Um die Leistungsänderungen und potenziellen Risiken der vorgemischten Wasserstoffverbrennung in der Brennkammer der armen Gasturbine zu verstehen, wurde eine numerische Simulation des Prozesses der vorgemischten Wasserstoffverbrennung für die Siemens SGT-800 Gasturbine durchgeführt, indem 5 Betriebsbedingungen mit Wasserstoffanteilen von 0%, 5%, 10%, 15%, 30% (Volumenanteil) untersucht wurden und die interne Verbrennung des Brennstoffs, die Temperaturverteilung, die Flammenform und die NO_x-Emissionsmerkmale in der Brennkammer analysiert wurden. Die Studie zeigte: Wenn die vorgemischte Wasserstoffverbrennung in der Brennkammer derzeit durchgeführt wird, führt dies zu einer vorzeitigen Verschiebung des Zündpunkts des Brennstoffs, einer Erhöhung des Temperaturmaximums, einer Verkürzung der axialen Länge der Flamme, und die seitlichen Flammen nähern sich allmählich dem zentralen Rohr an; die interne Temperaturverteilung und die Flammenform in der Brennkammer werden sich für vorgemischte Wasserstoffanteile von 15% oder weniger nicht signifikant ändern, aber für einen vorgemischten Wasserstoffanteil von 30% wird der Zündpunkt des Brennstoffs im Rohrinneren erheblich reduziert, und die seitlichen Flammen haften eng an der Düsenaustritt, was auf ein Rückzündungsrisiko hinweist; außerdem steigen die NO_x-Emissionswerte an der Brennkammerauslass mit zunehmendem vorgemischten Wasserstoffanteil, und für einen vorgemischten Wasserstoffanteil von 30% nähern sich die NO_x-Emissionswerte den lokalen Grenzwerten in einigen Regionen, was darauf hindeutet, dass hohe NO_x-Emissionen auch einer der Faktoren sind, die einen hohen Anteil an vorgemischtem Wasserstoff für die Gasturbine begrenzen.

vorgemischte Verbrennung der Gasturbine; Verbrennungsmerkmale; Flammenform; NO_x-Emissionen