部分负荷工况下掺氢燃气轮机的性能研究OA

针对部分负荷下掺氢比例与燃烧稳定性、效率及排放的耦合机制不明的问题,本文基于100kW微型燃气轮机实验平台,采用正交实验与数值模拟方法,分析掺氢比例与负荷水平对燃烧稳定性、热效率、㶲效率及NOx/CO/CO2排放的影响,并建立动态优化模型.研究结果表明,50%负荷回火临界掺氢比例显著低于额定负荷,其主要原因是氢气掺混使火焰传播速度显著提升;65%负荷与20%掺氢比例下热效率为38.5%,较纯天然气工况提升高4.2%.提出"分级燃烧+掺氢+过量空气系数动态调节"协同控制策略,可以将 NOx 排放控制在154mg/m3(干基@15%O2)以下.构建最优掺氢比模型及模糊PID控制器,实现掺氢比动态跟踪目标,可以为现役燃气轮机低碳运行提供技术支撑.