登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
随着中国“3060”双碳目标的提出,各家电力企业都在努力探寻符合自身长期发展的低碳转型方案。在这一进程中,氢作为一种近乎零碳排放的绿色能源,越来越受到大家的关注与重视。通过技术改造燃气轮机使其向燃氢方向转化、最终实现100%燃氢,无疑成为各大燃气电厂在未来实现净零碳排放的可行途径之一。
氢气具有怎样的特性?燃气轮机的扩散燃烧和预混燃烧有什么区别?针对现有含氢燃料的特点,GE HA级燃机采用了什么样的燃烧器与燃烧技术?针对各位电厂同仁当下最关心的燃氢话题,《“氢”洁气电》系列第一期将为大家进行细致说明与解答,助力各位电厂同人及时get燃机低碳环保运行的核心秘籍,掌握燃机燃氢技术的最新干货!
氢气的特性
如表中所示,氢气具有如下特性:
燃料特性:与甲烷相比,氢气单位体积热值是10.8MJ/NM3,是甲烷的30%,而单位质量热值是120MJ/kg,是甲烷的2.4倍。同样热值,燃料体积大幅增加,但修正华白指数与甲烷相比变化不大。
燃烧特性:可燃范围大,燃烧速度非常快,~200−300cm/sec,是甲烷的5-10倍,燃烧速度快意味着回火风险高。修正华白指数与甲烷相差15%左右,变化不算大。
排放特性:氢气燃烧温度高,比甲烷燃烧高出约170摄氏度,NOx排放高。
扩散燃烧与预混燃烧
如图所示,当燃机采用扩散燃烧技术时,其当量空燃比接近于1,意味着燃烧具备充足的燃料与空气,而此时燃烧温度较高,NOx排放也较高。
为了降低NOx排放,满足环保要求,当前的燃机在燃烧天然气时大多采用预混燃烧技术,也就是将燃料与空气提前混合,再点火燃烧,此时燃烧温度相对较低,NOx排放也较低。
扩散燃烧的特点:
当量空燃比接近或等于1
火焰稳定,不易灭火
火焰温度高
NOx排放在200-600ppm,需要喷水(蒸汽)或氮气来稀释,进而降低NOx排放
预混燃烧的特点:
当量空燃比较小,属于贫燃料燃烧
无需喷水(蒸汽)或氮气,NOx排放可以满足环保要求,实现25ppm或更低
燃烧容易不稳定,燃烧脉动不易控制,对燃烧技术要求较高
GE HA级燃机燃氢技术
基于GE对氢燃料特性与燃氢技术持续且深入的研究,当前GE最先进的HA级燃机燃氢能力已实现了两大突破:
首先是燃料上的突破,以往采用的低热值燃料不但单位体积的热值低,单位质量的热值也很低,其主要来源是煤化工、石油化工或是高炉煤气、焦炉煤气,除了氢气还含有一氧化碳以及惰性气体等,我们通常称之为蓝氢或灰氢。而现在所提倡的含氢燃料,是指氢气与天然气的混合燃料,氢气由可再生能源制造产生,比如电解氢,也就是绿氢,或是来源于化工行业的高浓度氢气,这种燃料的特点是主要成分是甲烷和氢气,随氢气含量增加,单位体积的热值降低,但是单位质量的热值却是增加的。
其次是燃烧技术的突破,以往的低热值燃料会采用扩散燃烧的燃烧技术,扩散燃烧系统燃烧稳定,可以燃烧高活性的含氢燃料,但是NOx排放很高,需要喷水(蒸汽)或氮气来降低NOx排放。基于以往含氢低热值燃料的特性,GE在过去采用MNQC(即多喷嘴静音燃烧系统,扩散燃烧技术)达到稳定燃烧,NOx的排放则通过稀释的方法来降低。随着绿氢与天然气混合燃料的普及,GE在最新型的HA级燃机上采用了DLN2.6e微孔预混燃烧技术。这种干式预混燃烧的燃烧技术既要稳定燃烧高活性的含氢燃料,防止回火,又要满足电厂所在地对NOx排放的需求,还要满足同一款燃烧器既能烧天然气又能烧含氢的混合气,所以对燃烧技术的要求很高。
而说起GE这项先进的微孔预混燃烧技术的由来,我们还要将时间拨回到十六年前。2005年,GE申请到了美国能源局专门研究烧氢的国家课题,开发出了微孔预混燃烧器,并将该先进的燃烧器应用在了9HA燃气轮机上, 也就是我们熟知的DLN 2.6e燃烧器。这款先进的低氮燃烧器具备多重优势:
燃料适应性强,华白指数变化范围可做到+/-15%。这很好地满足了同一款燃烧器既可以烧纯甲烷,也可以烧纯氢气的需求。从华白指数的定义可以看出,若以纯甲烷作为燃料设计基础,纯氢相对的华白指数变化在+/-15%之内。
预混效率高。相比于以往带旋流器的大尺寸喷嘴,DLN2.6e采用不带旋流器的小尺寸喷嘴(直径为毫米级别),不仅预混充分,而且可以保持燃料速度快的特点,当燃料速度快于燃烧速度时,可以很好地避免回火的发生。
NOx排放控制能力强。采用小尺寸喷嘴,预混充分,将燃烧器与过渡段结合成一体,减少高温烟气滞留的时间;采用分级燃烧,使火焰高温区域更加均匀,降低NOx排放(如下图所示)。
GE燃氢成绩单
GE燃气轮机使用氢气和类似低热值燃料运行已超过30年,在燃气轮机燃氢技术上积累了丰富的经验。在此期间,全球已有超过75台GE燃氢燃气轮机在运行,在全球使用氢燃料燃气轮机设备中占据一半份额,这些燃气轮机累计运行时间超过600万小时。我们会在接下来的氢系列文章中分享更多GE掺氢燃机的应用实践。
面向中国市场,GE将持续投入更多前沿技术,通过技术创新助力客户顺利实现能源转型,共同迈向可持续发展的未来。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网获悉,美国公用事业公司GeorgiaPower启动了自己建设、拥有和运营而建造的第一个电池储能系统(BESS)项目。11月7日,在佐治亚州塔尔伯特县的MossyBranch电池设施现场举行了仪式。65MW/260MWhBESS项目是GeorgiaPower在其2019年综合资源计划(IRP)中纳入的初始80MW建设-拥有-运营(BOO)电
·GEVernova首次以独立公司身份亮相第七届进博会,以“能源变革之力”引领能源新纪元·直接空气捕获技术(DAC)模型“亚洲首展”,碳捕获解决方案(CCS)模型“中国首秀”·全方位展示GEVernova在低碳能源领域创新技术和成果,助力中国能源低碳转型·展出GEVernova战略核心#x2014;#x2014;可持续发展框
·GEVernova直接空气捕获技术(DAC)模型亚洲首展,助力实现全球净零排放目标·碳捕获解决方案(CCS)模型中国首秀,GEVernova为减少碳排放贡献力量·GEVernova9HA燃机、6F.03燃机模型登台展出,性能出色、运行可靠·GEVernova坚持以可持续发展为战略核心,依托可持续发展框架打造新型电力系统2024年10
2024年10月24日,全球领先的光伏和储能企业晶科能源宣布推出备受行业期待的革命性产品——第三代N型TOPConTigerNeo3.0光伏组件。TigerNeo3.0系列组件以其全球领先的670W组件功率和行业内首款495W户用组件,不断刷新行业新高度。晶科能源高效N型TOPCon组件TigerNeo3.0产品,基于HOT4.0技术平台精心打造
10月9日至11日,马来西亚绿色环保能源展(IGEM)在吉隆坡会展中心拉开帷幕,晶晟集团携TGW系列水上光伏、Horizon系列跟踪系统、BIPV光伏幕墙、柔性支架、地面固定光伏支架、屋顶光伏支架、光伏储能应用系统、柔性光伏板及其应用产品、阳台支架等诸多展品精彩亮相展会现场,其团队为全球客户提供了专业
10月9日-11日,由自然资源和环境可持续性部(NRES)和马来西亚绿色技术和气候变化公司(MGTC)共同组织的马来西亚绿色环保能源展(IGEM2024)及同期的会议在马来西亚吉降坡会展中心(KLCC)举办。在“innovation创新”主题会议上,产业链专家共同探讨光伏高质量发展前沿技术。晶晟集团作为全球光伏全产业链供
北极星氢能网获悉,9月27日,岷山绿氢董事长雷宪章带领团队访问了四川新工绿氢科技有限公司,双方进行了富有成效的交流。岷山绿氢展示了其在氢能技术领域的创新成果,包括固体氧化物燃料电池(SOEC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)技术、有机液氢技术、碳监测装置及核心控制器等。新工绿氢则介绍了其在
当地时间9月24至26日,英国太阳能及储能展(SolarStorageLive2024)在伯明翰隆重举办,海辰储能携HiTHIUM∞Block液冷储能系统等创新储能产品方案精彩亮相,为现场来宾展示全场景储能解决方案能力。近年来,随着英国加速去碳化进程,储能在光伏、风能等可再生能源方面发挥着关键性作用,目前英国是全球
英国当地时间9月24日至26日,Solar&StorageLiveUK展会在伯明翰NationalExhibitionCentre圆满落幕。作为海外家庭绿电领域全场景解决方案提供商,钧能GSENERGY携热销的光/储逆变器、高/低压户储、户用充电桩产品及整体解决方案亮相,为英国民众带来了高效优质的家庭绿电解决方案,受到英国市场的广泛关注
北极星售电网获悉,受山东能源电力销售有限公司的委托,山东能源招标有限公司现对山东能源国内绿证(GEC)出售项目采购,按询价询价文件规定的内容,现公开征集供应商参加本次项目的询价采购。详情如下:
本周,GEVernova正式官宣了一项欧洲陆上风电供货协议,宣布与PPCRenewables公司达成协议,为罗马尼亚Vaslui县的一个风电场供货、安装和调试23台GEVernova6.1兆瓦158米机组。该合同将扩大GEVernova在罗马尼亚陆上风电业务的市场份额,在该公司现有的超过700兆瓦的装机基础上再增加140兆瓦。GEVernova国
随着全球对双碳目标的响应,被誉为终极绿色能源的氢能源,其重要性正日益凸显,市场需求不断攀升。德纳公司,作为氢燃料电池汽车产业的中坚力量,凭借其在双极板领域的专精研发和制造,正引领着氢能源技术的发展潮流。在2024国际氢能与燃料电池汽车大会暨展览会(FCVC2024)上,德纳就行业发展情况与北极
北极星氢能网获悉,3月26日,在国际氢能创新合作论坛上,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高作了题为《绿色氢能研发与产业化进展及技术展望》的报告。欧阳明高院士表示,我们集中式氢储能未来的路线图是非常广阔的,因为按照国际能源署的预测,10%的可再生能源必须通过长周期储能来解决,在2060年,
北极星氢能网获悉,近日,GEVernova旗下燃气发电业务宣布赢得昆士兰州政府所属能源公司CSEnergy的项目订单,将为其位于澳大利亚昆士兰州布里斯班以西的西原区新发电站提供12台LM2500XPRESS*航改型燃气轮机。新的Brigalow调峰发电厂将提供高达400MW的可靠电力供应,能够充分保障和加强电网稳定性,同时
6月30日,玉柴YCK16H燃氢发动机在广西玉林成功点火。该款发动机排量达15.93升,最大马力达560马力,是目前中国排量最大,马力最大的燃氢发动机。据悉,此次点火的YCK16H采用了先进的燃料高压共轨、高压缸内直喷技术和双流道增压技术,可以按需求在缸内实现均质燃烧或者分层燃烧,动力性更强、热效率更
斗山重工业为开发环保型氢气发电技术,正在积极扩大业务合作版图。斗山重工业17日宣布,与韩国电力技术公司签订了“氨气重整制氢发电站商业化”的业务协议。韩国电力技术总裁金圣岩和斗山重工业动力服务BG长HongwookPark等出席了在昌原总公司举行的签约仪式。氨气重整氢发电站是将从氨气中提取的氢气进
12月21日,玉柴在北京理工大学正式发布中国首台商用车燃氢发动机。
GE近日发布了能源转型白皮书《加速可再生能源和天然气发电增长,及时有效应对气候变化》,呼吁加快部署可再生能源和天然气发电,二者联合部署将是短期内减少碳排放的最有效途径。GE也将持续探索氢能及碳捕获技术等燃气轮机低碳化技术,以更有效、更快实现低碳发展,应对气候变化。
4月28日,美燃氢燃料发动机项目签约活动在龙奥大厦举行。济南副市长孙斌参加活动。
据外媒报道,小型燃气轮机制造商AureliaTurbines日前已从芬兰工厂将首台商用涡轮机发送给客户。本次发货的涡轮机A400适用于在分散电网中作为小型热电联产(CHP)电源进行部署。(来源:微信公众号“氢促汇”作者:陈大英)值得注意的是,这款涡轮机能够使用包括氢气在内的多种可再生和非标准燃料,可促
导读:为了解决环保中的碳排放问题,航空工业的主流解决方案是电推技术,而对地面燃气轮机,它的主流解决方案则是将燃料替换为氢气,通过先进的燃烧室设计技术,让未来的燃气轮机可以燃烧100%含量的氢燃料。(来源:微信公众号“两机动力控制”ID:GTC2006作者:两级动力控制)为了与欧洲工业协会EUTur
2024年4月3日早上七点,台湾台南市,森霸电力二期发电厂项目现场一切如常。西门子能源的团队与客户及合作伙伴们正为当天的重要任务——9000HL燃气轮机的首次点火做准备。每个人都在忙碌中,一切都在按计划进行。八点整,突如其来的地震打破了这份平静。大地剧烈摇晃,建筑物发出沉闷的嘎吱声,瞬间取代
11月5日至10日,第七届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)在上海举办。国家电投董事、总经理栗宝卿出席开幕式。展会期间,国家电投所属内蒙古公司、五凌电力、山东核电、中国电能等4家二级单位分别与来自美国、日本、德国、瑞典等国家的8家国际知名企业签署核电、火电、煤炭等行业重大设备、材
11月5日,第七届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)在国家会展中心(上海)开幕,国务院总理李强出席开幕式,并发表主旨演讲。哈电集团七赴进博之约!党委常委、副总经理刘清勇带队出席开幕式及相关论坛、签约活动。本届进博会上,哈电集团紧紧围绕进博会“新时代,共享未来”主题,充分利用进
·GEVernova首次以独立公司身份亮相第七届进博会,以“能源变革之力”引领能源新纪元·直接空气捕获技术(DAC)模型“亚洲首展”,碳捕获解决方案(CCS)模型“中国首秀”·全方位展示GEVernova在低碳能源领域创新技术和成果,助力中国能源低碳转型·展出GEVernova战略核心#x2014;#x2014;可持续发展框
11月5日,第七届进博会在上海开幕。中国能源建设集团有限公司(以下简称“中国能建”)连续第七年参会,成为进博会的“全勤生”。据中国能建党委副书记、总经理倪真介绍,7年来,中国能建在进博会上签约额逐年攀升,累计签约近90亿美元。“随着进口博览会越办越好,进博会国际采购平台功能日益彰显,已
近日,2024年度中国机械工业联合会“机械工业科学技术奖”揭晓,电站集团摘得两个二等奖、两个三等奖。其中,“高湿环境下汽轮机叶片水蚀安全性评判及防护关键技术与应用”“燃煤电厂脱硫废水高效处理关键技术及工程应用”两项目获科技进步奖二等奖,“重型燃气轮机数字化智能化运维关键技术及应用”“
10月29日3时10分,由中国能建东电一公司承建的华能苏州燃气轮机创新发展示范项目2号机组(商业机)通过72+24小时满负荷试运行,一次性、高质量完成重大节点目标,移交生产。机组满负荷试运行期间,燃机、余热锅炉、汽轮机、发电机等主要设备及辅机运行安全稳定,现场设备电气保护、热控保护、自动化、
10月7日,我国自主研制的300兆瓦级F级重型燃气轮机在上海临港首次点火成功。工业和信息化部党组书记、部长金壮龙,上海市副市长陈杰出席点火试验活动并讲话,中国科学院副院长丁赤飚,工业和信息化部总经济师高东升,国家电投集团董事长刘明胜,专家咨询委主任张彦仲、副主任孙昌基出席活动。金壮龙向
在完成HGT51F燃烧室掺氢20%、25%、30%试验测试的基础上,2024年9月,公司在燃气轮机高氢燃烧研究方面又取得了新突破:在国内率先完成掺氢40%全温全压试验,推动并引领了国内重型燃气轮机高氢燃烧室设计和试验的技术发展。试验在国家高效低碳燃气轮机试验装置国家重大科技基础设施(江苏中科能源动力研
西北工业大学官方近日发布讣告。我国著名航空发动机专家、西北工业大学动力与能源学院教授刘松龄先生,因病于2024年9月20日在北京逝世,享年92岁。刘松龄先生,中国共产党党员,1932年9月生于安徽庐江,1953年考入华东航空学院,1956年随校西迁至西安,1957年毕业于西北工业大学航空发动机设计系并留校
9月19日,由中国华电集团有限公司(以下简称“中国华电”)负责示范应用的国内首台自主可控F级重型燃机(代号:G50)顺利通过由中国机械工业联合会组织的2000小时满负荷商业运行产品鉴定,标志着G50燃机具备了从“1”到“N”的推广应用能力,填补了我国自主燃气轮机的产业空白,为自主燃气轮机的商业运
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!