。リジェネバーナは高温で効率的な廃開を図った。

熱回収を行なうので，約 30％の燃料節減が図れる。

深谷工場および小山工場では，都市ガスパイプラインから LNG（都市ガス）の供給を受けており，パイプライ2. LNGへの燃料転換によるCO2 削減，省エネルギー（福井工場，深谷工場，日光工場，小山工場，古河カラーアルミ）

ンのない福井工場と日光工場では，LNG タンク基地を新設してタンクローリーで輸送している。図 4 に福井工場の LNG タンク基地を示す。

板，条などの製造工程の上流工程である鋳造工程では，アルミニウム地金を溶解する際に使用される燃料が，全製造工程のエネルギー使用量全体の約 3 割を占めている。このためまず溶解炉，屑溶解炉などの燃料転換を優先して行っている。
日光工場は当社工場の中でいち早く LNG への燃料転換を実施した。背景として日光工場が鋳造燃料として使用していた C 重油が，排ガス中に環境負荷物質（SOx ，NOx および煤塵）を多く含み，また異臭や黒煙などの原因となることが挙げられる。この環境負荷物質を除去するための処理により廃水や汚泥が発生するため，脱硫設

燃料転換前（Before fuel switching）

備や廃水処理設備の保全および老朽化部の更新のための費用が発生していた。そこで環境負荷物質の排出が少な
く，CO2 の排出係数が小さい LNG を導入した。図 3 に燃料転換実施前後の日光工場の風景を示す。導入結果は期
表2
燃料別 CO2 排出係数（発熱量比較）
Table.2 CO2 emission coefficient by fuel.（calorific valuecomparison）
LNG

CO2 排出係数

発熱量0.0135 kg-C/MJ

54.5 MJ/kg

LPG

0.0163 kg-C/MJ

50.2 MJ/ℓ

A 重油

0.0189 kg-C/MJ

39.1 MJ/ℓ

C 重油

0.0195 kg-C/MJ

41.7 MJ/ℓ

灯油

0.0185 kg-C/MJ

36.7 MJ/ℓ

燃料転換後（After fuel switching）

出典：「地球温暖化対策の推進に関する法律」施行令第三条（環境省）=油
2004年度=LNG（都市ガス）
27.9

65.2

2005年度

28.6

58.9

2006年度

39.3
13.4

23.7

6.9
12.6
22.2

25.1

52.7

2007年度
2009年度（目標）=LPG

図 3 燃料転換実施前後の日光工場
Fig.3 Nikko Works, before and after fuel switching.

38.7

22.0
62.8

図 2 燃料別エネルギー比率の推移 （電力を除く）
Fig.2 Trends in energy ratio by fuel.（excluding electricity）

図 4 LNG タンク基地（福井工場）
Fig.4 LNG station. (Fukui Works)

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現在 LNG を使用する設備の割合は，燃料使用量の大的には，従来の溶解燃料であった C 重油を環境負荷の少きい鋳造炉関係で約 81％（溶解炉および屑溶解炉数のない LNG に変更したほか，図 6 に示すリジェネバーナを燃料転換割合）となっている。

採用した高性能工業炉により省エネルギーを図った。
さらには工場内で働く人の作業環境改善にも力を入れ，高効率型の局所排気装置の設置並びに今回初めて快3. 省エネルギー・リジェネバーナ導入（福井工場，深谷工場，日光工場，小山工場）

適作業空間を確保できる建屋給排気システムを取り入れ省エネルギー化を推進する上で，バーナのエネルギーる快適作業空間を実現することで，高品質および高生産効率改善が有効な手段となるため，2 台のバーナを 1 対た。地球環境にやさしい設備の導入および働く人に対す性のものづくりを目指している。

として，燃焼と蓄熱（炉内ガス吸引）を交互に繰り返して廃熱回収を行うことにより，燃焼効率を格段に向上させる「リジェネバーナ」への切り替えを推進している。

5. LNG気化器への鋳造廃熱の有効活用（日光工場）

リジェネバーナへの切り替えによりおよそ 20％前後の日光工場では図 7 の LNG タンク基地の新設に当たり，燃料削減が図れる。図 5 に福井工場に導入したリジェ

LNG の気化器の熱源としてアルミニウム鋳造冷却水のネバーナを示す。表 3 に示すように 2008 年 12 月現在の廃熱の有効活用を検討し，採用した。

溶解炉および屑溶解炉数のリジェネバーナ採用率は約89％となっている。

鋳造の冷却水はアルミニウム鋳造時に鋳塊の冷却用に大量に使用されており，プールに溜めた水を循環させて使用している。戻り水の温度は約 40℃で，循環使用する

4. 鋳造新工場建設時の環境配慮（福井工場）
2007 年 6 月に鋳造新工場が完成し，操業に入った。新工場建設に当たり，高品質で高生産性の設備導入に加え，地球温暖化対策や作業環境においても国内外のトップレベルを目指し，設計，検討および施工を行なった。具体

図 6 リジェネバーナ採用の高性能溶解炉
Fig.6 High-efficiency melting furnace using regenerativeburners.

図 5 リジェネバーナ
Fig.5 Regenerative burner.

表3

溶解炉および屑溶解炉などでの LNG 使用率，リジェネバーナ採用率（2008 年 12 月現在）
Table.3 Use rate for LNG and adoption rate forregenerative burners at melting furnaces andwaste melting furnaces.（as of December, 2008）
溶解炉および屑溶解炉数
合計
（率）

4027

LNG 使用22（81％）

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リジェネバーナ使用

24（89％）

図 7 LNG タンク基地（日光工場）
Fig.7 LNG station. (Nikko Works)

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ためクーリングタワーにて冷却している。

ようにバックアップ用の蒸気ラインを併設している。蒸LNG タンク基地の新設にあたり LNG 気化の熱源を検気にて気化を行い，鋳造廃熱が発生したときに温水に切討したが，空温気化の場合は，気化器設置スペースが非り替えることを自動で行っている。冬季に蒸気バック常に大きくなり空きスペースがない，連続使用により霜アップを行ったとき，バックアップ中の数日間で温水配が堆積し気化能力が落ちる，定期的に霜の除去が必要な管ラインが凍結する恐れがある。これを防止するため温どの理由により採用を見送った。次に，温水ボイラを設

水ラインはポンプを常時運転とし，気化器手前にバイパ置して温水による気化を検討したが燃料が必要なためラスラインを設け，蒸気気化中でも配管内に常にプールのンニングコストが高額になる問題があった。そこでタン水を流し凍結防止を図っている。

ク基地設置予定場所の近くにある図 8 に示す鋳造冷却水

日光工場では 2004 年 2 月から LNG の使用を開始し，プールの温水利用を検討した結果，量が十分あり，温度積算で約 18,500 t 使用してきている。温水による気化はも 40℃と高いことから，気化熱源として活用できること90％であると考えると，もしも全てを蒸気で気化させたが分かった。

場合約 9,700 t の蒸気を使用したことになり，効果金額を

図 9 に示す気化器は温水容器の内部に LNG を通すコイルがあり，そこで熱交換をする構造になっており，プー計算すると，蒸気単価を 4 円／ kg とした場合，660 千円 /月（7,920 千円 / 年）となる。

ルに設置した循環ポンプで温水を容器に送り，熱交換の終わった温水を再びプールに戻す構成になっている。ポンプは 2 台設置しており，故障などにより流量が低下した場合は自動で予備のポンプに切り替わる。
長期連休明けの鋳造開始前および炉の予熱や 1 炉目の溶解時は，鋳造を行っていないため廃熱がなくプールは冷えている。このような場合でも LNG の気化ができる

6. 燃料転換および省エネルギー設備の導入（福井工場）
福 井 工 場 では 2 台 の 16 t ボ イ ラ の内 1 台 を LPG からLNG に燃料転換した。また図 10 に示す小型 LNG 貫流ボイラ（2 t）を 4 台導入した。
LPG から LNG へ燃料転換することで，福井工場の CO2排出量を年間 1.6% 削減することができた。また複数台の小型ボイラを蒸気使用量に応じて必要台数のみ稼動することで運転効率が向上し，省エネルギーにもつながった。

7. 新ソーキング炉設置（日光工場）
図 11 に日光工場に設置した新ソーキング炉を示す。
ソーキング炉の更新に当たり，環境に配慮した設計を検討した。炉の構造は直火焚きの加熱炉とその両側に排ガスを利用した予熱室を設けた台車式のタイプとし，燃料
図 8 鋳造冷却水プール
Fig.8 Pool for casting cooling water.

は CO2 排出量の少ない LNG を採用した。この炉は，加熱室で加熱している間に隣の予熱室に材料を装入し，熱LNG に燃料転換した 16 t ボイラ

小型 LNG 貫流ボイラー（2 ton×4台）

図9気化器
Fig.9 Vaporizer.

図 10Fig.10

ボイラ室全景Full view of boiler room.
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Furukawa-Sky Review No.5 2009

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交換器にて燃焼空気の予熱を行った後の排ガスを直接予熱室に吹込み材料を予熱するもので，廃熱の有効利用を実現した省エネルギー設計となっている。

8. おわりに
今後はさらに加熱炉などにも LNG への燃料転換を展

従来の炉と比較して，エネルギー原単位が 30％改善開する計画である。LNG の供給見通しに合わせ LNG 化（原油換算 260 kl ／年削減）
し，CO2 排出量も 1,400 t ／年の設備改造を進めており，今後の安定供給に期待したい。の削減が可能となった。

また，LNG 化に併せ，燃焼調整による空気比の改善や，操業方法の改善および見直しなどを行うことにより，無駄を省きエネルギー原単位の改善をさらに進める必要があると考えている。
本報は，月刊 クリーンエネルギー誌（日本工業出版）
2008 年 3 月号，13～ 16 に掲載したものを一部加筆・修正したものである。

山下 陽一 （Youichi Yamashita）
設備部

図 11Fig.1142

新ソーキング炉
New soaking furnace.

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