黄 阳， 王文欢， 迟志伟, 潘卫国

(1.上海电力大学 能源与机械工程学院，上海 200090；2.机械工业清洁发电环保技术重点试验室，上海 200090)

微型燃气轮机作为新一代小型热力发动机，因其维护和运营成本较低、功率输出高和污染物排放量低等优势，在分布式能源领域得到广泛运用[1]。目前，燃气轮机广泛采用贫预混燃烧技术，其原理是将空气和燃料进行稀态均相预混，避免因扩散不均匀而产生温度峰值过高的问题，通过调节燃烧室燃料与空气的质量流量比例，使燃烧温度控制在1 670～1 900 K，从而降低NOx的生成量。通常情况下，在贫预混燃烧过程中，影响污染物生成的主要原因包括空气与燃料的混合均匀度、预混气体的流速和燃料成分等。Venkataraman等[2]提出的预混燃烧技术是在旋流器前增加径向燃料喷嘴，使燃料与空气充分接触并通过旋流器强化掺混。Dunn-Rankin等[3]在火焰筒上游的预混腔内设置多个燃料喷管，利用旋流器的回流区实现燃料与空气的均匀混合。Xiao等[4]开发了带有中心导向和外围多向喷嘴的燃烧技术。国内E160F系列的微型燃气轮机采用回热循环后额定功率为136 W，发电效率可达29%，其燃料适应性好，可使用柴油、生物质气和天然气等燃料，NOx质量浓度可以控制在50 mg/m3以内。

笔者在吸收和借鉴现有微型燃气轮机先进技术的基础上，开发了新的燃气轮机燃烧室，其主要采用前后二级旋流器来实现燃料与空气的均匀混合，扩大回流区的范围并延长混合时间来强化燃料与……