技術(shù)突破與示范項目
天然氣摻氫技術(shù)在多個領(lǐng)域取得了突破性進展。例如,國家電力投資集團所屬北京重型燃?xì)廨啓C技術(shù)研究有限公司、國家電投湖北分公司在荊門綠動能源有限公司成功實現(xiàn)SGT-800燃機30%摻氫燃燒改造,這是中國在重型燃機商業(yè)機組上成功實施高比例摻氫燃燒改造試驗。此外,固陽-白云鄂博摻氫輸氣管道工程進入實施階段,提高摻氫量至20%。
提高產(chǎn)品質(zhì)量
在紡織行業(yè)中,定型機是關(guān)鍵設(shè)備之一,其加熱方式直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。指出,傳統(tǒng)蒸汽加熱方式導(dǎo)致產(chǎn)品表面硬度不均,而天然氣加熱后產(chǎn)品表面較硬,蒸汽加熱后較軟。因此,定型機采用天然氣加熱,能夠更好地滿足產(chǎn)品表面硬度要求,從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。
此外,提到,通過摻入氫氣,可以減少天然氣的使用量,從而降低碳氧化物和氮氧化物的排放,同時實現(xiàn)更環(huán)保的燃燒效果,進一步提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。
政策支持與技術(shù)發(fā)展
國家政策推動
我國已將天然氣摻氫技術(shù)納入《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021~2035年)》。此外,國家能源局發(fā)布的《2025年能源工作指導(dǎo)意見》中明確提出,要加大氫能標(biāo)準(zhǔn)供給,探索氫能與相關(guān)產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展新模式,推動氫能信息平臺建設(shè),以及管道輸氫項目試點應(yīng)用。多地也出臺了相關(guān)政策,支持氫能研究和應(yīng)用,包括在工程機械、新能源汽車、航空航天等領(lǐng)域的探索。
替代傳統(tǒng)化石燃料
在食品加工行業(yè)中,天然氣廣泛用于加熱、蒸煮、烘焙等環(huán)節(jié)。通過摻氫天然氣,可以部分替代傳統(tǒng)化石燃料,減少碳排放和污染物排放。例如,氫氣可以用于替代天然氣等化石燃料,為糖等產(chǎn)品提供熱量。此外,天然氣摻氫還可以用于玻璃生產(chǎn)中的熔窯加熱,減少天然氣的使用量。
提高能源利用效率
天然氣摻氫技術(shù)可以提高能源利用效率。例如,在工業(yè)鍋爐中,摻氫天然氣的燃燒效率更高,廢氣溫度更低,冷凝效率更高。此外,摻氫天然氣還可以用于家庭和商業(yè)用途,如供暖、烹飪、熱水等,實現(xiàn)清潔能源的普及應(yīng)用。
促進綠色制造
天然氣摻氫技術(shù)在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用,有助于推動綠色制造的發(fā)展。例如,通過天然氣摻氫設(shè)備,可以將天然氣與氫氣充分均勻混合,然后輸送至0#氧槍系統(tǒng)進行燃燒,以氫能作為部分替代能源減少天然氣的消耗量。此外,氫氣還可以用于食品級液態(tài)二氧化碳的生產(chǎn),實現(xiàn)CO2的循環(huán)利用。
降低燃料成本,增強經(jīng)濟可行性
1.燃料成本顯著優(yōu)化
當(dāng)氫氣成本低于天然氣時(如規(guī)?;G氫成本降至 20 元 /kg 以下),摻氫比例越高,燃料成本降幅越大。例如:
摻氫 20% 可使工業(yè)燃料成本降低 15%-20%(按當(dāng)前天然氣價格 3 元 /m3、氫氣價格 25 元 /kg 計算,混合氣體成本約 2.7 元 /m3)。
案例:某化工企業(yè)年消耗天然氣 1000 萬立方米,摻氫 15% 后年節(jié)約燃料成本超 300 萬元。
2.設(shè)備改造成本低,過渡性優(yōu)勢
現(xiàn)有工業(yè)燃燒設(shè)備(如窯爐、鍋爐)在摻氫比例≤20% 時,通常只需進行局部改造(如燃燒器噴嘴、控制系統(tǒng)),成本僅為新建氫能設(shè)備的 10%-20%。
相比完全替換為純氫燃燒系統(tǒng)(需耐高溫材料、防氫脆處理等),摻氫方案可保留 80% 以上的現(xiàn)有資產(chǎn),適合工業(yè)領(lǐng)域漸進式轉(zhuǎn)型。
食品加工廠使用天然氣摻氫醇水制氫設(shè)備,確實適合大規(guī)模用氣企業(yè)。天然氣摻氫技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)氫氣的低成本、大規(guī)模輸送與利用,還能有效降低碳排放,推動綠色低碳發(fā)展。通過政策支持、技術(shù)突破和市場應(yīng)用,天然氣摻氫技術(shù)在食品加工行業(yè)中的應(yīng)用前景廣闊,有望成為氫能產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。