6月27日，由國家電投北京重燃能源科技發(fā)展有限公司（以下簡稱“北京重燃”）牽頭實施的國內首臺兆瓦級純氫燃氣輪機成功完成整機試驗驗證，燃機燃用純氫燃料實現(xiàn)點火、升速、升負荷，至滿負荷穩(wěn)定運行，氮氧化物排放達標（NOx排放＜50mg/Nm3）。該項目歷時2年，在攻克了純氫燃燒易回火、燃燒脈動高、NOx排放高等關鍵難點的基礎上，形成了具有完全自主知識產權的微預混純氫燃燒技術、氫燃機安全運行控制技術、燃料系統(tǒng)設計等核心技術。通過整機試驗驗證了自主研制的燃燒系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、控制與保護系統(tǒng)、氫安全監(jiān)測系統(tǒng)等集成的有效性和可靠性，標志著我國在純氫燃氣輪機研制方面取得重大突破。
▲兆瓦級純氫燃機整機試驗平臺實景圖
發(fā)展氫燃機對搶占全球低碳產業(yè)鏈科技競爭制高點、實現(xiàn)燃氣輪機高端裝備領域的換道超車、推進我國能源綠色低碳轉型、構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)具有重要戰(zhàn)略意義。這是國家電投在推動氫能發(fā)展與能源綠色低碳轉型所取得的重要成果，此項目由其旗下北京重燃負責牽頭整機攻關與研制，上海成套院參研燃料系統(tǒng)，湖北公司提供整機試驗平臺。
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純氫燃機與常規(guī)天然氣燃機相比，燃燒不穩(wěn)定及機組安全運行風險更大，對系統(tǒng)協(xié)調和燃料精準控制要求更高，并且由于氫燃料的高易燃易爆特性，對系統(tǒng)本質安全設計提出了極高要求。
上海成套院通過自主攻關，完成純氫燃料系統(tǒng)工藝、設備、儀表及管材設計等，掌握了正向設計技術，研制出國內首套純氫燃機燃料系統(tǒng)，實現(xiàn)了純氫燃料的過濾、計量、切斷與放散、氮氣吹掃與置換等功能以及流量的精準調節(jié)，降低了氫氣早燃、回火、爆震等風險，并滿足系統(tǒng)密封、防火和防爆等特殊要求。
根據(jù)純氫燃機設計及運行要求，完成了系統(tǒng)核心設備——氫燃料控制閥設計選型，實現(xiàn)對負荷、轉速等高精度控制；設計智能吹掃模塊，保障了燃燒模式切換過程的平穩(wěn)可靠。經試驗驗證，自主研制的純氫燃機燃料系統(tǒng)滿足機組對氫燃料的各項技術指標要求，保障機組穩(wěn)定安全運行。
同時，上海成套院負責完成了純氫燃氣輪機整機試驗平臺工程設計，全程參與了國內首臺純氫燃氣輪機整機試驗，為項目的成功實施提供了有力保障。