碳煙顆粒產生原因:低溫下燃燒不充分,天然氣中的碳元素不能完全氧化成二氧化碳,就會形成碳煙顆粒。特別是當摻氫比例較低,天然氣成分相對較多時,更容易出現這種情況。此外,低溫可能導致燃燒室內的氣流組織不均勻,局部缺氧區域的燃料更容易發生熱解和聚合反應,生成碳煙顆粒。
管道運輸具有連續性好、運輸量大的優點,一旦管道系統建成并穩定運行,能夠為燃氣摻氫燃燒提供穩定的氫氣供應,有利于維持燃燒過程的穩定性和可靠性。槽車運輸成本方面:槽車運輸氫氣的成本相對較高,尤其是對于長距離運輸,運輸成本會顯著增加。
腐蝕與老化方面加速腐蝕:氫氣在一定條件下可能會與管道內表面的某些物質發生化學反應,或者改變管道表面的電化學環境,從而加速管道的腐蝕過程。特別是當混合氣體中含有水分等雜質時,可能會形成腐蝕性介質,對管道的內壁造成腐蝕,縮短管道的使用壽命。
這會導致氣體在管道內流動時的阻力增大,增加輸送能耗,降低管道的輸送能力。高溫環境氣體膨脹:高溫使混合氣體體積膨脹,密度減小。在一定的管道容積內,氣體膨脹可能會導致管道內壓力升高,如果管道的耐壓能力不足,可能會存在安全隱患。
這會提高燃氣摻氫燃燒的氫氣供應成本,限制其應用范圍,一般適用于距離氫氣生產地較近或氫氣需求量較小的燃氣摻氫項目。安全性方面:槽車在運輸過程中面臨道路交通事故、氫氣泄漏等風險。特別是高壓氣態氫槽車和低溫液態氫槽車,一旦發生事故,后果較為嚴重。
通過加熱保持管道溫度,防止氣體因低溫而出現問題,確保管道內氣體的正常流動和物理性質穩定。氣體處理方面脫水干燥:對天然氣摻氫混合氣體進行嚴格的脫水干燥處理,去除其中的水分,防止在低溫下形成冰堵或水合物堵塞管道,同時也能減少因水分存在而引發的腐蝕等問題。