今天小編分享的科學經驗：渤海裝備純氫燃氣輪機燃燒室試制成功，歡迎閱讀。
燃氣輪機是繼蒸汽輪機、内燃機之後發展起來的新一代動力裝置，學名 " 燃氣渦輪發動機 "。它以連續流動的氣體為工質帶動葉輪高速旋轉，将燃料的能量轉變為有用功。燃氣輪機是目前世界上能源轉換效率最高的一種裝置，理論效率可達 88%，在電力，工業，艦船和陸地交通等領網域，都有着不可撼動的重要地位，例如航空用的發動機、地面的燃氣發電的燃氣輪機等，用途極為廣泛。
加之技術制造要求和難度極高，全球僅有少量企業具有設計及生產能力，因此被譽為動力機械領網域 " 皇冠上的明珠 "。
中國正處于能源轉型的重要時期，迫切需要發展以新能源為主體的新型電力系統，燃氣輪機正是其重要的底層布置。在短期看，使用天然氣、氫氣等清潔能源進行發電，且具有啟停迅速的優點，能夠調峰以很好地匹配新能源的波動性，是能源轉型期的重要穩定器。從長期上講，氫能是長時儲能和跨季節能量平衡的最優手段，因此能燒氫發電的燃氣輪機既能連接舊能源時代和新能源時代，同時也是未來的一個主力發電裝備。
目前，燃氣輪機主要使用天然氣作為燃料，然而為了減碳，人們開始向天然氣内摻氫，并且正在不斷提高比例，争取達到 " 零碳發電 " 的狀态。氫能源是公認的清潔能源，具有能量密度高、零污染、儲量豐富、循環利用等諸多優勢。然而，氫能卻有點火延遲時間較短、火焰傳播速度較高、燃燒不穩定、燃燒溫度高等等問題。因此，近年來全球燃氣輪機廠商開展大量研究與驗證工作，燃氫技術逐步走向成熟，純氫燃燒正是重點突破瓶頸目标。
7 月 1 日，渤海裝備公司、華天航空動力燃機公司在蘭州舉行 " 高效純氫燃燒室 " 產品定型鑑定會。集團公司發展計劃部副總經濟師朱興珊、昆侖資本投資總監楊林及雙方公司領導、技術負責人、市場營銷人員等參研團隊共 40 餘人參加會議。
"2 兆瓦與 10 兆瓦功率燃氣輪機擴散型純氫燃燒室已于 7 月初通過產品定型鑑定，标志着純氫燃氣輪機燃燒室試制成功。"7 月 4 日，渤海裝備石化裝備公司經理張湧介紹。
渤海裝備石化裝備公司是我國催化裂化裝置第一台煙氣輪機、最大的煙氣輪機的誕生地，供貨量超過全球總數的 50%。該公司錨定 " 雙碳 " 目标，與業内知名企業聯合研發 " 高效純氫燃氣輪機燃燒室 "，構建了氫能燃氣輪機領網域的領先地位。
中國石油渤海裝備蘭州石化裝備公司經理張湧介紹說，與華天航空動力燃機公司緊密聯合，經過近 2 年的艱苦努力，終于攻克了燃料自燃風險較高、回火風險較高等難關，成功研發 " 高效純氫燃氣輪機燃燒室 "， 進入了氫燃料燃機這條全新的 " 賽道 "。
" 煙氣輪機以催化裂化裝置產生的煙氣作為燃燒介質，在一定程度上還是會造成污染，純氫燃氣輪機燃燒室則是真正的綠色裝置。" 張湧進一步解釋道。定型鑑定會現場展示了具有完全自主知識產權的純氫燃燒室實物模型，該燃燒室由成熟機型的燃燒室優化迭代而來，不需要對現有的天然氣燃燒室進行大規模改動，即可實現100% 氫氣的穩定燃燒，具有完全自主知識產權。
本次定型的產品為 2MW 與 10MW 功率等級燃氣輪機擴散型純氫燃燒室，在二期工程中，2MW 級将改型發展為低排放純氫燃燒室，10MW 級将進一步開展整機集成驗證。
石化裝備公司低排放純氫燃燒技術開發進展迅速，據總工程師盧綱介紹，目前正在進行貧預混幹式低排放、微混低排放氫燃燒技術驗證，預計 2024 年完成部件試驗驗證，2025 年開展整機試驗驗證及示範運營，為未來國產低排放純氫燃機大規模商用奠定技術基礎。
随着 " 碳達峰、碳中和 " 政策的持續推進，石化裝備公司着力探索綠色低碳發展的新路徑，把研發新能源燃燒室作為轉型更新的重要抓手，為煉油化工行業提供高效、環保、可持續的能源解決方案。此次新品定型會的召開，不僅展示了最新的技術成果，也彰顯了其在氫能燃氣輪機領網域的領先地位。随着全球對清潔能源需求的不斷增加，氫能燃氣輪機在氫氣的規模化利用、氫儲能市場具有廣闊的發展前景。
* 文中 PPT 圖片來源華天航空動力創始人 &CEO 楊學偉報告《燃氣輪機行業全景：行業現狀、技術難點與前瞻趨勢》
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