天然氣摻氫的安全性是當前研究和應用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學性質上存在顯著差異,例如氫氣的擴散速度更快、小點火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀臁⒈O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險,如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。
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)能基片玻璃生產線項目中,采用天然氣制氫工藝,通過壓縮、脫硫、轉化等步驟,將天然氣轉化為高純度氫氣,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%