安全性是天然氣摻氫技術推廣的關鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大,泄漏后擴散速度更快,因此對管道和設備提出了更高的要求。研究表明,摻氫比例在10%以內(nèi)時,對現(xiàn)有管道和終端設備的適應性較好,但仍需關注氫氣對材料的氫脆現(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?、回火風險增加等,因此需要在終端設備中進行相應的調(diào)整和優(yōu)化。例如,北京重型燃氣輪機技術研究有限公司對SGT-800燃機進行了30%摻氫燃燒改造,驗證了其在工業(yè)領域的應用潛力。
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氣管道中已實現(xiàn)安全運行。此外,家用燃氣具在摻氫比例為20%時,其燃燒性能和安全性仍基本符合國家標準。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。
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%
玻璃廠使用天然氣摻氫甲醇制氫設備輕松實現(xiàn)碳排放指標,是當前玻璃行業(yè)實現(xiàn)“雙碳”目標的重要路徑之一。通過將氫氣與天然氣按一定比例混合,不僅能夠顯著降低碳排放,還能提升能源利用效率,推動綠色制造轉(zhuǎn)型。
天然氣摻氫燃燒是一種將氫氣與天然氣混合后用于玻璃熔窯燃燒的技術,其核心在于通過氫氣的高燃燒效率和低污染特性,替代傳統(tǒng)化石燃料,從而減少碳排放。研究表明,氫氣在玻璃熔窯中的應用可通過三種方案實現(xiàn):方案一為混合均勻后供給各小爐,但無法控制各爐內(nèi)氫氣含量;方案二為靈活控制各爐內(nèi)氫氣比例,適合各種工況;方案三則在不同區(qū)域(還原、中性、氧化)分別摻入不同比例的氫氣,以優(yōu)化熔化效果。其中,方案三被認為是優(yōu)選擇,能夠分配熱量、節(jié)約天然氣用量,同時大幅降低煙氣中的碳氧化物和氮氧化物含量,有利于燃燒氣氛穩(wěn)定,減少對耐火材料的侵蝕和對玻璃結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。
甲醇制氫設備與天然氣摻氫設備的結(jié)合,為企業(yè)提供了一套完整的節(jié)能、環(huán)保且經(jīng)濟的能源解決方案。在當前能源形勢下,這兩種設備具有廣闊的應用前景,將助力企業(yè)在節(jié)能降耗的道路上邁出堅實步伐,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
降低生產(chǎn)成本
天然氣摻氫燃燒能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如,格瑞卡頓天然氣節(jié)能案例中,通過摻入20%的氫氣,陜西某玻璃廠每小時可節(jié)約840元天然氣費用,每天節(jié)約2160元,每年可節(jié)約60多萬元。此外,制氫燃燒一體機的使用,能夠顯著降低企業(yè)運營成本,生產(chǎn)運行成本可降低20~30%