《富氫天然氣 燃?xì)夥诸惡突咎匦浴肪幹普f明

編號(hào)：T/GGAAXXX-202X富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦訦ydrogenenrichednaturalgasGasclassificationandbasiccharacteristics編制說明2023年10月28日《富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦浴菲鸩莨ぷ鹘M

《富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦浴肪幹普f明1工作簡(jiǎn)況1.1任務(wù)來源近年來，歐洲和北美等國家積極推廣摻氫天然氣燃?xì)馄骶呷霊?，國?nèi)外相關(guān)企業(yè)也陸續(xù)推出可以使用純氫或摻氫天然氣燃?xì)饩?。目前，國?nèi)仍缺乏對(duì)富氫燃?xì)饩弋a(chǎn)品系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)方法,對(duì)富氫燃?xì)馄骶吒鱾€(gè)基本特性的試驗(yàn)方法未予具體明確規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)由廣東省燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和廣東省燃?xì)饩邊f(xié)會(huì)聯(lián)合組織編制，于2023年8月16日?qǐng)F(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶咄ㄓ迷囼?yàn)方法》編制工作進(jìn)行立項(xiàng)。參編單位包括：廣東萬和新電氣股份有限公司、國家電投集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、國家燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（佛山）、中國石油大學(xué)（華東）、佛燃能源集團(tuán)股份有限公司等。富氫天然氣型家用燃?xì)饩呦盗袠?biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目信息見表1。表1富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶呦盗袠?biāo)準(zhǔn)制定項(xiàng)目信息序號(hào)項(xiàng)目名稱標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)（擬）1富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦訲/GGAAXXX1-20232富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶咄ㄓ靡骉/GGAAXXX2.1-20233富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶呷細(xì)饪焖贌崴鞯奶厥庖骉/GGAAXXX2.2-20234富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶呷細(xì)獠膳療崴疇t的特殊要求T/GGAAXXX2.3-20235富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶呷細(xì)庠罹叩奶厥庖骉/GGAAXXX2.4-20236富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶咄ㄓ迷囼?yàn)方法T/GGAAXXX2.5-20231.2制定背景氫能利用已經(jīng)成為近年全球能源革命的主題。在當(dāng)今日益嚴(yán)峻的環(huán)保問題下，利用氫能替代部分化石能源成為各國節(jié)能減排的重要方式。天然氣摻氫是氫能領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，以一定比例摻入到天然氣管網(wǎng)中供給居民使用,被認(rèn)為是改善城鎮(zhèn)燃?xì)赓|(zhì)量與煙氣排放的有效途徑之一。廣東省是燃?xì)饩吡悴考驼麢C(jī)生產(chǎn)企業(yè)集中地區(qū)，在氫燃?xì)饩叩难邪l(fā)和生產(chǎn)方面處于全國之前沿，相關(guān)企業(yè)也陸續(xù)推出了可以使用純氫燃?xì)饣驌綒涮烊粴獾娜細(xì)饩?。使用天然氣摻氫的家用燃?xì)饩弋a(chǎn)品雖然在技術(shù)層面沒有重大問題，但仍有許多具體細(xì)節(jié)需要妥善處理。氫氣與天然氣的在熱值、華白數(shù)、燃燒勢(shì)上有明顯差異，導(dǎo)致基本燃燒工況如點(diǎn)火、回火、泄漏、火焰穩(wěn)定性等明顯差異。同時(shí)可導(dǎo)致燃?xì)饩邿嶝?fù)荷降低，燃?xì)饬魉僭黾訉?dǎo)致燃燒噪音有所增加。甚至可能導(dǎo)致燃具無法正常工作，帶來安全問題。氫能燃?xì)馄骶咴诮Y(jié)構(gòu)和安全性能方面也與普通燃?xì)饩卟煌毫硪环矫?，從摻氫燃?xì)饩邩?biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)層面來看，現(xiàn)行的國家燃?xì)庥镁邩?biāo)準(zhǔn)，是以普通天然氣、液化石油氣和城市燃?xì)鉃榛A(chǔ)制定的，不完全符合摻氫能氣器具產(chǎn)品的檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)要求。因此，急需出臺(tái)制定此團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)支持燃?xì)饩咂髽I(yè)研發(fā)氫能燃燒技術(shù)和新型產(chǎn)品服務(wù)，促進(jìn)我國燃?xì)饩咝袠I(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義：1）制定包括系列試驗(yàn)界限氣特性、燃?xì)饩甙踩阅堋⑷紵r、環(huán)保性能和能效測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)，填補(bǔ)國內(nèi)家用摻氫燃?xì)庥镁叩囊?guī)范和標(biāo)準(zhǔn)空白。2）完善現(xiàn)行國標(biāo)、行標(biāo)的要求，提升燃?xì)饩叩吞脊?jié)能技術(shù)水平，改善節(jié)能環(huán)保性能；保障產(chǎn)品安全，促進(jìn)行業(yè)的提升；3）推動(dòng)我國天然氣摻氫技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，響應(yīng)氫能作為能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型國家政策,促進(jìn)新型氫能環(huán)保性能燃?xì)馄骶哌M(jìn)入千家萬戶。1.3起草過程1)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)論證廣東省燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和廣東省燃?xì)饩邊f(xié)會(huì)于2023年8月3日，對(duì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)第一次研討會(huì)，標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請(qǐng)單位國家燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心（佛山）介紹了團(tuán)標(biāo)立項(xiàng)的背景，成立了團(tuán)標(biāo)工作組，并且定了目標(biāo)和任務(wù)。確定主編單位及參編單位，討論標(biāo)準(zhǔn)編制原則、達(dá)到的目標(biāo)，確定標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)框架。并且對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定工作組的任務(wù)進(jìn)行了分工（主編、參編單位任務(wù)分工）。2)標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)廣東省燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和廣東省燃?xì)饩邊f(xié)會(huì)，于2023年8月16日就團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦浴愤M(jìn)行立項(xiàng)。3)前期調(diào)研廣東省燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和廣東省燃?xì)饩邊f(xié)會(huì)項(xiàng)目研究人員參與了一系列氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用調(diào)研以及研究，以借鑒歐美地區(qū)和國內(nèi)的燃?xì)庥镁弋a(chǎn)品技術(shù)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)為突破口，掌握目前國際先進(jìn)水平燃?xì)庥镁邩?biāo)準(zhǔn)、加工制造和檢測(cè)認(rèn)證的技術(shù)。通過對(duì)富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶呤痉缎皂?xiàng)目和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，了解企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量信息、技術(shù)水平、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等情況，充分聽取企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)富氫天然氣家用燃?xì)馊紵骶弋a(chǎn)品質(zhì)量水平的意見和建議，2023年8月底形成了標(biāo)準(zhǔn)的初步框架。4)標(biāo)準(zhǔn)討論稿2023年9月初提交討論稿的草稿，通過微信群等向行業(yè)企業(yè)、專家及社會(huì)廣泛征求意見和逐條討論。根據(jù)匯總意見進(jìn)行二次修改，形成征求意見稿。在2023年9月26日以現(xiàn)場(chǎng)和視頻的形式在廣州召開了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿發(fā)布會(huì)，再一次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)討論稿展開了逐條討論和征集意見。征求意見稿在起草組工作群里持續(xù)討論、修改和補(bǔ)充。并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)文本進(jìn)行進(jìn)一步完善，形成了標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。5)標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿在2023年10月28日標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿提交，上傳至團(tuán)標(biāo)網(wǎng)公示。2標(biāo)準(zhǔn)編制2.1編制原則本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》中格式和內(nèi)容的規(guī)定，針對(duì)目前城鎮(zhèn)燃?xì)獾姆诸惡突咎匦浴⒏粴涮烊粴庑图矣萌細(xì)馄骶叩纳a(chǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀，確定了以下編制原則：1）科學(xué)性原則：標(biāo)準(zhǔn)起草小組遵循“科學(xué)、公正、可行”原則，既考慮標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍及可操作性，又多方征求企業(yè)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)意見，確保標(biāo)準(zhǔn)制訂的科學(xué)性及合理性。2）協(xié)調(diào)性原則：本標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容與相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章和標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。3）實(shí)用性原則：在標(biāo)準(zhǔn)制訂過程中，標(biāo)準(zhǔn)起草小組根據(jù)企業(yè)及檢測(cè)機(jī)構(gòu)的意見進(jìn)行反復(fù)溝通、修改，結(jié)合城鎮(zhèn)燃?xì)獾姆诸惡突咎匦约爱?dāng)前富氫天然氣型家用燃?xì)馄骶呒夹g(shù)水平來完善，確保標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)用性和可操作性。4）先進(jìn)性原則：本標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)行業(yè)多年的實(shí)踐，參考國內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)驗(yàn)，在GB/T13611《城鎮(zhèn)燃?xì)夥诸惡突咎匦浴返幕A(chǔ)上對(duì)部分內(nèi)容進(jìn)行了完善，包括富氫天然氣的術(shù)語、分類、要求等。2.2主要內(nèi)容1)范圍本文件主要規(guī)定了家用燃?xì)饩哂酶粴涮烊粴獾男g(shù)語、分類、要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則等。a.術(shù)語和定義主要依據(jù)GB/T13611、GB/T16411、GB/T34537中界定的術(shù)語和定義，并增加“富氫天然氣”的定義?！案粴涮烊粴狻钡亩x和中英文表述。b.分類按照燃?xì)忸悇e、華白數(shù)對(duì)富氫天然氣進(jìn)行分類，規(guī)定了富氫天然氣的熱值、相對(duì)密度、爆炸（包含燃燒）極限、華白數(shù)、燃燒勢(shì)的計(jì)算方式。全球范圍內(nèi)多個(gè)示范項(xiàng)目的主要研究方向?yàn)?0%～20%的摻氫比例上限，只有個(gè)別達(dá)到30%的摻氫比例上限。目前多項(xiàng)研究普遍認(rèn)為，對(duì)于現(xiàn)有的天然氣輸配管網(wǎng)，以20%的氫氣比例作為上限，在安全性、可靠性等方面不會(huì)形成新的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)?；谏鲜龇治觯岢隽?0S、20S和30S的分類規(guī)則：對(duì)于20S，其基準(zhǔn)氣和回火界限氣借用了PP1672《CertificationofAppliancesBurningAdmixturesofMethaneandHydrogen》中條款3.1‘TestGases’的要求，黃焰和不完全燃燒界限氣、脫火界限氣則借用了12T的對(duì)應(yīng)界限氣。對(duì)于10S，編制T/CHAG1-2021《富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦浴窌r(shí)，借用了12T回火界限氣作為10S回火界限氣，考慮到10S基準(zhǔn)氣主要面向現(xiàn)有產(chǎn)線的過渡產(chǎn)品，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟町惢?；另外基于?jiǎn)化燃?xì)夥N類的原則，借用30S基準(zhǔn)氣作為10S回火界限氣。2）主要性能要求以及特有試驗(yàn)方法說明a.要求規(guī)定了富氫天然氣及其界限氣的技術(shù)指標(biāo)（即試驗(yàn)氣要求和試驗(yàn)氣壓力），試驗(yàn)氣或家用富氫天然氣中所含原料氫氣的技術(shù)指標(biāo)、原料天然氣的技術(shù)指標(biāo)，以及富氫天然氣的加臭等要求。并將天然氣作為氫氣濃度為0的富氫天然氣納入，便于標(biāo)準(zhǔn)的使用。試驗(yàn)用燃?xì)庖蟛糠郑f明了燃燒勢(shì)CP適用于采用大氣式燃燒方式的家用燃?xì)饩?。b.試驗(yàn)方法規(guī)定了試驗(yàn)氣或家用富氫天然氣中所含原料氫氣純度的檢測(cè)、原料氫氣含量的測(cè)定、原料天然氣組分和含量的檢測(cè)。3）評(píng)價(jià)方法規(guī)定了實(shí)施檢驗(yàn)的情況以及檢驗(yàn)取樣方法。4）附錄a.附錄A主要參考引用GB/T34537-2017的附錄A規(guī)定的氫氣天然氣混合燃?xì)獾陌l(fā)熱量、相對(duì)密度、燃燒限的計(jì)算方式。對(duì)于“發(fā)熱量”的計(jì)算方式部分，由于GB/T13611中“熱值”的表述方式更為準(zhǔn)確，所以將GB/T34537-2017中“發(fā)熱量”的計(jì)算方式修改為引用GB/T13611-2018第5.1條中城鎮(zhèn)燃?xì)狻盁嶂怠钡挠?jì)算方式，并相對(duì)應(yīng)修改“高位或低位發(fā)熱量”的表述方式。對(duì)于“燃燒限”的表述方式，基于標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語規(guī)范性考慮，將GB/T34537-2017中“燃燒限”修改為“爆炸極限”，同時(shí)相對(duì)應(yīng)修改“燃燒上限或下限”的表述方式。b.附錄B主要參考引用GB/T13611-2018第5.3條華白數(shù)的計(jì)算方式以及GB/T13611-2006第4.2.2條燃燒勢(shì)的計(jì)算方式，規(guī)定了富氫天然氣的華白數(shù)和燃燒勢(shì)的計(jì)算方式。2.3確定依據(jù)見2.2相關(guān)內(nèi)容。2.4技術(shù)內(nèi)容對(duì)比無，本標(biāo)準(zhǔn)為首次制訂。3驗(yàn)證和分析3.1試驗(yàn)驗(yàn)證(分析、綜述報(bào)告)在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中，編制組在參編企業(yè)開展了試驗(yàn)驗(yàn)證工作，驗(yàn)證了技術(shù)要求和合理性以及檢測(cè)要求的可操作性等內(nèi)容。驗(yàn)證結(jié)果表明本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求合理，以及檢測(cè)要求具備較好的可操作性。3.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證無3.3預(yù)期效益本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)狀和技術(shù)特點(diǎn)，制定了富氫天然氣燃?xì)夥诸惡突咎匦砸?，為?guī)范行業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，將能引導(dǎo)行業(yè)向更加安全、節(jié)能、環(huán)保的方向發(fā)展。家用領(lǐng)域中將氫氣作為燃料加以利用，可視為氫氣應(yīng)用的重要場(chǎng)景和措施之一，該措施在拓展工業(yè)副產(chǎn)氫氣等氫源利用途徑、減少碳排放實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)，解決環(huán)境污染方面具有重要優(yōu)勢(shì)。4標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比4.1國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與同類標(biāo)準(zhǔn)GB/T13611-2018《城鎮(zhèn)燃?xì)夥诸惡突咎卣鳌穼?duì)比見下表：GB/T13611-2018項(xiàng)目條款本文件與國標(biāo)對(duì)應(yīng)條款及差異說明1范圍1范圍2規(guī)范性引用文件2規(guī)范性引用文件增加GB/T3634.1氫氣第1部分：工業(yè)氫GB/T13609天然氣取樣導(dǎo)則GB/T13610天然氣的組成分析氣相色譜法GB/T13611城鎮(zhèn)燃?xì)夥诸惡突咎卣鱃B/T16411家用燃?xì)庥镁咄ㄓ迷囼?yàn)方法GB17820天然氣GB55009燃?xì)夤こ添?xiàng)目規(guī)范3術(shù)語定義3GB55009燃?xì)夤こ添?xiàng)目規(guī)范術(shù)語和定義增加3.1氫氣天然氣混合燃?xì)鈎ydrogenandnaturalgasblendfuel，HNG3.2富氫天然氣hydrogenenrichednaturalgas，HENG3.6基準(zhǔn)狀態(tài)referenceconditions4分類原則4分類增加4.2富氫天然氣的發(fā)熱量、相對(duì)密度、燃燒限的計(jì)算方法按附錄A規(guī)定。5特性指標(biāo)計(jì)算方法4.2富氫天然氣的發(fā)熱量、相對(duì)密度、燃燒限的計(jì)算方法按附錄A規(guī)定。6類別及特性指標(biāo)4.1富氫天然氣應(yīng)按燃?xì)忸悇e及其特性指標(biāo)華白數(shù)W進(jìn)行分類，并應(yīng)控制華白數(shù)W、熱值H和燃燒勢(shì)CP的波動(dòng)范圍，見表1。表1類別及特性指標(biāo)（基準(zhǔn)狀態(tài)下）7試驗(yàn)氣8燃燒器具試驗(yàn)氣測(cè)試壓力5要求增加5.1富氫天然氣及其界限氣的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2、表3的規(guī)定。5.2富氫天然氣的原料氫氣應(yīng)為工業(yè)氫，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合GB/T3634.1的規(guī)定。5.3富氫天然氣的原料天然氣的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合GB17820的規(guī)定。5.4富氫天然氣的加臭應(yīng)符合GB55009的要求。/增加6試驗(yàn)方法6.1富氫天然氣的原料氫氣純度的檢測(cè)應(yīng)按GB/T3634.1的規(guī)定執(zhí)行。6.2富氫天然氣中的原料氫氣含量的測(cè)定應(yīng)按GB/T13610的規(guī)定執(zhí)行，并符合本標(biāo)準(zhǔn)附錄C的要求。6.3富氫天然氣中的原料天然氣組分、含量的檢測(cè)應(yīng)按GB17820的規(guī)定執(zhí)行。/增加7檢驗(yàn)規(guī)則7.1在下列情況下，富氫天然氣應(yīng)按第5章、第6章的規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)：a)初次投入使用；b)正常使用時(shí)，按規(guī)定的時(shí)間間隔；c)在富氫天然氣供應(yīng)條件發(fā)生變化，或其他需要檢驗(yàn)的情況。7.2富氫天然氣的檢驗(yàn)取樣應(yīng)按GB/T13609的規(guī)定進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)應(yīng)采用在線連續(xù)氫分析法測(cè)定和定期取樣分析。附錄增加附錄A（規(guī)范性）富氫天然氣的熱值、相對(duì)密度、爆炸極限的計(jì)算方法（修改采用GB/T34537-2017《車用壓縮氫氣天然氣混合燃?xì)狻犯戒汚）附錄B（規(guī)范性）富氫天然氣中氫氣含量的測(cè)定方法（修改采用GB/T34537-2017《車用壓縮氫氣天然氣混合燃?xì)狻犯戒汢）附錄C（規(guī)范性）富氫天然氣中氫氣含量的測(cè)定方法附錄D（資料性）本文件與GB/T13611-2018差異說明4.2國際標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)參考了英國標(biāo)準(zhǔn)PP1672《Certificationof