氨燃料燃气轮机化学回热循环性能分析

作者：杨仁; 杨晓红; 邵晓峰; 郑洪涛; 赵宁波^*

来源：航空动力学报, 2023, 1-7.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20220993

• 氨燃料燃气轮机
• 化学回热循环
• 总体性能分析
• Ru催化剂

氨燃料化学回热循环利用轮机排气余热来裂解氨生成NH3/H2/N2混合气体，不仅能提高循环热效率，还能够改善燃烧稳定性。以某型船用分轴燃气轮机为基础，采用总体性能仿真分析方法，对比研究在化学平衡状态和不同Ru基催化剂作用下化学回热循环变工况性能。结果表明：在输出功率12～26MW范围内，简单循环热效率为30.5%-39%，在化学平衡反应状态下，CRGT循环热效率为40.4%～50.5%，在Ru基催化剂作用下，CRGT循环热效率为37.8%～46.6%；当给定催化剂和空速比时，在变工况范围内氨转化率的变化不大；在化学平衡状态和Ru基催化剂作用下，氨转化率分别为95%和40%，化学反应吸热量占比为56.5%和32%，燃料低热值增加约为13.3%和5.4%；采用Ru基催化剂时，能够在变工况范围内显著地改善燃烧稳定性。

• 单位
  哈尔滨工程大学; 沈阳黎明航空发动机有限责任公司