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，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。

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(shí)，天然氣摻氫在城市燃?xì)夤艿乐幸褜?shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。此外，家用燃?xì)饩咴趽綒浔壤秊?0%時(shí)，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。

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(xiàng)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(shí)，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(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。

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)行評估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。

甲醇作為原料，來源廣泛、價(jià)格相對穩(wěn)定。從運(yùn)輸角度看，甲醇是液體，相比氣體氫氣，運(yùn)輸成本低且安全性高。以博氫新能源的甲醇重整制氫裝置為例，其采用在線制氫、現(xiàn)制現(xiàn)用的方式，省去龐大的儲氫裝置，降低了成本。同時(shí)，設(shè)備內(nèi)部優(yōu)化的換熱結(jié)構(gòu)以及集成的重整 / 燃燒模塊，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、便于移動(dòng)，進(jìn)一步節(jié)省了成本。此外，一些甲醇制氫設(shè)備的氫氣生產(chǎn)成本可低至 1 元 / 方，成本優(yōu)勢顯著。

甲醇制氫作為一種相對清潔的制氫方式，具有原料來源廣泛、反應(yīng)條件溫和、氫氣產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。甲醇本身是一種可再生能源，其制備過程中可以通過可再生能源（如風(fēng)能、太陽能）進(jìn)行電解水制氫，從而實(shí)現(xiàn)“綠氫”的生產(chǎn)。此外，甲醇制氫技術(shù)相對成熟，設(shè)備要求較低，適合大規(guī)模應(yīng)用。

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(shí)可節(jié)約840元天然氣費(fèi)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(jī)的使用，能夠顯著降低企業(yè)運(yùn)營成本，生產(chǎn)運(yùn)行成本可降低20~30%

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