多喷嘴阵列燃烧室

纯氢稳定低排放

从0%到100%氢气含量全程无热声不稳定与回火，且能在1300-2000K温度范围内将NOx排放控制在15ppm以下。

刘志刚 · 熊燕 · Xiaopo, Wei · Ningjing, Yang · Yali, Ben · 张士杰 · 徐向

International Journal of Hydrogen Energy 2025

具体参数

贫油熄火极限

{'zh': '0.37', 'en': '0.37'}

NOx排放

{'zh': '15', 'en': '15'} ppm@15%O₂

氢火焰抬升高度变化

{'zh': '40-87', 'en': '40-87'} m/s

技术优势

全氢含量范围稳定燃烧

在氢气体积分数0%到100%范围内均能稳定燃烧，未发生热声不稳定或回火，为灵活燃料应用提供了保证。

贫油熄火极限大幅拓宽

采用燃料分级策略后，甲烷燃料的贫油熄火整体当量比从0.6降至0.37，拓宽了贫油运行范围，有利于在低负荷下保持稳定燃烧并降低排放。

氮氧化物排放低

在1300 K至2000 K的绝热温度范围内NOx排放低于15 ppm@15%O2，满足严格的环保法规要求，同时保持了较高的燃烧温度。

氢火焰抬升高度稳定

当喷嘴速度从40 m/s增加到87 m/s时，氢火焰的抬升高度基本保持不变，这表明火焰根部位置对流速变化不敏感，有利于防止回火和保持燃烧稳定性。

应用场景

• 燃气轮机燃烧室：用于燃气轮机燃烧室设计时，可参考其多喷嘴阵列和燃料分级策略，实现宽氢含量稳定低排放燃烧。
• 氢燃料燃烧：为氢燃料燃烧提供无回火、低NOx的燃烧组织方案，支撑氢能在动力领域的应用。
• 低排放燃烧诊断：该燃烧室可作为低排放燃烧诊断的参考，其NOx低于15 ppm的性能可作为排放基准。
• 燃烧试验装置：可用于燃烧试验装置，验证不同氢含量下的稳定性和排放特性，为后续研发提供数据。