高氢燃料燃气轮机超低NOx型燃烧室的回火特性研究

高氢燃料燃气轮机是IGCC动力生产的核心单元，目前基于扩散稀释燃烧技术的第一代低NOx燃烧室，无法达到未来燃气轮机超低NOx排放的标准（3ppm/Nm3@15%O2），而基于稀态预混燃烧技术的新型超低NOx燃烧室，受困于高氢贫预混回火问题。拟申请课题的研究目标是揭示高氢贫预混慢速回火机理，掌握稀态预混燃烧室研发的关键技术。首先比较高氢预混旋流与其他稳定形式的回火机理，研究慢速回火的形成机理及其与快速回火的转化关系，研究湍流度、压力温度、当量比、氢含量和热声振荡对回火特性的影响。其次用数值的方法研究高氢燃料的自点燃特性，为预混器和喷嘴的设计提供依据。最后基于高氢燃料的回火特性和自点燃特性，设计稀态预混燃烧室，并进行实验验证，形成指导预混器与稳定器设计的准则。