天然氣摻氫的安全性是當(dāng)前研究和應(yīng)用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學(xué)性質(zhì)上存在顯著差異，例如氫氣的擴散速度更快、小點火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?、爆炸極限范圍更廣等。這些特性使得摻氫天然氣在輸送和使用過程中面臨更高的安全風(fēng)險，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

盡管如此，研究表明，天然氣摻氫在一定比例范圍內(nèi)是安全可行的。例如，摻氫比例不超過10%時，天然氣摻氫在城市燃?xì)夤艿乐幸褜崿F(xiàn)安全運行。此外，家用燃?xì)饩咴趽綒浔壤秊?0%時，其燃燒性能和安全性仍基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)。這表明，通過合理控制摻氫比例，并結(jié)合的檢測和控制系統(tǒng)，天然氣摻氫可以在一定程度上保障安全。

提高能源利用效率
天然氣摻氫燃燒能夠提高玻璃熔窯的能源利用效率。例如，武漢理工大學(xué)的研究表明，摻氫天然氣燃燒能夠加快燃料燃燒速率，釋放熱量集中，從而提高熔窯的熱效率。此外，信義玻璃控股有限公司采用的甲醇與天然氣聯(lián)合制氫系統(tǒng)，不僅能夠同時使用甲醇或天然氣制氫，還能節(jié)省廠房投資和占地面積，提高熱能回收率。

顯著降低碳排放
天然氣摻氫燃燒能夠有效減少玻璃熔窯中的碳排放。例如，信義玻璃（營口）有限公司在二期800噸/天節(jié)能基片玻璃生產(chǎn)線項目中，采用天然氣制氫工藝，通過壓縮、脫硫、轉(zhuǎn)化等步驟，將天然氣轉(zhuǎn)化為高純度氫氣，用于玻璃熔窯燃燒。該技術(shù)不僅降低了碳排放，還提高了能源利用效率。此外，研究表明，摻氫比例為20%時，爐溫可升高20℃，煙氣中二氧化碳體積濃度占比降低7.5%

氫氣具有燃燒速度快、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤煲约叭紵裏嶂蹈叩奶攸c。當(dāng)在天然氣中摻入適量氫氣后，混合燃料的燃燒特性得到優(yōu)化，可促使天然氣燃燒更加充分。經(jīng)實際測試，未摻氫的天然氣燃燒利用率約為 80%，而在摻入一定比例氫氣后，燃燒利用率可大幅提升至約 97%。例如在麗水，博辰氫能的天然氣摻氫設(shè)備就展現(xiàn)出了這樣的優(yōu)勢。

甲醇制氫在實際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，甲醇的生產(chǎn)成本較高，且其燃燒過程中仍會產(chǎn)生一定量的二氧化碳。此外，甲醇制氫設(shè)備的運營和維護(hù)成本也較高，需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高設(shè)備效率，以降低成本。因此，盡管甲醇制氫在碳排放方面具有一定的優(yōu)勢，但其在實現(xiàn)碳排放指標(biāo)方面仍需進(jìn)一步的技術(shù)突破和成本優(yōu)化。