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氢气与能源转型

FLEXIM 的仪表解决方案如何支持这一目标

能源转型阶段的氢气和天然气混合

为了降低碳排放,世界各地的运营商正在研究并实施在现有天然气基础设施中掺入氢气。

将氢气引入天然气运输和分配网络,改变了气流的组成。为了达到纯天然气相同 BTU 或热值,必须输送更多的气体。随着氢气掺入比例的增加,天然气的能量热值也随之下降。因此,为了满足电器、车辆等所需的能源需求,必须消耗更多立方的天然气。

此外,很多地区打算利用现有的基础设施实现快速而经济的转型。因此,计量仪表要能够应对不断的成分变化,并不惜一切代价避免整个网络的压力下降。

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氢气流量计量应用:

1. 绿色氢气:纯氢用风能和太阳能等可再生资源生产,并在海上或陆上完成电解

2.蓝色氢气:作为化石燃料资源副产品生产的氢气(蒸汽重整)

3.与化石燃料混合:蓝色或绿色氢气结合使用以减少当前的碳排放

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氢气如何在天然气网络中进行输送和分配

将氢气发送给终端用户和市场,有三种可能的方法:

  • 用压缩气瓶或低温液体罐车运输。
  • 通过专用管道分配。
  • 掺入现有的天然气基础设施。然而,这降低了可混入天然气,从而确保现有基础设施完整性的氢气量。在大多数情况下,世界各地的运营商都希望最高达到体积的 20% 至 30%。最近的研究表明,这是当前基础设施所能容忍的最大程度。

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FLEXIM 在这个市场上的做法是什么?

我们在测量天然气、纯氢气和蒸汽方面的专业知识和优秀业绩,使得 FLEXIM 的气体仪表能够为这一领域带来高精确度和高可靠性。事实证明,我们的流量计有众多优势,可以安装在工艺流程的许多点上。 

今年早些时候,FLEXIM 的研发部门在 DNV GL 实验室参与了一个联合工业项目 (Joint Industry Project, JIP)。这是为了确保我们的技术在该产业输送和分配领域的适用性与可应用性。我们的外夹式 G721 和 G722 超声波气体流量计与传统的在线流量计在性能和容量上经过了对比测试,测试对象为天然气和体积达 20% 的氢气混合物。

这些测试的结果表明,FLEXIM 的非侵入式流量计可以测量氢气和天然气混合物。试验还表明,FLEXIM 技术的性能和准确性不受这些混合气体所呈现成分变化的影响。

FLEXIM 的气体流量计使用最先进的处理和分析算法,通过 NGE(天然气引擎)动态跟踪声速、气体压缩性和分子量的变化。  许多其他超声波技术依靠气体色谱法将实际体积转换为标准体积,而 FLEXIM 开发的 NGE 则直接在流量计内计算 Z 因子和分子量。这种方法可以跟踪气流中的成分变化,对氢气和天然气混合气流特别有利。

联合工业项目 (JIP) 确认了此次合作的几项关键收获:

  • 天然气、氢气和高达 20% 的二氧化碳的混合气体,对 FLEXIM 的气体流量计的性能没有明显影响。
  • 测量的不确定性在我们的气体规格 +/-2% 的范围内。
  • 我们的 NGE 功能是一项关键功能,可以准确测量混合气流并计算出混合气流热值。

混合气流中的可重复性仍然在 0.15% 以下。

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