天然氣摻氫是將氫氣按一定比例混入天然氣，通過現(xiàn)有天然氣管網(wǎng)輸送。這一技術(shù)有效結(jié)合了天然氣與氫氣的長處，不僅提升了燃料的燃燒特性，還大幅降低了碳排放，是實現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)的理想路徑。許多國家和地區(qū)已開展相關(guān)實踐，如我國深圳的城鎮(zhèn)燃氣摻氫綜合實驗平臺，摻氫比例可達 20%，壓力范圍覆蓋城鎮(zhèn)燃氣全部運行壓力，且經(jīng)過嚴格測試，證明了其在實際應(yīng)用中的安全性與穩(wěn)定性。

安全性是天然氣摻氫技術(shù)推廣的關(guān)鍵。摻氫天然氣的爆炸極限范圍更大，泄漏后擴散速度更快，因此對管道和設(shè)備提出了更高的要求。研究表明，摻氫比例在10%以內(nèi)時，對現(xiàn)有管道和終端設(shè)備的適應(yīng)性較好，但仍需關(guān)注氫氣對材料的氫脆現(xiàn)象。此外，摻氫天然氣的燃燒特性也發(fā)生了變化，如火焰?zhèn)鞑ニ俣燃涌?、回火風(fēng)險增加等，因此需要在終端設(shè)備中進行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。例如，北京重型燃氣輪機技術(shù)研究有限公司對SGT-800燃機進行了30%摻氫燃燒改造，驗證了其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。

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，天然氣摻氫在城市燃氣管道中已實現(xiàn)安全運行。此外，家用燃氣具在摻氫比例為20%時，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，爐溫可升高20℃，煙氣中二氧化碳體積濃度占比降低7.5%

然而，隨著摻氫比例的增加，安全風(fēng)險也隨之上升。例如，摻氫比例超過10%時，可能會引發(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行評估和改造，以適應(yīng)氫氣的摻入。

甲醇制氫在實際應(yīng)用中仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，甲醇的生產(chǎn)成本較高，且其燃燒過程中仍會產(chǎn)生一定量的二氧化碳。此外，甲醇制氫設(shè)備的運營和維護成本也較高，需要優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高設(shè)備效率，以降低成本。因此，盡管甲醇制氫在碳排放方面具有一定的優(yōu)勢，但其在實現(xiàn)碳排放指標(biāo)方面仍需進一步的技術(shù)突破和成本優(yōu)化。