天然气掺氢对终端用户的影响

摘要

为明确现有终端用户设备的掺氢适应性情况，通过案例调研和模型试验分析的方法，评估天然气输送系统中氢气掺混对终端用户设备——居民设备（如燃气灶、热水器、壁挂炉）和工业设备（燃气锅炉、燃气轮机、压缩机、发动机）在燃烧稳定性、热效率和污染物排放等方面的影响。结果表明：适量掺氢能够改善燃烧性能，降低污染物排放，然而掺氢比的提高也引入了如火焰稳定性下降、材料兼容性问题等安全风险。掺氢比10%以内时，对居民燃气设备燃烧特征及稳定性影响较弱，并一定程度降低了污染排放物。因工业设备的运行原理差异，其对掺氢比也表现不同的适应性。燃气锅炉的示范应用表明23%左右是最佳掺氢比，而燃气轮机在掺氢比介于10%～20%的情况下，能够保持设备的安全可靠性，防止回火并且满足排放标准；掺氢可以解决发动机初期点火所需能量大、稀燃能力不足的问题，但排放尾气成分则受多种因素影响；压缩机的转动速率和构造的稳固性在混入氢气后会受到显著影响，目前建议掺氢比在10%以下。

关键词

天然气 / 掺氢 / 终端用户 / 燃烧性能 / 排放物