日本IHI公司成功在燃气轮机上首次燃烧70%含量液氨

2021-04-02 00:55:43 两机动力控制

导读:据motor-fan网站3月26日报道,日本IHI公司成功完成了世界上第一个在2000kW级燃气轮机燃烧超过70%液氨的项目,该公司表示,得益于应用航空发动机技术,其开发了难以稳定燃烧的液氨燃烧技术。

作为新能源产业技术开发组织(NEDO)委托的项目,IHI公司正在开发一种2000kW级燃气轮机的技术,该燃气轮机将液态氨直接喷入燃烧室并与天然气一起燃烧。这是世界上第一次,成功地以70%液氨稳定的燃烧,并抑制了NOx的产生,此外IHI公司表示还使用了100%液氨稳定的燃烧了燃气轮机。

在2018年3月,IHI公司展示了一种新的燃烧技术,该技术可抑制一氧化氮的产生,同时在2000kW级燃气轮机中实现了20%气态氨和天然气稳定地共同燃烧。此外,为了减少CO2的排放,有必要提高氨的率,但是为了向燃气轮机供应大量的气态氨,有必要增加诸如蒸发器之类的辅助设备的尺寸。因此,设备成本的增加是问题之一。因此,从2019年5月起,IHI与日本东北大学的小林英明教授和国立先进工业科学技术研究所合作,开发了一种通过将液态氨直接喷到燃烧器上来稳定燃烧的技术。由于以液态存储的氨无需蒸发即可直接使用,因此无需辅助设备,并具有诸如可控制性提高的优点。

共烧

氨的燃烧速度比天然气慢,难以稳定地燃烧,另外,液态氨的气化潜热大,导致燃烧器内部的温度急剧下降,难以稳定地燃烧。在该委托项目中,IHI公司利用航空发动机开发中积累的知识,通过改进燃烧器,开发了一种用于同时燃烧液氨和天然气的技术。通过将该技术应用于2,000kW级的燃气轮机并从2020年10月开始进行各种开发测试,IHI成功地以70%的液态氨和天然气共同稳定燃烧并抑制了NOx的产生。尽管仍然存在问题,但IHI公司表示有信心在在2025年之前使燃氨燃气轮机商业化。

氨是一种可燃气体,可直接用于发电等,并且在燃烧过程中不会排放二氧化碳,因此有望成为实现碳中和社会的能源。另外,它已经被广泛用作肥料和化学原料,并且已经积累了用于供应该燃料基础设施的专门技术,因此认为它可以在社会中早期实施。

为了将来促进燃烧氨的使用,有必要实现大量廉价且清洁的氨供应。通过建立“绿色氨”和“蓝色氨”的供应网络,IHI公司正在促进各种努力以在整个供应链中实现碳中和。

IHI公司将通过早期的氨社会实施,通过发展燃烧技术来扩大对氨的需求,并积极参与供应链的建设,为实现无二氧化碳,循环利用的社会做出贡献。

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