微混燃烧（Micro-mixing Combustion，MMC）技术由于小火焰、无/弱旋、易阵列等特点，被认为是极具应用前景的先进燃气轮机燃烧室技术。但是，氢燃料微混燃烧易在更宽范围触发热声振荡，且低活性燃料微混燃烧则易触发火焰吹熄，对燃烧室宽负荷稳定低排放运行以及燃料适应性设计带来挑战。

自2017年来，研究所能源动力研究中心团队针对微混燃烧机理特性及燃烧室应用开展了系列化的研究工作，创新性的提出了一种基于对撞射流的新型微混燃烧组织方法，一方面实现了燃空短距离高效掺混，另一方面借助对撞形成的强湍流有效提升了火焰稳定性，总体表现出优异的燃料适应性和变工况性能。基于易模块化的微混单元喷嘴母型，研究团队采用头部微混燃烧结合轴向分级柔和燃烧的分级分区燃烧室技术路线，攻关形成了多微混喷嘴燃空均匀分配、高效复合冷却和多喷嘴匹配等关键技术，研制了湿化循环天然气微混燃烧室HATMM和IGCC煤制气微混燃烧室IGMM试验件，并在国家重大科技基础设施“高效低碳燃气轮机试验装置”CTF1燃烧室试验平台完成了F级参数全温高压单筒燃烧室试验验证，实现了NOx<10ppm@15%O₂。其中，针对65%CO-25%H₂-6%CO₂-4%N₂典型煤制气，IGMM燃烧室在空气入口压力1MPa、空气流量7kg/s、燃烧室出口平均温度1452℃设计工况下，实现了NOx排放8.8ppm@15%O₂、燃烧效率99.9%，其总压损失系数<5%、压力脉动均方根<1kPa、火焰筒最高壁温＜700℃，且在宽负荷范围内稳定低排放燃烧。

目前，相关研究成果在Energy、Applied Thermal Engineering、International Journal of Hydrogen Energy、Fuel以及中国电机工程学报、清华大学学报等国内外能源领域期刊上发表论文十余篇，授权十余项国家发明专利。研究工作得到某国家科技重大专项、两机基础科学中心和中国科学院青年创新促进会的资助。后续，研究团队将推进该燃烧室技术路线在H/J等高参数燃气轮机以及掺氢、纯氢等低碳燃料燃气轮机的应用验证。