刘佳琦，赵玮杰，王 辉

(1. 哈电发电设备国家工程研究中心有限公司，哈尔滨 150028；2. 中国科学院工程热物理研究所，北京 100190)

随着环保意识增强与燃烧技术的发展，环保法规对地面用燃气轮机的污染物(CO、NOx、UHC等)排放要求也越趋严格。其中NOx排放含量是否满足国家标准，成为燃气轮机产品能否进入市场的限制性要求之一。天然气是地面燃气轮机的主要燃料之一，GB 13223—2011规定，天然气燃料排放NOx的上限值是50 mg/m3[1],天津市的地方标准DB 12/ 810—2018更是将标准提高到30 mg/m3[2]。因此，开发低污染燃烧室是燃气轮机生产厂家与相关科研单位的重要责任。

为了控制NOx排放，国内外的燃气轮机工作者先后开发出：稀释燃烧技术、催化燃烧技术、贫预混燃烧技术、分级燃烧技术、LDI(lean direct injection)等技术。其中，贫预混燃烧技术由于技术优势，逐渐成为地面燃气轮机控制污染物排放的主流技术[3]。贫预混燃烧技术影响NOx与CO生成的主要因素有：燃烧火焰温度[4]、高温区停留时间[5]、燃料组分、旋流强度[6]和空气燃料预混均匀度[7]等。围绕贫预混燃烧技术，世界各主要燃气轮机生产厂家都开发出了自己有代表性的产品。例如，GE开发出DLN-1和DLN-2.x产品。DLN-1喷嘴燃料从旋流通道上的小孔喷出，与旋流空气混合，以保证燃料与空气混合均匀。为进一步降低NOx排放，DLN-2.x喷嘴燃料以横向射流的方式喷射，通过加大混合长度与旋流强度等方式强化预混效果[8]。ALSTOM公司开发出EV燃烧器，该燃烧器利用锥形旋流结构实现空气与燃料均匀掺混[9]。SIEMENS公司开发出Hybrid燃烧器，该燃烧器燃料通过上游燃料管射入空气，并在旋流器下游设置回流区以加强空气和燃料的混合[10]。……