碳煙顆粒產(chǎn)生原因：低溫下燃燒不充分，天然氣中的碳元素不能完全氧化成二氧化碳，就會(huì)形成碳煙顆粒。特別是當(dāng)摻氫比例較低，天然氣成分相對較多時(shí)，更容易出現(xiàn)這種情況。此外，低溫可能導(dǎo)致燃燒室內(nèi)的氣流組織不均勻，局部缺氧區(qū)域的燃料更容易發(fā)生熱解和聚合反應(yīng)，生成碳煙顆粒。


船舶動(dòng)力：船舶運(yùn)輸是全球貿(mào)易的重要支撐，但傳統(tǒng)船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排放的污染物對海洋環(huán)境和大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。燃?xì)鈸綒淙紵夹g(shù)為船舶動(dòng)力提供了一種清潔化的解決方案，可以用于改造現(xiàn)有船舶發(fā)動(dòng)機(jī)或設(shè)計(jì)新型船舶動(dòng)力系統(tǒng)，降低船舶的溫室氣體和污染物排放。

設(shè)計(jì)與施工方面優(yōu)化管道設(shè)計(jì)：在管道設(shè)計(jì)階段，充分考慮低溫環(huán)境和天然氣摻氫的影響，合理確定管道的走向、坡度和支撐方式等。例如，設(shè)置合理的坡度有利于排水，避免積水導(dǎo)致冰堵；合理設(shè)置支撐可以減少管道因溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力。

這會(huì)提高燃?xì)鈸綒淙紵臍錃夤?yīng)成本，限制其應(yīng)用范圍，一般適用于距離氫氣生產(chǎn)地較近或氫氣需求量較小的燃?xì)鈸綒漤?xiàng)目。安全性方面：槽車在運(yùn)輸過程中面臨道路交通事故、氫氣泄漏等風(fēng)險(xiǎn)。特別是高壓氣態(tài)氫槽車和低溫液態(tài)氫槽車，一旦發(fā)生事故，后果較為嚴(yán)重。

通過加熱保持管道溫度，防止氣體因低溫而出現(xiàn)問題，確保管道內(nèi)氣體的正常流動(dòng)和物理性質(zhì)穩(wěn)定。氣體處理方面脫水干燥：對天然氣摻氫混合氣體進(jìn)行嚴(yán)格的脫水干燥處理，去除其中的水分，防止在低溫下形成冰堵或水合物堵塞管道，同時(shí)也能減少因水分存在而引發(fā)的腐蝕等問題。

采用非金屬復(fù)合管道：考慮使用非金屬復(fù)合管道，如纖維增強(qiáng)塑料管道等。這類管道具有良好的耐腐蝕性和抗氫滲透性能，且在低溫下不會(huì)出現(xiàn)氫脆問題，同時(shí)還具有重量輕、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。保溫與加熱方面加強(qiáng)管道保溫。

降低污染物排放：氫氣燃燒產(chǎn)物只有水，幾乎不產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物等污染物。在燃?xì)庵袚饺胍欢ū壤臍錃?，可以降低燃燒過程中這些污染物的排放，有助于減少對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)更清潔的燃燒。提升能源安全性：氫氣可以通過多種途徑制取，如可再生能源電解水制氫等。

高摻氫比例：隨著摻氫比例增加，混合氣體的小點(diǎn)火能降低，理論上更容易被點(diǎn)燃。但在低溫環(huán)境下，由于分子運(yùn)動(dòng)速度減慢和與氧氣的混合效率降低等因素，著火延遲時(shí)間可能會(huì)先增加后降低。燃燒速度方面低摻氫比例：

高摻氫比例：隨著摻氫比例的不斷提高，燃燒極限范圍會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。意味著在低溫環(huán)境下，混合氣體在更寬的濃度范圍內(nèi)都能發(fā)生燃燒或爆炸，形成潛在爆炸性環(huán)境的區(qū)域范圍也相應(yīng)擴(kuò)大，危險(xiǎn)程度增加。天然氣摻氫在低溫環(huán)境下燃燒可能產(chǎn)生的有害物質(zhì)主要包括以下幾種。