
Обзор оборудования Природный газ с добавлением водорода – это энергетическая технология, при которой водород смешивается с природным газом в определенном объемном соотношении с образованием природного газа с добавлением водорода (HCNG), который затем транспортируется и используется че...
Природный газ с добавлением водорода — это энергетическая технология, при которой водород смешивается с природным газом в определенном объемном соотношении с образованием природного газа с добавлением водорода (HCNG), который затем транспортируется и используется через существующие сети газопроводов.
Это включает в себя смешивание водорода с природным газом в различных соотношениях, а затем транспортировку смеси по существующим газопроводам конечным потребителям. Система применения в основном включает в себя четыре аспекта: оценку эксплуатационных характеристик газопроводов, по которым транспортируется смесь природного газа с водородом, оценку характеристик сгорания смешанного газа, проведение демонстрационных испытаний и создание базы данных. Соотношение смешивания водорода является основным параметром этой технологии, поскольку природный газ, смешанный с водородом, улучшает свойства сгорания и повышает эффективность сжигания. Основное оборудование для технологии следования за потоком состоит из двух элементов: статических смесителей и интеллектуальных автоматических устройств управления, включая быстродействующие электрические регулирующие клапаны, регуляторы давления, расходомеры и контроллеры ПЛК. Используя высокую настраиваемость и интеллектуальные возможности управления основного оборудования, эта система обеспечивает гибкую настройку соотношения смешивания водорода, быстрое реагирование и высокую точность. В демонстрационных сценариях смешивания водорода с природным газом, где соотношение смешивания низкое, а требования к точности и гибкости высокие, технология следования за потоком хорошо соответствует требованиям проекта. Текущие небольшие демонстрационные проекты достигли высоких уровней концентрации водорода и точности управления.
Доля водорода в смеси: В демонстрационных проектах в Китае обычно используется доля водорода в смеси от 3% до 30%, в то время как максимальная доля водорода в международных проектах достигает 20%.
Выбор материалов: В городских газовых сетях преимущественно используются трубы из материалов с низкой прочностью, что снижает риск разрушения под воздействием водорода, хотя стандарты по-прежнему отсутствуют. Давление в сетях обычно не превышает 4 МПа, а давление в системах бытового газоснабжения составляет менее 0,01 МПа. Трубы обычно изготавливаются из материалов с низкой прочностью, таких как API 5L A и X42.
Китай продемонстрировал использование водородных смесей с низкой концентрацией как в бытовых, так и в коммерческих/промышленных условиях.
В бытовых условиях были проведены обширные демонстрации и исследования, в ходе которых была подтверждена первоначальная осуществимость использования водородных смесей с низкой концентрацией. В рамках таких внутренних проектов, как демонстрационный проект по смешиванию природного газа с водородом в бытовых условиях в Чаояне (провинция Ляонин) и комплексная экспериментальная платформа по смешиванию городского газа с водородом в Шэньчжэне, было успешно внедрено использование газа со смесью водорода в бытовых кухонных плитах при концентрации около 10 %. Одновременно с этим были накоплены значительные лабораторные исследования, а экспериментальные выводы таких учреждений, как Университет Тунцзи, указывают на то, что обычные газовые плиты могут нормально работать при соотношении смеси водорода менее 20 %.
Котлы в промышленном и коммерческом секторах стали пионерами в области демонстрационных операций, а цепочки поставок продукции теперь следуют их примеру. Демонстрационный проект по использованию природного газа с добавлением водорода в Чаояне, провинция Ляонин, предварительно подтвердил, что газовые котлы могут нормально работать в течение длительного времени с 10-процентным содержанием водорода в смеси. Некоторые отечественные предприятия, обладающие побочными ресурсами водорода, такие как хлор-щелочные заводы, также закупили котлы, работающие на природном газе с добавлением водорода, для использования. Были установлены и введены в эксплуатацию котлы, способные работать на смеси водорода и природного газа в полном соотношении.
Эта технология использует крупномасштабные возобновляемые источники энергии, такие как ветровая и солнечная энергия, для производства водорода, решая проблемы хранения и транспортировки водорода и предлагая жизнеспособное решение для комплексного крупномасштабного использования водорода. Одновременно она заменяет часть сжигания природного газа для сокращения выбросов углерода, что соответствует целям достижения пика выбросов углерода и углеродной нейтральности. Это представляет собой важное направление исследований в области транспортировки и крупномасштабного использования водорода как внутри страны, так и за рубежом.