■ 研究领域
低碳能源动力系统的基础研究、技术研发及试验示范。高效低碳燃气轮机试验装置国家重大科技基础设施项目建设。
■ 研究方向
1.高效低碳燃气轮机：高效低碳燃气轮机试验装置研建，天然气、氢等低碳燃料燃烧基础研究、燃烧室研制及系统应用，压气机、燃烧室和透平试验技术，叶轮机械叶型气动设计和性能优化。
2.燃料先进转换：密相气固流动与反应体系的基础研究、实验与模型，以加压输运床为基础的煤/生物质气化制燃气/合成气/富氢气体技术研发、验证和应用；新型燃料转化技术研究。
3.先进动力循环及能源动力系统：超临界二氧化碳布雷顿循环发电/动力技术的研发、试验、应用；低碳能源动力系统原型和性能、优化集成、部件研发和试验示范。
■ 人员组成
现有职工53人，其中正高级岗位人员6人，副高级岗位人员21人；在站博士后2人；在读研究生39人。
■ 2023年项目情况
2023年度在研项目31项，新争取各类项目4项，其中中国科学院重点部署1项、中国科学院技术支撑人才项目1项、研究机构委托横向项目1项、企业委托横向项目1项。
■ 2023年主要成果与工作进展
在燃气轮机方面，研究了燃料组分、喷嘴结构参数对微混火焰结构、热声不稳定性和NOx生成的影响，完成了常压条件下高含氢量合成气、纯氢燃料模型燃烧器性能验证；开展纯氢纯氧燃烧组织方法研究，建立CRN模型研究了氢氧蒸汽掺混性能对近化学当量氢氧燃烧效率的影响，揭示了多组分掺混机制；完成了HMM02湿空气燃烧室高压试验研究，进行了25%掺氢性能影响试验研究；研制了IGMM01煤制燃料气燃烧室试验件，完成了加压试验研究；完成了纯氢纯氧微混燃烧室方案设计及模拟研究。
在燃料先进转换方面，实现了BMCP模型对热解固体产物化学结构的预测和验证，可作为制定不同原料操作条件策略的重要依据。初步建立了绿电驱动固体燃料气化的系统模型，搭建了原理验证装置，开展了探索性实验。
在先进动力循环与能源动力系统方面，针对超临界二氧化碳循环，在河北衡水完成了MW级S-CO2发电机组的实验调试，达到项目指标，通过先导课题验收；开展紧凑式S-CO2发电系统预研工作，完成了S-CO2一体化同轴发电主机的初步设计。在循环优化方面，开展了通过CO2存量调节实现S-CO2循环变负荷的稳态和动态特性研究，获得了其升降负荷特性。针对燃气轮机及联合循环，开展了进一步提高燃气轮机性能的途径研究，提出了燃气轮机及其联合循环提升效率的具体技术途径及定量贡献，形成效率提升潜力图。完成了百千瓦级湿化燃气轮机循环发电效率、NOx排放、热电联供综合能源效率等技术指标的现场测试。烟气深度净化和水热回收利用方面，基本完成10000 m3/h烟气工业侧线试验示范装置单体调试及联合调试，运行参数达到设计指标，待长时运行验证和工业自动化升级。
高效低碳燃气轮机试验装置国家重大科技基础设施项目：开展压气机、燃烧室、透平、超临界二氧化碳等试验台的安装调试。高效新型循环试验台10MW级燃气轮机完成负荷试验；进气系统、回热器及烟气/水换热器、湿化器、后冷器等主要设备完成加工制造，具备安装条件。高压离心压缩机组完成调试、性能考核，投入使用；天然气压缩机组完成安装和单体调试；试验台管控及数据中心（一期）进入内部测试运行阶段；合成气制备系统进入调试阶段；连云港室外管线（二期）正在施工。上海气源系统完成安装。
本年度共发表学术论文23篇，其中13篇被SCI收录，6篇被EI收录。申请发明专利28项，获得11项专利授权（实用新型2项），软件著作权5项。
主 任：徐 祥 副主任：赵丽凤 邵卫卫
