川崎在燃气轮机DLE燃烧器中开发40%氢混合燃料技术

2021年12月07日

2021年12月7日消息——川崎重工(Kawasaki)今天宣布,在燃气轮机DLE燃烧器中,氢混合燃料燃烧技术高达40% *1使燃烧稳定,氮氧化物含量低*2排放已经发展。这一先进技术可用于川崎燃气涡轮发电机运行中现有的DLE燃烧器,鼓励有效利用现有设施。川崎重工有信心通过氢能的实际应用,为实现未来的碳中和社会做出重大贡献。

与天然气相比,氢气具有更快的燃烧速度和更高的燃烧温度,因此在精馏预混燃烧中使用氢气会导致NOx排放显著增加和燃烧器过热等技术挑战*3..针对这些问题,川崎重工凭借其氢燃烧技术,开发了一套系统,可适当控制稀预混燃烧和补充燃烧的燃料比*4减少氮氧化物排放,实现稳定的氢混合燃料燃烧。

川崎采用了独创而独特的精益预混燃烧和补充燃烧的组合。在精馏预混燃烧中,燃料在燃烧前与空气混合,以消除产生NOx排放最多的局部高温点。补燃是在贫预混燃烧后进行燃油喷射,在不增加NOx排放的情况下稳定提高功率输出。同时使用这两种燃烧技术可以使NOx排放保持在15ppm以下(转换为15% O)2)在大范围的功率输出。
川崎重工成功地将这种专有的燃烧技术应用于氢混合燃料的燃烧,实现了稳定的燃烧,同时保持了与天然气燃烧相当的低NOx排放。此外,该公司还采用了一种方法,只需对现有燃气轮机辅助系统进行修改,就可以将现有系统用于混合氢燃料燃烧,从而保持川崎燃气轮机发电系统的可靠性。


川崎目前正在开发和商业化三种类型的氢兼容燃气涡轮燃烧器*5.最新的发展与下面的2型燃烧器有关,它将在促进氢能源的使用方面发挥重要作用。


着眼于氢能的普及,这将在未来实现零碳排放社会中发挥至关重要的作用,川崎正在开发一系列不同的产品,服务于氢供应链的生产、运输、存储和利用场景。其中,氢气涡轮机是至关重要的利用产品,将为消除日本发电行业的碳排放做出重大贡献。日本发电行业的碳排放约占全国CO的40%2排放。未来,川崎将继续开发燃气轮机燃烧技术,使氢气的利用成为可能,共同为地球造福。

* 1 一种不依赖水和蒸汽喷射而保持较低燃烧温度以减少氮氧化物排放量的方法。
* 2 氮氧化物。氧氧化物:高温燃烧使空气中的氮和氧结合而形成的氧化物氮氧化物是光化学烟雾和酸雨的诱因。氮氧化物的排放量受到《空气污染控制法》和地方政府条例的限制。
* 3 一种燃烧方法,在燃烧前将燃料与空气均匀混合,然后将稀薄的混合物注入燃烧室。该方法实现了均匀的温度分布,没有局部高温点,大大减少了NOx的排放。
* 4 一种将燃料注入稀预混合燃烧下游的燃烧方法。这种方法可以用来改变产量水平,同时通过调整补充燃料保持稳定的精益预混合燃烧,并使NOx排放保持在较低水平。
* 5 更多信息请参考川崎氢气燃气轮机发展路线图:

(网址://www.pefata.com/en/energy/pdf/20210713_Toward%20the%20Realization%20of%20a%20Hydrogen%20Society.pdf)



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