热能动力工程

作者：宋权斌，赵仙娟，宋彦庆，刘 瑞

单位：长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410000,,长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410000,,长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410000,,长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410000,

关键词：微型燃气轮机燃烧室;氨气/氢气混合燃料;掺氢比;数值模拟;NOx排放

基金：长沙理工大学研究生科研创新项目（CX2021SS61）；国家自然科学基金应急管理项目(51541601)

通过数值模拟对某80 kW微型燃气轮机环形低氮燃烧室进行适当的改造并对其燃烧及NOx生成特性进行研究。研究结果表明：将烧天然气燃料的燃烧室改烧氨/氢混合燃料，在输出功率相同时燃料体积流量增大，通过增加燃料进气喷嘴的直径来降低燃料的进气速度；当掺氢比为0.3时，该结构的燃烧室燃烧不充分，燃烧效率达不到要求；当掺氢比在0.35~0.5、燃料华白数在19.9~21.7范围内变化时，该燃烧室可以实现高效稳定的燃烧，性能接近燃烧天然气燃料；氨/氢混合燃料中掺氢比增大，则NOx排放量也快速增大；由于燃料型NOx排放量占主导地位，该微型燃气轮机燃烧室不能实现低NOx燃烧，NOx排放远超国家标准，需要加装脱硝装置才能实际应用。

来源：2023年第5期

《热能动力工程》期刊编辑部

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