燃气轮机高氢燃料燃烧室预混喷嘴的实验研究

摘要

2012年，中国首座整体煤气化联合循环(IGCC)试验电站在天津建成投产。该电站选用E级燃气轮机，采用注氮气稀释扩散燃烧技术，燃用合成气发电。为了进一步提高发电效率和减少碳排放，使用更先进的燃气轮机，采用干式低污染燃烧方式，燃用碳捕集后的富氢气体燃料，是IGCC燃气轮机技术的发展方向。实现带有CO2捕集的IGCC,需要研发燃气轮机高氢燃料气燃烧室技术.本文基于阵列驻涡燃料-空气预混的概念,设计了燃气轮机高氢燃料燃烧室的阵列驻涡预混喷嘴,利用模型燃烧室实验研究了该喷嘴在燃烧多种高氢燃料工况下的性能.结果表明,阵列驻涡预混喷嘴在燃气轮机工况下燃烧高氢燃料,能够实现安全稳定低噪声工作,多数工况下NOx排放降低到25ppmvd (@15％O2)以下,展现出在燃气轮机高氢燃料燃烧室中的应用潜力,值得进一步研究.