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當(dāng)“雙碳”目標(biāo)成為全球可持續(xù)發(fā)展的共同命題，尋找可替代化石能源的“零碳動(dòng)力核心”成為破解能源困局、重塑全球能源格局的關(guān)鍵。東方電氣集團(tuán)所屬東方汽輪機(jī)自主研發(fā)的首款15兆瓦純氫燃?xì)廨啓C(jī)（G15H）正式亮相，以“零碳燃燒+穩(wěn)定高效”的雙重突破，不僅填補(bǔ)了我國(guó)氫能裝備領(lǐng)域的技術(shù)空白，更將人類(lèi)零碳能源體系的構(gòu)建從“藍(lán)圖”變?yōu)椤艾F(xiàn)實(shí)”，標(biāo)志著我國(guó)在氫能應(yīng)用領(lǐng)域躋身全球第一梯隊(duì)，為世界零碳轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)“中國(guó)方案”。
燃?xì)廨啓C(jī)的工作過(guò)程是，壓氣機(jī)連續(xù)地吸入空氣并將其壓縮，壓縮后的空氣進(jìn)入燃燒室，與噴入的燃料混合后燃燒成為高溫燃?xì)?，隨即流入燃?xì)鉁u輪中膨脹做功，推動(dòng)渦輪葉輪帶著壓氣機(jī)葉輪一起旋轉(zhuǎn)。G15H的運(yùn)行原理與傳統(tǒng)天然氣燃機(jī)的關(guān)鍵不同在于以氫氣為燃料，但是，從“天然氣”到“純氫”的跨越，絕非簡(jiǎn)單的燃料替換，而是對(duì)燃機(jī)核心系統(tǒng)的“重構(gòu)式創(chuàng)新”。
氫氣被譽(yù)為“零碳理想燃料”，但其物理化學(xué)特性卻給燃?xì)廨啓C(jī)帶來(lái)了高溫控氮、防回火、抑振蕩三大行業(yè)性技術(shù)難題，每一項(xiàng)都是制約氫能工業(yè)化應(yīng)用的“天塹”。研發(fā)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年攻堅(jiān)，跳出傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)“單一大火”的燃燒邏輯，重構(gòu)燃燒系統(tǒng)核心技術(shù)路徑，采用自主研發(fā)的基于交叉射流的微預(yù)混燃燒技術(shù)，最終以創(chuàng)新性解決方案馴服“暴烈”的氫能，完成了從“技術(shù)可行性”到“工業(yè)可用性”的關(guān)鍵一躍。
G15H從研發(fā)到落地始終以“工業(yè)級(jí)可靠”為標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)歷了多輪極限測(cè)試。2023年完成了純氫噴嘴可視化試驗(yàn)，攻克核心部件適配難題；2024年在“全溫全壓真實(shí)工況試驗(yàn)”中，模擬機(jī)組極端運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)從點(diǎn)火到滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，全程無(wú)回火、無(wú)熱聲振蕩，穩(wěn)定性堪比成熟天然氣機(jī)組。這一系列實(shí)證數(shù)據(jù)證明了G15H在實(shí)現(xiàn)“零碳排放”的同時(shí)，完全滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用對(duì)穩(wěn)定性、環(huán)保性的嚴(yán)苛要求，打破了外界對(duì)氫能裝備“難控制、難落地”的認(rèn)知，為氫能從“小眾技術(shù)”走向“規(guī)?；瘧?yīng)用”奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
15兆瓦的功率定位賦予了G15H多元場(chǎng)景適配能力，使其不僅可以為工業(yè)生產(chǎn)提供“零碳動(dòng)力源”，更能成為新型電力系統(tǒng)的“核心平衡器”。從短期應(yīng)用來(lái)看，G15H功率適中、調(diào)節(jié)靈活，可直接服務(wù)于分布式能源站、工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，為城市建設(shè)和工業(yè)生產(chǎn)提供清潔高效的動(dòng)力支撐。從長(zhǎng)遠(yuǎn)價(jià)值來(lái)看，G15H是破解可再生能源“波動(dòng)難題”的關(guān)鍵，其可與氫能儲(chǔ)存系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，構(gòu)建“電-氫-電”的清潔循環(huán)，白天將可再生能源富余電能轉(zhuǎn)化為氫能儲(chǔ)存，夜晚則通過(guò)G15H將氫能高效轉(zhuǎn)化為電能補(bǔ)充電網(wǎng)，讓清潔能源從“看天吃飯”變?yōu)椤翱煽乜捎谩保瑸樾滦碗娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供核心支撐。
當(dāng)前，東方汽輪機(jī)已啟動(dòng)G15H后續(xù)測(cè)試計(jì)劃，聚焦極端工況動(dòng)態(tài)響應(yīng)、長(zhǎng)時(shí)運(yùn)行驗(yàn)證等關(guān)鍵課題，加速推動(dòng)這款“零碳燃機(jī)”從技術(shù)成果走向工業(yè)化應(yīng)用。
