催化燃烧与旋转回热耦合的燃气轮机性能分析

摘要：

低热值燃气总量巨大，种类繁多，很大一部分由于热值过低无法点火燃烧，常直接排入大气，造成能源浪费，加剧环境污染。为了利用这部分低热值燃气，提出一种催化燃烧与旋转回热耦合的新型燃气轮机系统，把催化燃烧室和高温换热器两个部件融合于一个部件中。相比传统燃气轮机，该燃机具有独特的优势：以低热值燃气为主燃料，采用催化燃烧；旋转回热保证了催化燃烧反应持续发生；结构布局更加紧凑。分析这种新型燃气轮机系统的热力循环特点，计算100 kW级新型燃机的热力性能，研究旋转周期等参数对性能的影响。结果表明：在使用甲烷浓度为2%的低浓度燃气时，透平入口温度保证在1030～1200 K，燃机能正常工作，从理论上证明了该新型系统是可行的；不同旋转周期之间系统运行的热力参数变化在3%以内，呈现准周期性；旋转周期之内系统运行的热力参数呈现波动变化；旋转周期减小，燃机输出功率和热效率降低，其波动性也降低。

关键词：低热值燃气、催化燃烧、旋转回热、旋转周期、准周期性

所属期刊栏目：52

分类号：TK115(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金51376123;国家高技术研究发展计划863计划，2014AA052803资助项目。2

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：144-151