技術(shù)突破與示范項目
天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。例如,國家電力投資集團所屬北京重型燃?xì)廨啓C技術(shù)研究有限公司、國家電投湖北分公司在荊門綠動能源有限公司成功實現(xiàn)SGT-800燃機30%摻氫燃燒改造,這是中國在重型燃機商業(yè)機組上成功實施高比例摻氫燃燒改造試驗。此外,固陽-白云鄂博摻氫輸氣管道工程進(jìn)入實施階段,提高摻氫量至20%。
政策支持與未來展望
1.?政策支持
中國高度重視氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,出臺了一系列政策支持氫能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。例如,《輕工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰實施方案》明確提出,鼓勵玻璃窯爐采用天然氣+電助熔的能源結(jié)構(gòu)形式,并研究氫氣或摻氫燃燒技術(shù)在日用玻璃行業(yè)的前景和實踐應(yīng)用。此外,國家還支持氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如氫能管道、加氫站等,為氫能的廣泛應(yīng)用提供保障。
2.?未來展望
隨著氫能技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低,天然氣摻氫技術(shù)將在玻璃行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。未來,氫氣有望成為玻璃熔窯的主要燃料,甚至實現(xiàn)氫氣熔煉。例如,肖特集團已成功實現(xiàn)氫能熔煉光學(xué)玻璃,為綠色氫能的工業(yè)應(yīng)用提供了范例。此外,隨著氫能產(chǎn)業(yè)鏈的完善,氫氣的生產(chǎn)、儲運、加注和應(yīng)用將更加和安全,推動玻璃行業(yè)向綠色、、可持續(xù)的方向發(fā)展。
替代傳統(tǒng)化石燃料
在食品加工行業(yè)中,天然氣廣泛用于加熱、蒸煮、烘焙等環(huán)節(jié)。通過摻氫天然氣,可以部分替代傳統(tǒng)化石燃料,減少碳排放和污染物排放。例如,氫氣可以用于替代天然氣等化石燃料,為糖等產(chǎn)品提供熱量。此外,天然氣摻氫還可以用于玻璃生產(chǎn)中的熔窯加熱,減少天然氣的使用量。
提高能源利用效率
天然氣摻氫技術(shù)可以提高能源利用效率。例如,在工業(yè)鍋爐中,摻氫天然氣的燃燒效率更高,廢氣溫度更低,冷凝效率更高。此外,摻氫天然氣還可以用于家庭和商業(yè)用途,如供暖、烹飪、熱水等,實現(xiàn)清潔能源的普及應(yīng)用。
促進(jìn)綠色制造
天然氣摻氫技術(shù)在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用,有助于推動綠色制造的發(fā)展。例如,通過天然氣摻氫設(shè)備,可以將天然氣與氫氣充分均勻混合,然后輸送至0#氧槍系統(tǒng)進(jìn)行燃燒,以氫能作為部分替代能源減少天然氣的消耗量。此外,氫氣還可以用于食品級液態(tài)二氧化碳的生產(chǎn),實現(xiàn)CO2的循環(huán)利用。
氫氣的易燃易爆特性
氫氣在空氣中具有小點火能量低、自燃概率高、燃燒速度快、爆炸下限低等特點。一旦泄漏,極易形成爆炸性混合物,且氫氣火焰亮度低,肉眼難以發(fā)現(xiàn),增加了火災(zāi)和爆炸的風(fēng)險。
氫脆腐蝕與材料兼容性
氫氣對金屬材料具有氫脆腐蝕性,可能導(dǎo)致管道破裂或設(shè)備損壞。此外,氫氣與天然氣的混合均勻性也是一個問題,不均勻的混合可能導(dǎo)致局部氫氣濃度過高,引發(fā)安全事故。
安全措施與標(biāo)準(zhǔn)制定
為應(yīng)對上述風(fēng)險,研究建議在摻氫比例較高的情況下,應(yīng)建立相關(guān)評估方法和用戶數(shù)據(jù)庫,并完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如,摻氫比例在10%以內(nèi)時,管道安全管理和燃?xì)饩哌m用性基本與天然氣一致;而摻氫比例達(dá)到40%以上時,需關(guān)注安全問題。
環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展
天然氣摻氫技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用,有助于減少污染物排放,符合綠色低碳的發(fā)展趨勢。和指出,通過將紡織廢水轉(zhuǎn)化為氫氣,并與天然氣混合使用,可以降低污染物排放率,減少二氧化碳排放。此外,提到,天然氣摻氫混合不僅能夠拓展氫能應(yīng)用場景,還能改善終端設(shè)備的燃燒性能,減少二氧化碳、氮氧化物等排放,實現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)。
紡織廠使用天然氣摻氫醇水制氫設(shè)備,不僅能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量,還能顯著降低能耗,實現(xiàn)綠色低碳發(fā)展。通過摻混氫氣,可以提高燃燒效率、減少污染物排放,并減少對傳統(tǒng)化石燃料的依賴。實際應(yīng)用案例表明,該技術(shù)在紡織行業(yè)中的應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟性和環(huán)保效益。然而,為了確保技術(shù)的安全性和穩(wěn)定性,還需進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備設(shè)計和運行條件,以適應(yīng)不同工況下的需求。
醇水制氫設(shè)備熱值高、溫度高、環(huán)保、省錢
雖然問題中提到“醇水制氫設(shè)備”,但結(jié)合我搜索到的資料,可以推測這是指通過摻氫技術(shù)提高天然氣的熱值和燃燒效率,從而實現(xiàn)更高的能源利用效率。提到,摻氫天然氣的發(fā)熱量隨著摻氫比例的增加而下降,尤其是在高溫高壓條件下更為明顯。這表明,摻氫天然氣的熱值并非越高越好,而是需要在一定范圍內(nèi)優(yōu)化摻氫比例以達(dá)到佳效果
降低碳排放,助力“雙碳”目標(biāo)
天然氣摻氫技術(shù)在工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,能夠有效減少碳排放。例如,在工業(yè)領(lǐng)域,摻氫天然氣可用于工業(yè)鍋爐、熱處理等過程,替代部分傳統(tǒng)化石燃料,減少污染物排放;在交通領(lǐng)域,摻氫天然氣可提高天然氣內(nèi)燃機的熱效率,降低車輛尾氣中的甲烷排放量。此外,摻氫比例為10%和20%時,可實現(xiàn)天然氣碳減排3.5%和7.6%(等熱值計量)。
保障燃?xì)夤?yīng)安全
天然氣摻氫技術(shù)不僅能夠提高氫氣的利用率,還能在一定程度上緩解天然氣供應(yīng)壓力。例如,在天然氣消費缺口較大的地區(qū),低比例摻燒終端應(yīng)用可以有效緩解天然氣供應(yīng)壓力。同時,天然氣摻氫技術(shù)還可以作為應(yīng)急儲備能源或大型儲運基地,通過液化/壓縮槽車運輸,使氫的使用更加便捷靈活。
低成本的氫氣輸送
天然氣摻氫技術(shù)利用現(xiàn)有的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng),將氫氣與天然氣混合后輸送至終端用戶,避免了新建氫氣管道的高昂成本。這種“以氣載氫”的方式不僅降低了運輸成本,還提高了氫氣的利用效率。例如,天然氣摻氫的經(jīng)濟距離大于200千米,輸送成本為0.3~0.8元/(千克,百千米),遠(yuǎn)低于長管拖車和液氫罐車。
大規(guī)模儲能與可再生能源消納
天然氣摻氫技術(shù)可以作為大規(guī)模儲能的載體,幫助實現(xiàn)可再生能源的消納。通過摻氫天然氣,可以將間歇性可再生能源(如風(fēng)電、光伏)制取的氫氣儲存并輸送到終端,從而實現(xiàn)能源的時空平衡。例如,國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》中明確提出,要探索氫能與相關(guān)產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設(shè),以及管道輸氫項目試點應(yīng)用。