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天然气掺氢输送管线钢氢脆敏感性研究进展
1
作者 朱世东 李亚龙 +3 位作者 曹鹏程 廖永刚 曹峰 李光 《机械工程材料》 北大核心 2025年第6期12-24,共13页
天然气掺氢输送可实现低成本、大规模、持续性氢能供给。在高压氢气环境中管道表面吸附的氢原子会因浓度梯度驱动而扩散到管材内部,导致氢脆。管线钢的氢脆过程复杂,其钢级、表面缺陷、组织缺陷及腐蚀环境和运行工况等均会影响氢脆敏感... 天然气掺氢输送可实现低成本、大规模、持续性氢能供给。在高压氢气环境中管道表面吸附的氢原子会因浓度梯度驱动而扩散到管材内部,导致氢脆。管线钢的氢脆过程复杂,其钢级、表面缺陷、组织缺陷及腐蚀环境和运行工况等均会影响氢脆敏感性的变化规律与机制。探究现役天然气长输管道与氢气环境相容性特征,对预防和控制氢脆的发生、保障掺氢管道的安全运行具有重要意义。简述了在天然气掺氢输送过程中氢的来源及其渗透过程,概述了氢脆机理的主要发展历程,重点分析了管道内外缺陷、服役环境(氢浓度、温度、应力状态)以及合金元素(铜、钒、钼、铌)等因素对管线钢氢脆敏感性的影响,最后对天然气掺氢输送管线钢氢脆敏感性的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 天然气掺氢输送 管线钢 氢脆敏感性 氢脆机理 合金元素
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基于文丘里管的天然气掺氢流动规律研究
2
作者 何银博 孙恒 +5 位作者 刘楚茹 张姝 王飞 郑国婷 王一凡 卢钰铜 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期136-144,共9页
利用现役的天然气管道掺氢混输,是实现氢气大规模、长距离和低成本储运的有效方法。开发高效便捷的掺氢设备,增大天然气和氢气的掺混均匀度,有利于提高氢气输送效率、保障管道长距离输送及下游用气安全。利用文丘里管作为掺氢设备,用甲... 利用现役的天然气管道掺氢混输,是实现氢气大规模、长距离和低成本储运的有效方法。开发高效便捷的掺氢设备,增大天然气和氢气的掺混均匀度,有利于提高氢气输送效率、保障管道长距离输送及下游用气安全。利用文丘里管作为掺氢设备,用甲烷替代天然气,将甲烷和氢气进行掺混,采用数值模拟的方法,研究了不同的掺混结构和工况对甲烷和氢气掺混流动过程及掺混均匀度的影响。结果表明,在T型管道后添加文丘里管可以增大掺混均匀度。在模拟工况下,当管喉比(文丘里管喉管段与直管段直径比)为1/3时,掺混效果最好;当掺氢比(氢气与甲烷的质量分数比)为15%时,掺混效果最好,掺混均匀度随着掺氢比的增大而增大。与静态掺混器相比,即使甲烷流速较小,添加了文丘里管的管道内仍可保持较大的掺混均匀度。运行压力越小,掺混均匀度波动越小,掺混过程更稳定。 展开更多
关键词 天然气掺氢 文丘里管 掺混均匀度 掺氢比 流体流动规律
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城镇终端天然气掺氢燃烧技术现状及展望 被引量：2
3
作者 胡国华 陈石义 +3 位作者 何松 肖娟 王斯民 李天雷 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-157,共13页
天然气掺氢是降低城镇终端燃具碳排放的有效途径之一,对于实现“双碳”目标具有重要意义。掺氢天然气在民用燃具领域具有巨大应用潜力,为加快城镇终端掺氢天然气利用的进程,分别从燃气互换性理论、应用实验及数值模拟等方面开展研究,阐... 天然气掺氢是降低城镇终端燃具碳排放的有效途径之一,对于实现“双碳”目标具有重要意义。掺氢天然气在民用燃具领域具有巨大应用潜力,为加快城镇终端掺氢天然气利用的进程,分别从燃气互换性理论、应用实验及数值模拟等方面开展研究,阐述了天然气掺氢燃烧的可行性,探讨了掺氢对燃气灶及热水器燃烧性能、热效率以及污染物排放的影响,对比了天然气燃烧反应机理的特点和适用范围。最后结合我国城镇天然气的相关标准、掺氢安全性及经济性等方面,指出了限制城镇终端天然气掺氢燃烧技术应用的主要因素以及未来发展趋势。研究结果表明:①天然气与氢气互换性主要受燃气组分和互换性指标的影响,天然气适宜的掺氢范围为0~20%;②掺氢能够显著降低天然气的碳排放,但燃具的热效率、氮氧化物排放以及适应性仍需进一步深入研究;③需要进一步采用量子化学、机器学习等先进手段探究天然气掺氢数值模拟的燃烧反应机理。结论认为,随着天然气掺氢管道的建设和发展,掺氢天然气在终端利用领域将展现出巨大潜力,与此同时掺氢天然气在终端实际应用中仍面临着诸多限制和技术挑战,天然气掺氢燃烧技术研究现状的系统梳理对推动氢能的安全高效应用具有重要现实意义,同时也为天然气掺氢燃烧技术的发展提供了研究思路和攻关方向。 展开更多
关键词 天然气掺氢 燃气具 燃气互换性 燃烧反应机理 燃烧特性 污染物排放 掺氢比例
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燃气轮机中心分级燃烧器天然气掺氢燃烧的受迫振荡特性 被引量：1
4
作者 史挺 金明 +1 位作者 葛冰 臧述升 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期304-311,共8页
天然气掺氢燃烧是燃气轮机机组降低碳排放重要措施之一,但掺氢燃料的组分变化会导致燃烧室火焰结构及燃烧稳定性发生变化.为分析中心分级燃烧器掺氢燃烧条件下的燃烧不稳定性问题,通过试验研究了燃烧器入口速度扰动下,不同掺氢比对中心... 天然气掺氢燃烧是燃气轮机机组降低碳排放重要措施之一,但掺氢燃料的组分变化会导致燃烧室火焰结构及燃烧稳定性发生变化.为分析中心分级燃烧器掺氢燃烧条件下的燃烧不稳定性问题,通过试验研究了燃烧器入口速度扰动下,不同掺氢比对中心分级掺氢燃烧的瞬态火焰结构、压力以及热释放响应的影响,并利用本征正交分解(POD)法提取了火焰脉动的特征模态,发现其主要包含火焰干涉区强脉动和轴向扰动两种模态.试验结果表明,随着掺氢体积比从0%增大到30%,火焰前沿向上游移动,两级火焰间距缩短,火焰干涉对应的脉动模态的能量占比增大,加强了压力与热释放的耦合,导致燃烧室内的压力响应增大9%,热释放响应增大37%. 展开更多
关键词 中心分级燃烧器 天然气掺氢 受迫振荡 本征正交分解
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天然气掺氢对管线压缩机轴端干气密封动力学特性的影响
5
作者 夏永波 欧阳欣 +2 位作者 程磊 李志刚 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期186-196,共11页
为探究天然气掺氢对管线压缩机轴端干气密封动力学特性的影响,提出了干气密封动力学特性的三自由度多频扰动非定常计算流体力学摄动数值预测方法,通过实验和数值结果验证了方法的可靠性。采用该方法研究了10种扰动频率、4种掺氢比和3种... 为探究天然气掺氢对管线压缩机轴端干气密封动力学特性的影响,提出了干气密封动力学特性的三自由度多频扰动非定常计算流体力学摄动数值预测方法,通过实验和数值结果验证了方法的可靠性。采用该方法研究了10种扰动频率、4种掺氢比和3种进口压力对干气密封动力学特性系数的影响规律,结果表明:所提方法能准确预测干气密封受轴向和角向多频率扰动时的动力学特性系数;随着扰动频率的增大,气膜轴向阻尼和角向直接阻尼呈抛物线趋势减小,表明气膜在高频扰动下易失稳;随着掺氢比的增加,气膜轴向刚度和角向直接刚度分别减小了7.81%~12.19%、6.66%~14.05%,轴向阻尼和角向直接阻尼变化较小(<5%),表明天然气掺氢降低了气膜抵抗外界轴向和角向扰动的能力,但对气膜恢复平衡稳定的能力影响较小;增加进口压力会提高各动力学特性系数,有利于干气密封形成稳定气膜。研究可为掺氢条件下天然气管线压缩机轴端干气密封的可靠设计和安全稳定运行提供参考。 展开更多
关键词 干气密封 天然气掺氢 多频扰动 动力学特性
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基于生命周期模型的天然气掺氢项目经济性分析 被引量：3
6
作者 张玮 郑伟 +3 位作者 孙晨 张玥 吕亮亮 崔崇 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期62-67,共6页
目的天然气掺氢技术已成为氢能与天然气融合发展的纽带,但目前建设的天然气掺氢项目以技术验证为主,均不具备经济性。需要构建天然气掺氢项目经济性评价模型,以明确项目经济性。方法构建了基于天然气掺氢项目技术路线的经济投入−产出生... 目的天然气掺氢技术已成为氢能与天然气融合发展的纽带,但目前建设的天然气掺氢项目以技术验证为主,均不具备经济性。需要构建天然气掺氢项目经济性评价模型,以明确项目经济性。方法构建了基于天然气掺氢项目技术路线的经济投入−产出生命周期评价模型,开展了天然气掺氢项目的经济性关键影响因素分析。结果掺氢天然气计量方式与天然气购气价格是影响项目经济性的主要因素。体积计量下,掺氢体积比为10%、氢气价格为1.6元/m^(3)时,项目内部收益率(IRR)为5.24%;天然气购气价格上涨5%,项目收益率增加12.76个百分点。能量计量下,氢气价格低于0.49元/m^(3)时项目才具备经济性;天然气购气价格上涨5%,项目收益率上涨1.06个百分点。结论掺氢天然气计量方式对项目经济性影响较大,体积计量下,天然气掺氢项目已具备较好的经济性。能量计量下,建议在天然气门站价格较高的地区率先开展应用。 展开更多
关键词 天然气掺氢 生命周期 经济性分析 计量方式
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多组分天然气掺氢爆炸下限实验及模型研究 被引量：1
7
作者 荆琦 周硕 +4 位作者 周芮 王丹 李云涛 张来斌 吕广宇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期43-48,共6页
为评估掺氢天然气的燃爆风险,搭建天然气掺氢燃爆参数测试平台,通过开展不同初始压力及点火能量条件下天然气/氢气混合物的点火实验,研究多组分天然气爆炸下限的变化规律,建立混合物爆炸下限的预测模型。研究结果表明:初始压力由0.03 MP... 为评估掺氢天然气的燃爆风险,搭建天然气掺氢燃爆参数测试平台,通过开展不同初始压力及点火能量条件下天然气/氢气混合物的点火实验,研究多组分天然气爆炸下限的变化规律,建立混合物爆炸下限的预测模型。研究结果表明:初始压力由0.03 MPa增至0.1 MPa,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低29.4%;点火能量由1 J增至50 J,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低37.5%,本文提出的理论模型预测结果与实验数据相对误差低于16%。研究结果可为掺氢天然气的安全输送提供一定的科学参考。 展开更多
关键词 掺氢天然气 燃烧下限 爆炸下限 初始压力 点火能量 预测模型
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稀燃天然气掺氢发动机的热效率与排放特性 被引量：14
8
作者 马凡华 王宇 +3 位作者 刘海全 李勇 汪俊君 赵淑莉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期43-49,共7页
为了分析在天然气中掺入不同体积比的氢气对发动机经济性和排放性的影响,在一台6缸火花点火天然气发动机上开展了体积掺氢比在不同工况下对热效率和排放特性影响的试验研究。结果显示掺氢可以拓宽发动机的稀燃极限,提高燃烧速度,使得最... 为了分析在天然气中掺入不同体积比的氢气对发动机经济性和排放性的影响,在一台6缸火花点火天然气发动机上开展了体积掺氢比在不同工况下对热效率和排放特性影响的试验研究。结果显示掺氢可以拓宽发动机的稀燃极限,提高燃烧速度,使得最佳转矩点火提前角(MBT)相对推迟;在点火提前角不变的情况下掺氢对热效率没有明显优势,而且会使NOx排放升高。而在MBT时,掺氢可以一定程度上提高发动机的指示热效率,降低未燃CH4和CO的排放,改善NOx与未燃碳氢(主要为CH4)的trade-off关系。掺氢的优势还体现在可以让发动机高效的工作在更稀的情况下,从而有利于降低NOx的排放和传热损失。 展开更多
关键词 天然气掺氢发动机 稀燃 稀燃极限 指示热效率 排放
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增压稀燃天然气掺氢发动机排放特性 被引量：4
9
作者 马凡华 王业富 +2 位作者 汪俊君 丁尚芬 代称程 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1-6,共6页
为了研究20％掺氢比的增压稀燃天然气掺氢（HCNG）发动机的排放特性，通过对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、ETC循环测试试验和加装氧化型催化器试验，获得了20％HCNG发动机的排放规律。CH4排放随着空燃比的增大先减少后增加... 为了研究20％掺氢比的增压稀燃天然气掺氢（HCNG）发动机的排放特性，通过对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、ETC循环测试试验和加装氧化型催化器试验，获得了20％HCNG发动机的排放规律。CH4排放随着空燃比的增大先减少后增加；CO排放在高于理论空燃比后骤减；NOx排放随着空燃比的增大先增加后减少，在空燃比19～21左右达到最大值，1600～1800r／min时最低。CO、NOx随着点火提前角的增大而增加；CH4随着点火提前角的增大略有增加，并且点火提前角越大，对CH4排放的影响越小。加装催化器后，CO、CH4的转化效率均〉90％。试验结果表明：增压稀燃和氧化型催化器相结合是天然气掺氢发动机节能减排的有效方案。 展开更多
关键词 内燃机 增压稀燃 天然气掺氢发动机 排放 氧化型催化器
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车用发动机燃用天然气掺氢燃料的性能计算分析与研究 被引量：3
10
作者 李明海 王娟 +2 位作者 崔洪江 马凡华 欧阳明高 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期24-27,33,共5页
为了研究天然气掺氢发动机的燃烧特性,从模拟试验的角度运用大型发动机软件建立了6缸火花点火天然气掺氢发动机的虚拟样机,并经过试验验证该模型基本准确。通过仿真计算得出,天然气发动机在掺入氢气之后,提高了燃烧速度,明显拓宽了发动... 为了研究天然气掺氢发动机的燃烧特性,从模拟试验的角度运用大型发动机软件建立了6缸火花点火天然气掺氢发动机的虚拟样机,并经过试验验证该模型基本准确。通过仿真计算得出,天然气发动机在掺入氢气之后,提高了燃烧速度,明显拓宽了发动机的稀燃极限。在掺入氢气30%(体积百分比)时,发动机的综合性能指标较好;提高压缩比,指示热效率得到提高。 展开更多
关键词 内燃机 天然气掺氢发动机 稀燃极限 掺氢比 计算
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天然气掺氢发动机燃气供给系统设计与试验研究 被引量：3
11
作者 张朝山 熊树生 +4 位作者 任晓帅 姚红 徐进 谢莲 刘震涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1162-1167,共6页
提出了将滑动弧电解制氢装置应用到天然气发动机中,通过电解天然气制氢,轻松实现天然气(CNG)发动机到天然气掺氢(HCNG)发动机的改装。通过自制装置,进行了过量空气系数和点火提前角与燃用不同掺氢比例的HCNG对发动机排放特性影响的试验... 提出了将滑动弧电解制氢装置应用到天然气发动机中,通过电解天然气制氢,轻松实现天然气(CNG)发动机到天然气掺氢(HCNG)发动机的改装。通过自制装置,进行了过量空气系数和点火提前角与燃用不同掺氢比例的HCNG对发动机排放特性影响的试验研究。结果表明,发动机燃用HCNG,其HC和CO的排放都减少,NOx排放量增加,但随着过量空气系数的增加或点火提前角的减少,NOx排放会大大减少,排放性能得到优化。同时进行了体积掺氢比20%的HCNG和纯CNG外特性对比试验研究,结果表明,相比纯CNG,燃用掺氢20%HCNG后,其动力性变化不大,燃料消耗率却相应的减少,经济性得到改善。 展开更多
关键词 动力机械工程 天然气掺氢 滑动弧电解制氢 排放 掺氢比
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天然气掺氢发动机的研究现状和发展趋势 被引量：9
12
作者 刘海全 马凡华 殷勇 《车用发动机》 北大核心 2006年第4期1-5,共5页
综述了国外对天然气掺氢发动机的研究现状,对掺氢后发动机的动力性、经济性和排放性的变化做了对比分析,并展望了天然气掺氢发动机的发展趋势。
关键词 天然气掺氢 稀薄燃烧 动力性 排放特性
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天然气掺氢发动机性能试验 被引量：3
13
作者 李从心 张欣 刘建华 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期6-9,共4页
以台架实验的方法,对发动机燃用天然气(CNG)和天然气掺氢(HCNG)燃料的动力性和排放性能进行了对比研究.结果表明,发动机燃用天然气掺氢燃料能够加快缸内燃烧过程,改善CNG发动机稀燃性能,降低发动机排温.与纯天然气发动机相比,其排放物CO... 以台架实验的方法,对发动机燃用天然气(CNG)和天然气掺氢(HCNG)燃料的动力性和排放性能进行了对比研究.结果表明,发动机燃用天然气掺氢燃料能够加快缸内燃烧过程,改善CNG发动机稀燃性能,降低发动机排温.与纯天然气发动机相比,其排放物CO、CO2、HC得到降低,同时NOx排放量增加,但随着过量空气系数的增大,发动机NOx排放大幅减少,得到较优的排放性能. 展开更多
关键词 发动机 压缩天然气 天然气掺氢 燃烧特性
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天然气掺氢燃烧及排放性能的元素势能法分析 被引量：4
14
作者 马凡华 孙宁 《车用发动机》 北大核心 2005年第5期28-30,56,共4页
采用元素势能法对天然气掺氢燃烧进行计算,对理论绝热燃烧性能、燃烧排放性能进行分析,计算和分析的结果证明天然气掺氢燃烧技术对于降低排放有很好的效果。
关键词 天然气掺氢 燃烧过程 摩尔分数 过量空气系数 排放控制 元素势能法
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我国天然气掺氢产业发展研究 被引量：38
15
作者 仲冰 张学秀 +1 位作者 张博 彭苏萍 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2022年第3期100-107,共8页
氢能产业是实现终端用能绿色低碳转型的重要依托,而氢能输送效率是现阶段制约氢能产业发展的瓶颈环节;天然气管道掺氢输送可在短期内提升氢能的时空调配规模与效率,为扩大氢能应用规模提供解决方案。本文在界定天然气掺氢产业链范畴的... 氢能产业是实现终端用能绿色低碳转型的重要依托,而氢能输送效率是现阶段制约氢能产业发展的瓶颈环节;天然气管道掺氢输送可在短期内提升氢能的时空调配规模与效率,为扩大氢能应用规模提供解决方案。本文在界定天然气掺氢产业链范畴的基础上,探讨了发展天然气掺氢产业在推动氢能产业发展、解决可再生能源消纳、保障能源供应安全、实现终端用能深度减碳、推动能源科技创新等方面的重要价值;梳理了天然气掺氢产业的国际进展、国内现状,据此凝练了掺氢比例、管材及终端设备适应性、安全性、经济性等关键问题。研究建议,加强天然气掺氢产业顶层设计,构建适合我国国情的天然气掺氢产业安全监管、技术与运营管理标准体系;以政府引导、企业主导、多方参与、利益共享为原则,积极布局掺氢天然气示范项目;探索形成掺氢天然气多元化应用场景与商业模式,培育健康可持续的天然气掺氢产业生态圈,从而稳步推动掺氢天然气产业规模化发展。 展开更多
关键词 天然气掺氢 氢能运输 天然气管网 可再生能源消纳 产业规模化
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预燃室式天然气掺氢发动机燃烧及排放模拟 被引量：26
16
作者 冷先银 葛琪琪 +2 位作者 何志霞 何东泽 隆武强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期26-33,共8页
为探索掺氢对预燃室式大功率中速天然气发动机燃烧和排放的影响,采用计算流体动力学耦合化学动力学方法,在一台6ACD320型天然气发动机上,对氢气体积分数为0~30%的天然气-氢气混合燃料的燃烧过程进行了数值模拟.结果表明:在天然气中掺氢... 为探索掺氢对预燃室式大功率中速天然气发动机燃烧和排放的影响,采用计算流体动力学耦合化学动力学方法,在一台6ACD320型天然气发动机上,对氢气体积分数为0~30%的天然气-氢气混合燃料的燃烧过程进行了数值模拟.结果表明:在天然气中掺氢促使缸内产生了更多的O、OH等活性自由基,从而加速了缸内火焰传播,发动机的指示燃气消耗率下降、指示热效率提高,CO、THC和非甲烷碳氢化合物(NHMC)排放下降,NOx排放上升.对于预燃室式发动机,掺氢增加缸内火焰传播速率的效应主要体现在燃烧过程的后半段,而前半段燃烧过程中,预燃室射流对缸内混合气的湍流激扰效应对缸内湍流燃烧速率起着主导性的作用.综合比较,采用10%的掺氢比对发动机性能和排放较为有利. 展开更多
关键词 内燃机 天然气掺氢 射流点火 燃烧 排放 模拟
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天然气掺氢对家用燃气灶燃烧特性的影响研究 被引量：49
17
作者 马向阳 黄小美 吴嫦 《可再生能源》 CAS 北大核心 2018年第12期1746-1751,共6页
为了研究天然气掺氢后对家用燃气灶燃烧特性的影响,文章通过燃气互换性理论确定了天然气的最大掺氢比例为23%,在此基础上设置灶前压力分别为1 500,2 000,3 000 Pa,并对掺氢比例分别为5%,10%,15%,20%的天然气进行燃烧试验。试验结果表明... 为了研究天然气掺氢后对家用燃气灶燃烧特性的影响,文章通过燃气互换性理论确定了天然气的最大掺氢比例为23%,在此基础上设置灶前压力分别为1 500,2 000,3 000 Pa,并对掺氢比例分别为5%,10%,15%,20%的天然气进行燃烧试验。试验结果表明:随着天然气掺氢比例的增加,家用燃气灶的一次空气系数逐渐增加,热负荷逐渐下降,热效率逐渐升高;天然气掺氢后,家用燃气灶烟气中的CO,NO,NO_x含量均低于纯天然气燃烧后的烟气。 展开更多
关键词 天然气掺氢 家用燃气灶 燃烧特性 互换性分析
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天然气掺氢输送环境下的腐蚀与氢脆研究进展 被引量：22
18
作者 张烘玮 赵杰 +4 位作者 李敬法 宇波 王嘉龙 吕冉 奚茜 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期126-138,共13页
氢能作为清洁、高效、零碳的能源载体,被视为最具发展潜力的清洁能源之一。利用现有的天然气管线进行掺氢输送被视为实现氢气长距离、大规模、高效、经济输送的有效方式。然而,长输天然气掺氢输送环境为CH4、高压H2、少量H2S和CO_(2)等... 氢能作为清洁、高效、零碳的能源载体,被视为最具发展潜力的清洁能源之一。利用现有的天然气管线进行掺氢输送被视为实现氢气长距离、大规模、高效、经济输送的有效方式。然而,长输天然气掺氢输送环境为CH4、高压H2、少量H2S和CO_(2)等杂质及游离水共存,不可避免的会导致金属材料的腐蚀与氢脆。为此,系统综述了国内外现有的长输天然气掺氢输送环境下腐蚀与氢脆的研究进展,并对天然气掺氢输送技术中腐蚀与氢脆进行了展望。研究结果表明:①气相充氢的实验研究方法更贴合天然气掺氢输送环境,但气相充氢技术未建立统一标准,而液相充氢法已经趋于成熟,但仍与工程实际偏差较大;②长输天然气掺氢输送环境下腐蚀与氢脆存在协同和竞争关系,但具体的失效机制和变化规律仍不明晰,还需进一步开展实验研究,明确腐蚀与氢脆共存时的失效机理;③长输天然气掺氢输送环境下腐蚀氢脆的失效机制受H2S和CO_(2)分压比、掺氢比、材料强度等关键性因素影响,3种关键性因素的提高,均会使得管线材料腐蚀更严重、氢脆敏感性更高。结论认为,该研究成果可以为长输天然气掺氢输送关键技术的研究和项目发展提供有效参考,将有助于推动天然气掺氢行业的高质量发展。 展开更多
关键词 充氢方法 天然气掺氢 管线钢 腐蚀 氢脆 H2S/CO_(2)分压比 掺氢比 材料强度
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CO_2稀释对天然气掺氢预混层流火焰燃烧特性的影响 被引量：7
19
作者 宋占锋 张欣 +2 位作者 胡尚飞 侯效森 李明亮 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期408-412,共5页
在定容燃烧弹内研究了相同的掺氢比、不同的二氧化碳体积分数下,天然气-氢气-二氧化碳-空气的预混气体层流火焰燃烧特性;分析了二氧化碳体积的增加对火焰燃烧特性的影响.结果表明:随着二氧化碳体积分数的增加,二氧化碳气体的稀释作用和... 在定容燃烧弹内研究了相同的掺氢比、不同的二氧化碳体积分数下,天然气-氢气-二氧化碳-空气的预混气体层流火焰燃烧特性;分析了二氧化碳体积的增加对火焰燃烧特性的影响.结果表明:随着二氧化碳体积分数的增加,二氧化碳气体的稀释作用和吸热作用使混合气燃烧速率降低,火焰半径随时间的增长率明显减小;同时火焰前锋出现"ω"形的火焰锋面,减小了已燃区和未燃区接触面积,拉伸火焰传播速率明显下降.当二氧化碳体积分数?CO_2≤5%,时,拉伸火焰传播速率随拉伸率的增加而减小,马克斯坦长度为正值,火焰前锋面趋于稳定;当?CO_2≥10%,时,马克斯坦长度随二氧化碳体积分数的增加没有统一的规律可循,由于氢气和天然气的马克斯坦长度随着稀释度的增加有相反的变化规律,所以其变化规律取决于可燃混合气中占主导地位的可燃气体是氢气还是天然气. 展开更多
关键词 掺氢天然气 CO2稀释气体 层流火焰燃烧速率 马克斯坦长度 定容燃烧弹
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天然气管道掺氢装置及混合特性
20
作者 杨东海 孙雅倩 +3 位作者 田磊 房昆 郭凯 李默翻 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期178-184,共7页
天然气掺氢是实现氢气大规模、长距离运输的重要技术手段,有必要开展基于天然气掺氢技术的混合装置及混合效果研究。为了优选混合装置并探究其混合效果,选用氢气和甲烷两种工质,构建T型管(主管与支管夹角为30°、60°和90°... 天然气掺氢是实现氢气大规模、长距离运输的重要技术手段,有必要开展基于天然气掺氢技术的混合装置及混合效果研究。为了优选混合装置并探究其混合效果,选用氢气和甲烷两种工质,构建T型管(主管与支管夹角为30°、60°和90°)混合器、单切向混合器及文丘里混合器模型,并基于Fluent对所构建模型进行数值模拟,对不同模型的混合效果进行对比分析。结果表明:在采用控制变量法的情况下,随着速度、掺氢比分别增大,混合效果越差;速度比(甲烷/氢气)对混合性能影响很大,速度比越大,混合效果越好;在已设定的几种条件下,单切向混合器的混合效果最佳,T型管(90°)混合器的混合效果最差。 展开更多
关键词 天然气掺氢 ANSYS Fluent 数值模拟 混合特性
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