天然气管道掺氢探讨

利用弃风制氢是解决风电市场消纳能力不足[5]、风电并网难题的较好方法。将氢气转入天然气管道是近年来采用的一种与天然气混合输送氢气的新途径,在节省管道建设费用的同时也具有良好的社会效益。本文在大量文献调研基础上对掺氢天然气技术现状进行了分析,分析掺氢天然气对天然气网络产生的影响,以及由此带来的安全问题,并给出建议。当下国家大力支持新能源产业发展,能源低碳转型之路不可逆转,天然气掺氢技术符合绿色发展战略,具有重要的推广价值以及市场前景。     

混氢天然气管道输送技术及难点研究

混氢天然气管道输送可解决氢气远距离、大规模输送的难题,但是其中涉及到诸多的安全、材料适应性、渗漏与聚集等问题,需要不断研究和突破。攻克混氢天然气管道输送关键技术及难点、完善技术标准规范,有助于混氢天然气管道输送的产业化应用,从而扩大氢的规模化利用。     

天然气管道掺氢输送安全问题研究现状

天然气管道掺氢输送是发展低碳经济、解决风/光发电过剩能源消纳问题的有效途径,但掺氢后管道存在氢损伤、超压等安全隐患,氢气-天然气混合气体的输送也存在设备不适配等问题.本文系统梳理了国内外在管道掺氢输送安全方面的研究成果,着重总结了管道材料氢损伤和管道水力及泄漏安全问题,并从管道安全、设备安全、事故风险3个方面讨论了天然...     

天然气掺氢输送与应用安全性研究综述

综述国内外掺氢天然气管道输送和终端应用的研究现状,总结天然气管网掺入氢气的主要已知危害和风险,讨论掺氢对终端应用安全性的影响。氢气对输送管道的影响主要来自管材的氢脆现象。对压力较高的管道,氢气的掺入会使钢的断裂韧性减小,加速裂纹扩展,降低疲劳寿命。由于氢气密度小,易扩散,掺氢使气体的渗漏和燃烧爆炸风险增加,且随着掺氢浓度的增加危险程度也逐步增加,泄漏后果的影响需要根据具体的泄漏环境进行分析。掺氢天然气用于家用燃具所造成的主要安全性问题是回火,对于预混式燃烧器,掺氢极限主要取决于回火极限,根据实验结果,在不对燃具做改变的情况下,安全掺氢体积分数不宜超过25%。在工业应用中,由于工业燃烧器具有高度多样性的特点,不同类型燃烧器的最大掺氢量各不相同,因此难以对天然气掺氢带来的影响得出普遍结论,也无法对掺氢浓度制定统一标准。掺氢天然气汽车燃料中的氢气体积分数不应高于18%,混合气体中甲烷体积分数过低,将导致功率大幅度下降,若氢气体积分数超过30%,可能出现发动机爆震的情况。     

天然气掺氢对城市燃气用户的影响

通过互换性计算得出满足12T天然气要求的最大掺氢比例为23%。试验研究了居民用户和商业用户燃烧设备在不同掺氢比例下的燃烧性能,调研分析了供暖用户、电厂、CNG加气母站、天然气液化工厂的可掺氢情况。综合分析认为,10%的掺氢比例不会对居民用户产生显著影响,居民用户、商业用户、供暖用户需要进一步开展研究,电厂、CNG加气母站、天然气液化工厂等特殊用户对氢的敏感性较强,在不进行改造的情况下,气源中不适宜掺氢。     

民用燃气热水器对掺氢天然气的适应性研究

天然气管网掺氢已成为各国公认的迈向低碳能源体系的重要技术路径,世界多国都已开始天然气管网掺氢示范工程的建设.而氢气掺入天然气管网的首要条件是必须确保民用燃具正常工作而不出现安全、效率和污染物等方面的问题.本文首先确定以掺氢天然气为基准气时的界限气组分,并对以此基准气为设计气源的热水器进行实验测试.实验结果发现,掺混氢气后热水器热负荷和排烟温度均略有下降,热效率有所提高,CO排放量大幅降低,NOx排放量略有减少;当热水器以天然气为气源工作时,各项指标均满足要求,且未出现不稳定燃烧现象,验证了以掺氢天然气为基准气设计的热水器对天然气有着足够的兼容性;当热水器以界限试验气为气源工作时,均未出现黄焰、回火、离焰等不稳定燃烧现象,验证了以掺氢天然气为基准气设计的热水器具有良好的稳定性和适应性.     

4个国家级能源研发中心启动建设

湖北省武汉启动建设4个国家级能源研发中心,分别是国家能源压水反应堆技术研发中心、国家能源天然气长输管道技术装备研发中心、国家能源煤炭清洁低碳发电技术研发（实验）中心和国家能源新能源接入设备研发（实验）中心,涵盖了核电、天然气、新能源接入、清洁能源碳捕捉等多个新能源产业的关键领域,总造价约8×10^8元。     

大力推动燃气与多种能源融合发展——双碳目标下燃气行业发展战略探讨

双碳目标提出后,燃气行业发展面临新的机遇和挑战。准确把握发展大势,客观认识天然气发展优势,对合理处理燃气近中期规模增长与远期减碳之间关系非常重要。未来,应大力推动燃气与多种能源融合发展,着力拓展多元业务体系,积极培育新兴燃气发展。天然气与新能源融合发展主要有基地型、海洋型和园区型3种应用场景。通过天然气掺氢、氢储能、氢能分布式能源等可实现天然气与氢能融合发展。天然气与生物天然气融合发展应重点拓展点式和网式两种融合模式。     

《天然气管道掺氢输送及终端利用可行性研究》课题报告征求意见稿讨论会召开

<正>2022年4月14日,《天然气管道掺氢输送及终端利用可行性研究》课题征求意见稿讨论会在北京市煤气热力工程设计院报告厅召开。会议邀请了国家能源局科技司处长徐梓铭、国家能源局油气司处长王晓伟、住建部城建司高工吴庆益、国家发改委能源所副所长张有生、原上海燃气管理处处长唐伟强、国家电投集团氢能公司首席技术官柴茂荣、北京大学能源研究院副院长杨雷、国家能投集团北京低碳院经理何广利到会指导。     

天然气掺氢技术发展现状及相关标准体系

新一轮能源革命条件下,大力发展清洁能源、优化能源结构是实现"碳中和"的普遍做法.氢气是清洁、高效、可再生的二次能源,可实现电、气、热等不同能源形式的相互转化,但氢气的输送一直是制约氢能产业链发展的难题.将氢气与天然气掺混,利用在役天然气管道及其输配管网进行输送,是目前可实现安全、高效、大规模和长距离输氢至终端用户的最佳...     

RCCI发动机的燃烧及排放试验

为了研究天然气掺氢混合燃料对发动机燃烧及排放的影响,利用生物柴油作为燃料,在反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)模式下进行对比试验。结果表明:天然气掺氢提高了柴油机的热效率,同时缩短了滞燃期和燃烧持续期;随着天然气掺氢混合燃料喷射量的增加,放热率峰值先增大后减小,着火时刻延迟;天然气掺氢燃料的HC、CO和烟度排放均低于天然气,但NO_x排放呈升高趋势,与传统柴油机相比,天然气掺氢能够显著降低CO和HC排放。     

临街餐厅掺氢天然气泄漏爆炸模拟研究

采用FLACS软件对天然气掺氢在临街餐厅受限空间中的爆炸行为进行研究,模拟中改变掺氢比例(氢气-天然气混合气中氢气体积分数分别为0%、10%、20%、30%)、点火位置(靠近封闭侧点火、中部点火、靠近餐厅门点火)、餐厅门启闭状态分析掺氢对爆炸特性的影响。模拟结果表明：4种掺氢比例、餐厅门关闭条件下：靠近餐厅门点火时,随着掺氢比例增加,爆炸压力峰值增大,达到爆炸压力峰值时间缩短,最高温度增加;中部点火时,掺氢对天然气爆炸起到加速作用,掺氢比例越大,爆炸强度越大,爆炸压力上升速度越快;3种点火位置下,靠近封闭侧点火达到爆炸压力峰值时间最长。掺氢比例为20%、餐厅门开启条件下：点火位置不同,相同监测点爆炸压力差别较大。4种掺氢比例、中部点火条件下：餐厅门关闭状态餐厅门外4 m处监测点爆炸压力峰值明显高于餐厅门开启状态。     

城市燃气管道安装关键技术及施工管理要点

随着我国经济的不断发展,我国对各种能源资源的消耗量越来越大,因为能源消耗带来的污染问题也越来越严重,因为天然气是一种较为清洁的能源。为了有效降低由能源消耗带来的污染问题,我国也逐渐加大了对天然气资源的开发和利用。为了便于对其进行利用,在城市环境中,经常采用管道传输的形式。由于天然气是一种易燃和易爆气体,因此对天然气管道的安装质量要求较为严格,如果安装质量低下,就非常有可能带来天然气泄漏事故,这会严重威胁到用户的生命和财产安全。为此,我将要在本文中对城市燃气管道的安装关键技术进行谈论,并提出相应的施工管理要点,希望对促进我国天然气事业的发展,可以起到帮助作用。     

谈西气东输工程

实施西部大开发,加快中西部地区发展战略,是党中央贯彻邓小平关于我国现代化建设“两个大局”战略思想,面向新世纪所作出的重大决策。西气东输是西部大开发战略的一项重大工程,因为,随着我国经济的发展,以煤炭为主的能源结构造成的环境污染十分严重。为了实现经济的可持续发展,国家已确定把开发利用天然气作为优化能源结构、改善大气环境的一项重大举措,将天然气长输管道列入国家重点基础设施建设项目,并开始启动。 西气东输就是将我国新疆塔里木天然气通过管道输往急需清洁能源的东部地区,满足东部地区对天然气能源的迫切需要。…     

零散天然气高效安全回收方法探讨

油田一些边远零散井产量低,时间短,不具备管网输送的价值,常常采取放空燃烧。提质增效是大港油田可持续发展的必由之路,零散天然气回收是对管道天然气输送的进一步延伸,可大大降低了管道投资和运营成本,多生产出清洁能源,既可减少环境污染,又可创造可观的经济效益,对大港油田实现"控投资、降成本、提效率、增效益"持续稳健发展具有重要的意义。     

家用燃气灶燃用掺氢天然气的实验研究

采用实验方法,研究掺氢比对家用燃气灶(采用大气式燃烧器)的燃烧工况、热负荷、热效率与污染物排放量等的影响。随着掺氢比增大,火焰内锥逐渐变短,火焰逐渐变硬,未出现脱火、离焰、黄焰等不正常燃烧现象。当掺氢比为0%、10%时,未检出熄火爆鸣。当掺氢比达到20%后,家用燃气灶出现轻微的熄火爆鸣。随着掺氢比继续增大,熄火爆鸣出现的次数与最大声压级也逐渐增大,但仍满足GB 16410—2020《家用燃气灶具》表2的熄火噪声等效声级小于等于85 dB的规定。随着掺氢比增加,实测热负荷逐渐降低。与掺氢前相比,掺氢比为20%、30%时,热负荷分别下降10.4%、11.4%。家用燃气灶实测热效率随掺氢比增大而降低。当掺氢比小于等于20%时,家用燃气灶实测热效率虽然随掺氢比的增大保持下降趋势,但幅度很小。当掺氢比大于20%后,家用燃气灶实测热效率的下降速率显著增大。烟气中一氧化碳的体积分数随掺氢比增大而减小,氮氧化物的体积分数变化不明显。家用燃气灶燃用掺氢天然气时,掺氢比宜低于30%。     

天然气分布式能源技术及其应用

推广和发展具有明显节能减排优势的天然气分布式能源,是科学用能,解决我国能源与环境问题的重要技术途径,也是构建未来新一代能源系统的关键技术。文章扼要地介绍了分布式能源系统的概念、内涵和总体思路,重点讨论了分布式能源系统的主要发展形式——天然气分布式能源的技术特点、技术关键、应用发展情况及其未来的发展趋势。展望天然气分布式能源在我国现已进入实质性快速起步阶段,即将迈向规模化实施进程,产业前景广阔。     

以色列审查建立天然气合成油工厂

<正>以色列能源部正在研究在以色列建立天然气合成油工厂的可能性。这将有助于企业家探索建立天然气合成油工厂的可能性和认识到它对以色列能源领域的重要性。两年前,以色列能源部公布了一条关于天然气合成油的信息需求,目的就是减少对石油运输的依赖,在2011年,政府制定了一个目标,到2025年将     

长输燃气管线穿越城市地区的问题与规划应对——以西气东输二线深圳段路由规划为例

天然气作为清洁能源,正成为国内外诸多城市实现节能减排的重要能源,而天然气的超高压输送在实现高效、经济输送天然气的同时,也会增加管道沿线的安全隐患,如何通过规划引导,在确保安全的前提下,促进管道运行与周边城市发展的和谐,是规划工作者的重要任务.结合<西气东输二线深港支干线深圳段路由周边用地规划研究>,并借鉴国内外高压燃气管线规划与选线的经验,探求在深圳这一高密度城市,如何实现安全规划,确保规划安全与规划实施后的城市安全,以实现城市的和谐发展.     

天然气掺氢的混合工艺研究

介绍了天然气掺氢作为汽车燃料的优势和应用现状。在分析了国外的天然气掺氢加气站工艺流程的基础上,结合国内现有天然气加气站提出了天然气掺氢加气站的混合工艺。