在ACAM亚琛增材制造中心的RWTH DAP与合作伙伴开发的HyInnoBurn项目中,HyInnoBurn项目致力于开发优化的工业燃气燃烧器,以实现天然气和氢气的安全灵活运行。
由于氢气火焰的行为不同于天然气火焰,该项目将开发优化的燃烧器几何形状以满足特定的燃烧器要求,例如低排放或在钢厂等具有挑战性的环境中安全运行。
燃烧器还应具有可扩展性,以满足不同最终用户的特定要求。
AM-增材制造技术成为关键的生产技术,以赋予燃烧器设计最大可能的自由度以及轻松的可扩展性。
HylnnoBurn项目© ACAM亚琛增材制造中心目的虽然许多行业已经通过可再生能源发电实现脱碳,但钢铁生产或蒸汽发电等能源密集型行业对高温热的需求仍然很高。
用可再生生产的氢气部分或完全替代传统化石燃料(例如天然气)是这些行业中避免二氧化碳排放的一项关键技术。
氢能燃烧器面临的最大挑战是遵守氮氧化物的排放限制并确保稳定的燃烧控制。
3D打印-增材制造可以支持必要的复杂冷却元件设计的实现。
© 3D科学谷白皮书HyInnoBurn项目展示了减少工业燃气燃烧器二氧化碳排放的技术可行性和潜力,为氢气兼容燃烧器的可用性以及在实现碳中和过程提供了可行性。
研究方法HyInnoBurn项目研究成员结合了发电厂技术、蒸汽和燃气轮机研究所的过程分析,专注于开发通用工业燃烧器,以便使用由天然气 (EG) 和氢气组成的混合燃料灵活运行。
© Kueppers Solutions (左) and SMS-group (右)对当前使用的燃烧器配置的初步调查构成了为 H2 燃烧器系统开发提供合适的数值和几何模型的基础,这些模型代表了不同气体成分的燃烧和排放物形成的现象学。
通过燃烧器的模拟和实验分析,实现了燃料气体中灵活的含量氢优化。
其中,通过3D打印-增材制造工艺生产燃烧器实现大量优化选项至关重要。
最后,在实际操作条件下的污染物排放、温度和过程稳定性方面展示HyInnoBurn项目的可扩展性和工业适用性。
这为开发新型燃烧器系统的工业应用以HyInnoBurn项目的方法和能力应用到其他领域(例如固定式燃气轮机和飞机燃气轮机的燃烧器)奠定了基础。
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