天然氣摻氫的安全性是當前研究和應用中的核心問題。氫氣與天然氣在物理和化學性質(zhì)上存在顯著差異，例如氫氣的擴散速度更快、小點火能量更低、火焰?zhèn)鞑ニ俣雀臁⒈O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險，如氫脆、泄漏、爆炸和回火等問題。

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?、回火風險增加等，因此需要在終端設(shè)備中進行相應的調(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準。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。

提高能源利用效率
天然氣摻氫燃燒能夠提高玻璃熔窯的能源利用效率。例如，武漢理工大學的研究表明，摻氫天然氣燃燒能夠加快燃料燃燒速率，釋放熱量集中，從而提高熔窯的熱效率。此外，信義玻璃控股有限公司采用的甲醇與天然氣聯(lián)合制氫系統(tǒng)，不僅能夠同時使用甲醇或天然氣制氫，還能節(jié)省廠房投資和占地面積，提高熱能回收率。

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%

燃燒利用率的提升直接體現(xiàn)為能耗的降低和企業(yè)成本的減少。以湖北咸寧相關(guān)企業(yè)采用博辰氫能結(jié)合天然氣摻氫的系統(tǒng)為例，每方氫氣成本僅 1 元，整體節(jié)省約 30% 的天然氣費用。對于用氣量大的工業(yè)企業(yè)而言，每年至少可節(jié)約上百萬元的能源費用。而且，由于燃燒更加充分，燃燒產(chǎn)物中的一氧化碳、氮氧化物等有害成分排放大幅降低，企業(yè)不僅降低了燃料成本，還能輕松滿足日益嚴苛的環(huán)保法規(guī)要求，避免因環(huán)保不達標而產(chǎn)生的高額罰款與整改費用，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏。