Consideraciones sobre la inestabilidad termoacústica para la combustión de alto hidrógeno en combustores de turbinas de gas premixadas pobres: Una revisión
Autores: Beita, Jadeed; Talibi, Midhat; Sadasivuni, Suresh; Balachandran, Ramanarayanan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Consideraciones sobre la inestabilidad termoacústica para la combustión de alto hidrógeno en combustores de turbinas de gas premixadas pobres: Una revisión
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Hidrógeno
Turbinas de gas
Combustibles neutros en carbono
Quemadores
Dinámica de combustión
Características de inestabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El hidrógeno está recibiendo una atención creciente como un vector energético versátil para ayudar a acelerar la transición hacia un futuro energético descarbonizado. Las turbinas de gas seguirán desempeñando un papel crítico en la provisión de estabilidad y resiliencia de la red en los futuros sistemas de energía de bajo carbono; sin embargo, se reconoce que este papel depende de lograr mayores eficiencias térmicas y la capacidad de operar con combustibles neutros en carbono como el hidrógeno. Una consideración importante en el desarrollo de combustores de turbinas de gas capaces de operar con hidrógeno puro o gas natural enriquecido con hidrógeno son los cambios significativos en las características de inestabilidad termoacústica asociadas con la combustión de estos combustibles. Este artículo proporciona una revisión de los efectos de la combustión de hidrógeno en la dinámica de combustión, con un enfoque en combustores de mezcla prematura lean estabilizados por remolino. La evidencia experimental y numérica sugiere que el hidrógeno puede tener un impacto estabilizador o desestabilizador en el estado dinámico de un combustor a través de su influencia, particularmente en la estructura de la llama y la posición de la llama. Otras consideraciones operativas, como el efecto de la presión elevada y el pilotaje en la dinámica de combustión, así como los desarrollos recientes en la tecnología de quemadores de micromezcla para la combustión de hidrógeno al 100%, también se han discutido. Los conocimientos proporcionados en esta revisión ayudarán al desarrollo de estrategias de mitigación de inestabilidad para la combustión de alto hidrógeno.
Descripción
El hidrógeno está recibiendo una atención creciente como un vector energético versátil para ayudar a acelerar la transición hacia un futuro energético descarbonizado. Las turbinas de gas seguirán desempeñando un papel crítico en la provisión de estabilidad y resiliencia de la red en los futuros sistemas de energía de bajo carbono; sin embargo, se reconoce que este papel depende de lograr mayores eficiencias térmicas y la capacidad de operar con combustibles neutros en carbono como el hidrógeno. Una consideración importante en el desarrollo de combustores de turbinas de gas capaces de operar con hidrógeno puro o gas natural enriquecido con hidrógeno son los cambios significativos en las características de inestabilidad termoacústica asociadas con la combustión de estos combustibles. Este artículo proporciona una revisión de los efectos de la combustión de hidrógeno en la dinámica de combustión, con un enfoque en combustores de mezcla prematura lean estabilizados por remolino. La evidencia experimental y numérica sugiere que el hidrógeno puede tener un impacto estabilizador o desestabilizador en el estado dinámico de un combustor a través de su influencia, particularmente en la estructura de la llama y la posición de la llama. Otras consideraciones operativas, como el efecto de la presión elevada y el pilotaje en la dinámica de combustión, así como los desarrollos recientes en la tecnología de quemadores de micromezcla para la combustión de hidrógeno al 100%, también se han discutido. Los conocimientos proporcionados en esta revisión ayudarán al desarrollo de estrategias de mitigación de inestabilidad para la combustión de alto hidrógeno.