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我国首次成功在重型燃机商业机组上实施高比例掺氢燃烧改造试验

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小彩圈
10/1/2022 18:0
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本文转自:科技日报

科技日报记者 张盖伦

9月29日,国家电力投资集团有限公司(以下简称“国家电投”)荆门绿动能源有限公司在运燃机,成功实现30%掺氢燃烧改造和运行,这是继2021年12月成功实现15%掺氢运行后的又一重大技术突破。

30%高比例掺氢情况下,该型燃机满负荷运行时单位小时耗氢超过5000标方,项目团队攻克了燃机高比例掺氢下带来的易回火难题、NOx排放控制难点、大规模氢气掺混精准控制技术以及与燃机的联调技术。此外,改造后的燃机机组具备了纯天然气和天然气掺氢两种运行模式的兼容能力,相应具备了0~30%掺氢运行条件下的灵活性,燃机掺氢运行过程中,系统各项指标稳定,整体方案可靠性得到充分验证。

这是我国首次在重型燃机商业机组上实施高比例掺氢燃烧改造试验和科研攻关,也是全球范围内首个在天然气联合循环、热电联供商业机组中进行高比例掺氢燃烧的示范项目。这标志着国内已掌握一套完整的燃气轮机电站掺氢改造工程设计方案,为加速国内自主氢燃机开发、运行积累了宝贵的经验。

2021年6月30日,国家电投所属北京重型燃气轮机技术研究有限公司(简称“北京重燃”)瞄准国际燃机产业发展制高点,正式启动30%掺氢燃机试验示范项目。在集团公司的组织下,北京重燃作为牵头方,并在中国电力支持下,统筹集团内部湖北分公司、上海成套院、上海舜华和上海能科等多个单位在内的集团优势资源,在西门子能源、盈德气体和地方政府的通力协作下,研究提出了从燃机本体改造、电厂内混氢站建设到厂外供氢全流程方案并成功实施。

氢燃气轮机已成为全球未来战略新兴产业科技创新领域的焦点。在现役天然气机组中增加氢燃料来源,不仅能够有效缓解天然气用气量,保证冬季供暖安全稳定,还具有减碳效应,仅荆门一台54兆瓦(冬季工况额定出力,夏季工况掺氢出力约为44兆瓦)的燃机掺氢30%情况下每年可减少二氧化碳排放达1.8万吨以上。此外,氢燃气轮机可化解我国天然气紧缺导致的燃机行业发展阻力,有利于推动燃气轮机高端装备制造产业升级。

国家电投承担的国家科技重大专项重型燃气轮机研发工作正在加快推进,并致力于构建“风光电-氢-电热”生态能源发展新模式,以期实现在氢能战略新兴产业的全球引领。该模式将显著提高我国的能源自给率和清洁化水平,减少油气进口依赖,实实在在地将能源饭碗端在自己手里。责任编辑: 陈可轩


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