意大利燃?xì)廨啓C(jī)制造商安薩爾多公司宣布，將和Equinor公司(前身為挪威國家石油公司)共同出資進(jìn)行100%的氫燃料燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室試驗(yàn)，以證明安薩爾多的H級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)GT36的燃燒室完全可以用氫氣進(jìn)行燃燒，雙方已經(jīng)簽署協(xié)議。

安薩爾多公司表示：“這次合作的目的就是通過全尺寸，全壓力燃燒室驗(yàn)證測試來推進(jìn)氫燃燒技術(shù)的應(yīng)用落地。在這方面，主要目標(biāo)是優(yōu)化超低排放量(NOx)，提升操作靈活性以及使得在非常高的氫燃料含量下燃?xì)廨啓C(jī)的負(fù)荷降低最小?！?/p>

“這項(xiàng)合作的目的是通過全尺寸，全壓力燃燒器驗(yàn)證測試來推進(jìn)氫燃燒技術(shù)。在這方面，主要目標(biāo)是優(yōu)化超低NOx排放量，操作靈活性以及在非常高的氫含量下使發(fā)動(dòng)機(jī)降額最小化?！?/p>

像其在重型燃?xì)廨啓C(jī)市場上的所有主要競爭對手一樣，包括GE發(fā)電、西門子、三菱日立動(dòng)力系統(tǒng)公司，安薩爾多也在加大努力以使得其H級(jí)系列重型燃機(jī)具有“面向未來”的操作靈活性，從而應(yīng)對競爭中不斷變化的市場：低廉的價(jià)格，補(bǔ)貼和法規(guī)要求導(dǎo)致了可再生能源的激增。

就像11月初剛剛推出新的H級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)的GE發(fā)電公司一樣，安薩爾多也押注重型燃?xì)廨啓C(jī)未來的市場仍然一片光明，因?yàn)閺拈L遠(yuǎn)來看，可再生能源的間歇性仍將是一個(gè)挑戰(zhàn)。這就是為什么現(xiàn)有的天然氣發(fā)電廠仍將作為電網(wǎng)調(diào)峰可靠性的保證者，在能源市場中扮演著重要角色。

安薩爾多還表示：“在所有可燃?xì)怏w中，氫是長期可存儲(chǔ)性和可靠性的完美組合。因此，能夠單獨(dú)燃燒氫燃料或與其他天然氣組合的氫燃料，并保證燃燒過程的安全有效，可能會(huì)對燃?xì)廨啓C(jī)市場起到很大推動(dòng)作用?！?/p>

該公司指出，其開發(fā)的先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒系統(tǒng)稀薄預(yù)混技術(shù)產(chǎn)品系列以燃料靈活性為首要考慮因素。例如，其最新型號(hào)GT26 F級(jí)和GT36 H級(jí)重型燃?xì)廨啓C(jī)，基于其順序環(huán)境燃燒系統(tǒng)平臺(tái)，該平臺(tái)可燃燒多種比例的天然氣和氫氣混合燃料。盡管GT36 H級(jí)重型燃機(jī)已經(jīng)可以燃燒0%～50%的含氫燃料(而GT26高達(dá)30%)，但最近的全面高壓測試表明“即使使用含量高達(dá)70%的氫氣燃料，而不會(huì)降低功率或效率，并且有可能將這一燃料含量升至100%?！?/p>

它指出，SEV順序燃燒系統(tǒng)平臺(tái)還可以克服其他燃?xì)廨啓C(jī)制造商面臨的主要缺陷：“與天然氣相比，氫燃燒的主要挑戰(zhàn)是反應(yīng)性提高，會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)預(yù)混燃燒系統(tǒng)的性能下降。”

安薩爾多公司進(jìn)一步解釋道：“在傳統(tǒng)的預(yù)混燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室中，燃料反應(yīng)性的變化意味著火焰位置的變化。特別是，較高的燃料反應(yīng)性會(huì)迫使火焰向上游移動(dòng)，燃燒時(shí)間過盈，從而增加NOx排放，并可能使燃燒室超溫過熱;而較低的燃料反應(yīng)性會(huì)導(dǎo)致相反的情況，并將火焰推向下游，導(dǎo)致燃燒室時(shí)間不足，從而增加一氧化碳和未燃燒的碳?xì)浠衔锱欧?。?/p>

順序燃燒系統(tǒng)平臺(tái)SEV實(shí)質(zhì)上需要兩個(gè)燃燒階段：常規(guī)階段和自動(dòng)點(diǎn)火階段。它包括兩個(gè)短燃燒室，可實(shí)現(xiàn)快速混合，因此火焰后停留時(shí)間足夠短，并將有害的NOx排放保持在限值以下。在GT26重型燃機(jī)中，采用兩個(gè)環(huán)形燃燒器進(jìn)行順序燃燒，而在GT36重型燃機(jī)中，雖然還是采用順序燃燒技術(shù)，但是不再使用環(huán)形燃燒器，而是采用了管型燃燒室，學(xué)名為CPSC恒壓連續(xù)燃燒器。

對于氫含量較高的反應(yīng)性較高的燃料，順序燃燒系統(tǒng)可通過降低第一階段的火焰溫度來幫助火焰避免移動(dòng)到過于靠近燃燒室出口的位置，這還會(huì)導(dǎo)致第二階段的入口溫度從而降低燃燒室的出口溫度，稀釋空氣與第一階段燃?xì)饣旌稀?/p>

“由于順序燃燒器的火焰主要是自動(dòng)點(diǎn)火穩(wěn)定的，因此與傳播穩(wěn)定的火焰相比，其火焰位置由入口溫度而非出口溫度驅(qū)動(dòng)。因此，下降的混合器出口溫度可以通過較高的燃料反應(yīng)性補(bǔ)償，在不損害燃?xì)廨啓C(jī)性能的情況下，保持最佳的火焰位置和原始的理想火焰溫度。這也使透平入口溫度保持恒定?！?/p>

該公司還開發(fā)了“改型燃燒器”(retrofitcombustor)，并在商業(yè)上提供了它的名稱為FlameSheet，該公司聲稱“他們所研制的燃燒室能比其他OEM的超低排放(DLE)燃燒器所能燃燒的氫燃料能多10倍，并且無需昂貴的稀釋劑注入”。