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天然气掺氢将爆发?不得不提10年前荷兰埃姆兰岛的一次著名试验!

2020-06-02 10:34
香橙会
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在最初和最后的试验中,锅炉通过了最重要的安全要求。图9显示,由于天然气中加入了氢气,CO2、CO和NOx的排放量以及气体负荷均有所下降。

图9. 锅炉2的排放和电离电流(初始和最终测量) 

通过点火、回火、泄漏试验。注意,在一个气体阀门内部检测到一个小的泄漏。这种泄漏是偶然的,因为同类型的其他气阀是防泄漏的,而且由于项目中锅炉数量有限,不允许得出有代表性的固定结论。HCNG火焰更靠近燃烧器表面燃烧;因此,在图10中可以看到氢的影响。在从高气体负荷切换到低气体负荷时,也可以看到类似的效果。在这种情况下,较低的气体流量使火焰燃烧更接近燃烧器表面。虽然加氢的影响是明显的,但锅炉通过了火焰稳定性试验。

格罗宁根天然气           

HCNG使得燃烧器表面发光图10. 锅炉燃烧器表面 本工程所包括的锅炉均设有火焰电离检测器,以监察火焰。包括锅炉3在内的大多数锅炉按照制造商的规范运行。特别是在低气体负荷的情况下,电离电流会发生变化。一个锅炉的火焰监督不符合制造商的规格(锅炉1),但故障没有发生。

锅炉控制单元的存储器被读出。没有氢相关的故障记录。目视检查包括燃烧器、点火装置、火焰电离检测器、热交换器、气阀、冷凝水排放、配件和密封件,没有发现与氢有关的缺陷或污染。 

最终用户的意见

公寓“Noorderlicht”的居民回顾了在富含氢的天然气上加热和烹饪的积极经验。这个项目在不同的媒体上展示。除了包括国家地理频道的互联网网站和电视节目《绿色梦想区》在内的项目合作伙伴的倡议外,媒体也广泛报道了该项目并向社会宣传。这家出版社出版了数十种出版物。当地和国家电视台以及许多网站都报道了这一项目。此外,国际游客也来到了埃姆兰,饶有兴趣地观看了“可持续的埃姆兰”项目,其中有感兴趣的平民、若干西欧主要公用事业公司的代表和欧洲天然气工业技术协会(Marcogaz)的代表。

评价与未来展望

在“可持续的Ameland”项目中,向天然气输管道中注入20%的氢气已经得到了成功的证明。氢气的加入似乎是“绿化”天然气的一种有效手段。该项目在实践中证实了Naturalhy项目的结论,即管道系统和家用电器并不是氢气与天然气混合比例达到20%的限制因素。在四年的时间里,没有一个“终结者”似的困难被发现。在混合工艺、电解器、管道和最终用户家用电器方面积累了实际经验。在荷兰,燃气锅炉和炊具从来没有长时间暴露在氢-天然气混合物中。此外,荷兰社会对富氢天然气有积极的经验。所有参与方都以奉献和热情为项目做出了贡献,并为能源转型做出了贡献而感到自豪。 然而,对于安装复杂的工业终端用户仍然存在一些担忧,这些用户并不是这个项目的一部分。例如,使用固定式燃气发动机和燃气轮机的能源生产者以及使用原料加工和工业燃烧的工业消费者。如果使用HCNG作为燃料,这些装置可能需要重新调整或修改。建议对这些重要问题进行进一步研究,并在试点项目中加以应用,以填补大规模引HCNG之前的空白。 下一步应用HCNG可能是一个更大规模(时间和规模)的试点项目。长时间使用HCNG可以提高管道系统和设备使用氢的预期寿命。此外,建议测试关键的现有设备,例如无槽设备,而不是新设备,因为这些设备普遍存在,而且考虑到安全问题。 一个很有前途的想法是利用天然气管道作为非高峰风力发电的缓冲器。这意味着利用非高峰风能生产纯氢,并通过管道储存和分配。这一概念为可持续氢生产提供了巨大的机会,并建议在试点项目中进一步研究和应用。 为了进一步加速向国内应用的HCNG过渡,能源政策应鼓励制造商,使未来HCNG超过20%。

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