天然氣摻氫是將氫氣按一定比例混入天然氣，通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送。這一技術(shù)有效結(jié)合了天然氣與氫氣的長處，不僅提升了燃料的燃燒特性，還大幅降低了碳排放，是實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)的理想路徑。許多國家和地區(qū)已開展相關(guān)實(shí)踐，如我國深圳的城鎮(zhèn)燃?xì)鈸綒渚C合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，摻氫比例可達(dá) 20%，壓力范圍覆蓋城鎮(zhèn)燃?xì)馊窟\(yùn)行壓力，且經(jīng)過嚴(yán)格測試，證明了其在實(shí)際應(yīng)用中的安全性與穩(wěn)定性。

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(kuò)散速度更快、小點(diǎn)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(xiǎn)，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

安全性是天然氣摻氫技術(shù)推廣的關(guān)鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大，泄漏后擴(kuò)散速度更快，因此對(duì)管道和設(shè)備提出了更高的要求。研究表明，摻氫比例在10%以內(nèi)時(shí)，對(duì)現(xiàn)有管道和終端設(shè)備的適應(yīng)性較好，但仍需關(guān)注氫氣對(duì)材料的氫脆現(xiàn)象。此外，摻氫天然氣的燃燒特性也發(fā)生了變化，如火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?、回火風(fēng)險(xiǎn)增加等，因此需要在終端設(shè)備中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。例如，北京重型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)研究有限公司對(duì)SGT-800燃機(jī)進(jìn)行了30%摻氫燃燒改造，驗(yàn)證了其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性
天然氣摻氫燃燒不僅能夠降低碳排放，還能提升產(chǎn)品質(zhì)量與安全性。例如，Saverglass公司通過天然氣摻氫燃燒試驗(yàn)，成功探索了氫氣在玻璃制造中的應(yīng)用，為行業(yè)樹立了綠色生產(chǎn)的新。此外，氫氣燃燒速度快、火焰短、無有毒有害氣體排放，每噸原料產(chǎn)生的二氧化碳排放量減少1.85噸

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(diǎn)。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(shí)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(shì)。

然而，隨著摻氫比例的增加，安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之上升。例如，摻氫比例超過10%時(shí)，可能會(huì)引發(fā)氫脆、部件過熱、回火等問題。因此，摻氫比例的控制是確保天然氣摻氫安全的關(guān)鍵。此外，現(xiàn)有天然氣管道和設(shè)備的材料性能也需要進(jìn)行評(píng)估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。