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(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)行評估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。

玻璃廠使用天然氣摻氫甲醇制氫設(shè)備輕松實(shí)現(xiàn)碳排放指標(biāo)，是當(dāng)前玻璃行業(yè)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)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(dòng)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(shù)，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(yīng)用可通過三種方案實(shí)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(rèn)為是優(yōu)選擇，能夠分配熱量、節(jié)約天然氣用量，同時(shí)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。