燃气轮机模型燃烧室富氢燃气燃烧及排放特性研究

作     者：冯珍珍 石小祥 廉天佑 韩思博 李伟 田晓晶 方宇 李玉阳 

作者机构：清洁高效透平动力装备全国重点实验室 东方电气集团东方汽轮机有限公司 上海交通大学机械与动力工程学院 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：清洁高效透平动力装备全国重点实验室开放课题(DEC–8300CG202210287EE280292) 

主　　题：燃气轮机 掺氢 火焰形态 排放特性 激光诊断 

摘      要：为了获得掺氢对常规天然气燃烧和排放性能的影响规律，基于燃气轮机模型燃烧室开展了常温常压条件下不同比例富氢燃气的燃烧及排放特性实验研究。采用粒子图像测速和激光诱导荧光技术获得了旋流火焰流场与火焰宏观形态特征，同时对其贫燃熄火边界、出口排放特性进行定量测量和分析。结果表明，掺氢燃烧会显著改变甲烷旋流火焰的宏观形态、贫燃熄火边界和出口排放特性。研究发现，掺氢有利于提高燃烧强度和稳定工作范围，在较当量比为0.5的贫燃条件下可以较好地控制CO和NO排放，其浓度均不超过10-5。同时，采用层流火焰传播速度等基础燃烧特性参数可以较好地捕捉燃料特性变化引起的旋流火焰尺寸、熄火边界的变化规律。