燃烧丨哈工大：燃气轮机氢燃料微混燃烧技术研究与应用

氢气是一种合适的不含碳和其他杂质的燃料，它也是宇宙中最丰富的元素，若结合可再生能源进行生产，其代表了未来航空工业以及低排放发电中可能的替代燃料。此外，它是一种低温燃料，具有作为散热器的潜力，这对于涡轮-电力分布式推进系统是有意义的。由于氢气的物理性质和燃烧特性与传统燃料存在较大的差异，成熟的燃烧系统无法直接应用于氢燃料的低排放燃烧，预混燃烧存在极大的回火和自燃风险，扩散燃烧具有较高的燃烧稳定性但伴随着高NOx排放。

微混燃烧技术通过缩小燃料与空气的混合尺度提高燃料空气混合均匀性，减小火焰长度和宽度，缩短反应物在高温区停留时间，进而实现低NOx排放。微混燃烧技术的原理，可以理解为使用大量的微型喷嘴来替换传统的大直径喷嘴，利用氢气的高反应速率，将反应区分离成大量微火焰而不是几个大火焰，有效控制火焰外形。