■ 于洪飛/中國(guó)航發(fā)研究院

燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)能源系統(tǒng)的高效、清潔和安全利用具有重要意義。為提高燃?xì)廨啓C(jī)效率，日本正在對(duì)1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)展研究，這些關(guān)鍵技術(shù)可為我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)攻關(guān)提供借鑒。

日本從20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)，用了20多年的時(shí)間從引進(jìn)、消化和吸收美國(guó)的技術(shù)到獨(dú)立開(kāi)發(fā)，進(jìn)入掌握先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的國(guó)家行列。面對(duì)未來(lái)的挑戰(zhàn)，2002年日本政府通過(guò)《能源政策基本法案》，2003年日本內(nèi)閣又通過(guò)《基本能源計(jì)劃》。與此對(duì)應(yīng)，日本產(chǎn)業(yè)省推行更高效率的燃?xì)廨啓C(jī)開(kāi)發(fā)，2003年提出了1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家工程（簡(jiǎn)稱(chēng)日本國(guó)家工程），目標(biāo)是使聯(lián)合循環(huán)熱效率達(dá)到62%～65%，渦輪進(jìn)口溫度1700℃。日本國(guó)家工程開(kāi)展的同期，渦輪進(jìn)口溫度1600℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)型號(hào)研發(fā)也在同步進(jìn)行，并在繼承原有燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上大量移植了1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)開(kāi)發(fā)中的新技術(shù)。日本國(guó)家工程的內(nèi)容之一是先期關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)并分四個(gè)階段進(jìn)行實(shí)施：第一階段（2004—2007年），完成關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究；第二階段（2008—2011年），實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)研究成果在1600℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)上的應(yīng)用；第三階段（2012—2015年），實(shí)現(xiàn)以1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)為目標(biāo)的技術(shù)成熟度提升；第四階段（2016—2020年），完成新技術(shù)在1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)上的應(yīng)用。截至目前，1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)仍在進(jìn)行，而1600℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)已投入商業(yè)運(yùn)行。

關(guān)鍵技術(shù)

日本的1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家工程先期關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)包含六項(xiàng)，分別為：具有廢氣再循環(huán)（Exhaust Gas Recirculation，EGR）系統(tǒng)的低污染燃燒室、先進(jìn)渦輪冷卻技術(shù)、超級(jí)耐熱材料、熱障涂層、高效高負(fù)荷渦輪技術(shù)、高壓高效壓氣機(jī)技術(shù)。

具有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的低污染燃燒室

低污染燃燒室的開(kāi)發(fā)是日本國(guó)家工程中的重點(diǎn)。隨著燃燒溫度的升高，NOx的排放呈指數(shù)增長(zhǎng)。研究表明，采用傳統(tǒng)的貧油預(yù)混燃燒方式，1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)NOx的排放是1500℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的兩倍。基于上述原因，日本國(guó)家工程開(kāi)展了具有廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的低污染燃燒室的研究開(kāi)發(fā)工作。廢氣再循環(huán)燃燒室的應(yīng)用始于內(nèi)燃機(jī)，在燃?xì)廨啓C(jī)上的應(yīng)用研究是近幾年才開(kāi)展起來(lái)的?；静僮魇菍⑷?xì)廨啓C(jī)排放的廢氣與空氣混合，作為混合氣經(jīng)壓氣機(jī)加壓后進(jìn)入燃燒室參與燃燒。減少NOx排放的原理是在燃料燃燒放熱總量不變的情況下，降低最高燃燒溫度，與此同時(shí)，廢氣對(duì)空氣起到稀釋作用，降低了氧的濃度，從而使NOx的生成受到抑制。廢氣再循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是減少NOx的排放，但有可能會(huì)發(fā)生由于氧濃度降低而導(dǎo)致的燃燒不穩(wěn)定的情況。

廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的低污染燃燒室的發(fā)展目標(biāo)如表1所示。該燃燒室采用貧油預(yù)混燃燒和蒸汽冷卻的方式后，NOx排放不超過(guò)50×10-6，CO排放不超過(guò)10×10-6。

表1 廢氣再循環(huán)燃燒室的發(fā)展目標(biāo)

日本國(guó)家工程已開(kāi)展的內(nèi)容包括：燃燒室EGR系統(tǒng)的有效性初步驗(yàn)證；試驗(yàn)器建設(shè)及三維數(shù)值模擬技術(shù)改進(jìn)；燃燒室雙火焰燃燒和單火焰燃燒的兩種方案并行詳細(xì)設(shè)計(jì)。

燃燒室EGR系統(tǒng)有效性初步驗(yàn)證的目的是證明概念可行。采用Chemkin軟件，GRI Mech 3.0（53個(gè)化學(xué)組分和325個(gè)基元反應(yīng)）化學(xué)動(dòng)力學(xué)機(jī)理模型，分析了NOx排放濃度與燃燒室進(jìn)口EGR濃度的變化特性關(guān)系。證實(shí)在燃燒室出口溫度1700℃的條件下，混合氣中廢氣占26.6%時(shí)NOx的排放較純空氣時(shí)減少了40%，EGR方案可明顯降低燃燒速率，提高燃燒均勻性，最高火焰燃燒溫度降低300℃。

燃燒室EGR系統(tǒng)試驗(yàn)器的示意圖如圖1所示。上游燃燒室的廢氣與預(yù)熱空氣混合，經(jīng)過(guò)冷凝器冷卻形成混合氣進(jìn)入試驗(yàn)燃燒室，通過(guò)調(diào)節(jié)上游燃燒室廢氣和預(yù)熱空氣的比例來(lái)控制混合氣中廢氣的比例。燃燒室初步設(shè)計(jì)采用數(shù)值模擬技術(shù)，改進(jìn)了數(shù)值分析方法。燃燒室的三維數(shù)值模擬采用大渦模擬方法（LES）替代了傳統(tǒng)的雷諾平均方法（RANS）。通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果的比較，證實(shí)LES優(yōu)于傳統(tǒng)的RANS，使該方法得以固化。

圖1 燃燒室EGR系統(tǒng)試驗(yàn)器示意圖

圖2 燃燒室概念圖

在燃燒室詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，對(duì)雙火焰燃燒和單火焰燃燒兩種燃燒組織方式的燃燒室概念并行開(kāi)展研究，如圖2所示。單火焰方案是在雙火焰方案燃燒室結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將外環(huán)旋流器和內(nèi)環(huán)旋流器的預(yù)混流路打通，消除了外環(huán)火焰。

試驗(yàn)研究表明，雙火焰方案燃燒穩(wěn)定，但是外層火焰緊貼火焰筒壁面，導(dǎo)致火焰筒壁面溫度過(guò)高，冷卻困難，不能滿(mǎn)足火焰筒的高溫強(qiáng)度要求。圖3為燃燒室出口CO濃度的變化趨勢(shì)，隨著壓力的增大，CO濃度逐漸降低，雙火焰方案的CO濃度與目前在役燃燒室的幾乎一致，單火焰方案的CO排放濃度較雙火焰和目前在役燃燒室的要高，根據(jù)趨勢(shì)判斷，在燃燒室實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下，單火焰方案的CO排放可以達(dá)到目標(biāo)。如圖4所示，在實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)壓力下，采用了廢氣再循環(huán)技術(shù)NOx的排放能夠達(dá)到目標(biāo)。

圖3 CO排放數(shù)據(jù)

圖4 NOx排放數(shù)據(jù)

先進(jìn)渦輪冷卻技術(shù)

渦輪冷卻技術(shù)是現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)最關(guān)鍵的核心技術(shù)之一，其難點(diǎn)：一是渦輪葉片的熱負(fù)荷在不斷提高，而冷氣量卻極為有限；二是葉片表面冷卻空氣分配不合理導(dǎo)致熱斑形成，影響渦輪工作的可靠性和使用壽命。

日本國(guó)家工程建設(shè)了渦輪冷卻試驗(yàn)器，如圖5所示。該試驗(yàn)器用主流道空氣和二次氣流中的氮?dú)夥謩e模擬真實(shí)情況下高溫燃?xì)夂屠鋮s氣。冷卻孔附近的氧氣濃度隨氮?dú)獾幕旌隙淖儯瑴y(cè)量氧氣濃度即可對(duì)冷卻結(jié)構(gòu)的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，基于上述原理采用壓力敏感漆技術(shù)定量評(píng)價(jià)冷卻效果。

圖5 渦輪冷卻試驗(yàn)器示意圖

日本國(guó)家工程開(kāi)展了葉片的葉頂開(kāi)槽、葉片端壁和葉片前緣冷卻效果的試驗(yàn)研究。在葉頂開(kāi)槽處，對(duì)冷卻孔的位置分布進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的冷卻效果有顯著提高。在葉片端壁處，葉片之間沿軸向設(shè)計(jì)了4排馬蹄形冷卻孔，對(duì)該處不同冷卻孔位置和數(shù)量狀態(tài)下的冷卻效果進(jìn)行了試驗(yàn)研究。上述對(duì)葉片端壁冷卻研究還要考慮到對(duì)葉片根部的冷卻，要求減少在該位置開(kāi)孔以降低對(duì)葉片本身強(qiáng)度的影響。試驗(yàn)表明，葉片端壁含冷卻孔時(shí)的冷卻效果較不含冷卻孔時(shí)的冷卻效果提高了40%。

超級(jí)耐熱材料

航空發(fā)動(dòng)機(jī)已廣泛使用單晶渦輪葉片，但由于地面重型燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片尺寸比航空發(fā)動(dòng)機(jī)的大很多，增加了單晶葉片的制造難度，因此地面燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片普遍采用鑄造和定向凝固鎳基合金。在1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家工程中，三菱重工研究創(chuàng)新中心與日本國(guó)家材料研究所開(kāi)展了單晶葉片材料MGA1700項(xiàng)目研究（簡(jiǎn)稱(chēng)項(xiàng)目），項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要包含MGA1700的材料設(shè)計(jì)和鑄造技術(shù)研究。

此前日本研制了三種渦輪葉片高溫合金，分別為MGA1400、MGA1400DS、MGA2400，其中MGA1400和MGA2400為傳統(tǒng)高溫合金，MGA1400DS為定向凝固高溫合金。新一代高溫合金MGA1700為單晶合金。由于單晶合金的γ′相體積分?jǐn)?shù)大且無(wú)晶界，相較于傳統(tǒng)合金和其他已成熟的高溫合金，MGA1700具有優(yōu)異的蠕變性能和熱疲勞性能，如圖6所示。MGA1700合金的成分中不含其他單晶合金所含有的稀有貴金屬錸，降低了材料成本。該項(xiàng)目還對(duì)MGA1700合金進(jìn)行了較多的性能試驗(yàn)，擴(kuò)大的材料性能數(shù)據(jù)庫(kù)，為部件的強(qiáng)度研究提供了基礎(chǔ)。

大尺寸單晶渦輪鑄造技術(shù)為該項(xiàng)目中重要的一部分，開(kāi)發(fā)了雜晶形成、晶體生長(zhǎng)、黑斑形成、再結(jié)晶過(guò)程的數(shù)值仿真程序，指導(dǎo)了鑄造過(guò)程中模具構(gòu)型設(shè)計(jì)，開(kāi)展了不同凝固速度和溫度梯度對(duì)鑄造性能影響的研究。新的鑄造工藝使大尺寸的單晶渦輪葉片均勻無(wú)缺陷，滿(mǎn)足多種高溫強(qiáng)度要求，如蠕變、熱疲勞和高溫抗氧化性。前期試制了重型燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片，如圖7所示，無(wú)明顯的晶體缺陷和鑄造缺陷。截至目前，MGA1700材料研究仍在進(jìn)行中，后續(xù)需要開(kāi)展大量的優(yōu)化材料鑄造工藝工作和性能試驗(yàn)。

熱障涂層

圖6 MGA1700合金的微觀組織和高溫強(qiáng)度性能

熱障涂層需具備高熱穩(wěn)定性和低導(dǎo)熱性。日本國(guó)家工程中設(shè)計(jì)涂層材料成分采用了基于電子結(jié)構(gòu)尺度的材料計(jì)算方法。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，制備的涂層材料能抑制高溫環(huán)境下單斜相的形成，保證高溫穩(wěn)定性。實(shí)施過(guò)程中，熱障涂層制備的一個(gè)矛盾是涂層內(nèi)部的微孔問(wèn)題，即微孔的存在，可有效降低熱導(dǎo)率，但過(guò)多的微孔會(huì)導(dǎo)致涂層在高溫和高流率燃?xì)獾淖饔孟履p和開(kāi)裂。因此，熱障涂層研究的核心問(wèn)題之一就是優(yōu)化熱噴涂的工藝。

日本國(guó)家工程中設(shè)計(jì)了兩臺(tái)熱障涂層的試驗(yàn)器：第一臺(tái)是激光熱循環(huán)試驗(yàn)器，對(duì)涂層的抗熱疲勞性能進(jìn)行了評(píng)估，同時(shí)測(cè)量了涂層加熱區(qū)的溫度，對(duì)涂層的導(dǎo)熱性進(jìn)行了考察；第二臺(tái)是設(shè)計(jì)了高溫腐蝕試驗(yàn)器，考察了渦輪葉片高溫高熱流率環(huán)境下腐蝕顆粒沖擊涂層表面的效果。經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)，材料成分設(shè)計(jì)和熱噴涂工藝得到優(yōu)化，涂層滿(mǎn)足可靠性和隔熱效果標(biāo)準(zhǔn)的要求。為便于在復(fù)雜的渦輪葉片表面噴涂，開(kāi)發(fā)了精密的類(lèi)似于機(jī)器人手臂的噴涂系統(tǒng)。

高效高負(fù)荷渦輪技術(shù)

燃燒室出口溫度的不斷提高，渦輪的氣動(dòng)載荷系數(shù)也在變大，二次流損失同時(shí)也在變大。研究表明，1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)渦輪的氣動(dòng)載荷系數(shù)是1500℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的1.3倍。因此，該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的目標(biāo)是在載荷不斷提高的情況下提高渦輪葉片的效率，主要開(kāi)展非對(duì)稱(chēng)端壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、燃燒室轉(zhuǎn)接段與一級(jí)導(dǎo)葉位置優(yōu)化研究。

圖7 大尺寸單晶渦輪葉片鑄造試制件

為減少二次流損失，日本國(guó)家工程中設(shè)計(jì)了新的非對(duì)稱(chēng)端壁造型的渦輪葉片試驗(yàn)件，如圖8所示。設(shè)計(jì)過(guò)程中利用CFD對(duì)端壁附近的流線(xiàn)進(jìn)行有效優(yōu)化，跟未采用非對(duì)稱(chēng)端壁造型的葉片相比，葉高5%～20%處總壓損失顯著降低。日本國(guó)家工程中建設(shè)了高轉(zhuǎn)速渦輪性能試驗(yàn)器，并對(duì)試驗(yàn)件進(jìn)行了試驗(yàn)，證實(shí)了CFD結(jié)果。

日本國(guó)家工程中優(yōu)化了燃燒室轉(zhuǎn)接段與一級(jí)導(dǎo)葉之間的流動(dòng)，采用CFD和試驗(yàn)手段對(duì)優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行了驗(yàn)證，試驗(yàn)方法是測(cè)量進(jìn)出口的總壓和總溫，轉(zhuǎn)化成一級(jí)導(dǎo)葉的效率。通過(guò)改變導(dǎo)葉位置，提高了0.5%的級(jí)效率。

圖8 非對(duì)稱(chēng)端壁造型的渦輪葉片試驗(yàn)件

高壓高效壓氣機(jī)技術(shù)

為適應(yīng)1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展，更高壓比、更高性能的壓氣機(jī)技術(shù)需求迫切。日本國(guó)家工程設(shè)計(jì)了新的S形跨聲速壓氣機(jī)葉片，即葉頂前掠而葉根及中部后掠的形式，如圖9所示，并在三級(jí)高速壓氣機(jī)上部分負(fù)荷和起動(dòng)條件下對(duì)壓氣機(jī)特性進(jìn)行了研究。對(duì)全三維設(shè)計(jì)方法優(yōu)化的亞聲速葉片在四級(jí)高速試驗(yàn)壓氣機(jī)上進(jìn)行了試驗(yàn)。

日本國(guó)家工程前期對(duì)跨聲速葉片性能進(jìn)行了研究和驗(yàn)證。相對(duì)于傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的壓氣機(jī)葉片，效率提高約1.5%。

日本國(guó)家工程近期對(duì)局部負(fù)荷和起動(dòng)條件下的壓氣機(jī)特性進(jìn)行了研究。在不同的工作條件下，采用可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉（IGV）技術(shù)改善燃?xì)廨啓C(jī)變工況特性。低負(fù)荷運(yùn)行過(guò)程中，可防止壓氣機(jī)發(fā)生喘振。部分負(fù)荷時(shí)，可提高聯(lián)合循環(huán)的總體熱效率。燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)時(shí)，IGV關(guān)閉，減少空氣流量，減少壓氣機(jī)的耗功從而有利于起動(dòng)。

圖9 S形跨聲速壓氣機(jī)葉片

日本國(guó)家工程研究了在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下氣動(dòng)穩(wěn)定性，當(dāng)進(jìn)口流量減少47%時(shí)，未出現(xiàn)氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)。測(cè)量了IGV關(guān)閉時(shí)非定常壓力，結(jié)果顯示幅值始終低于限制值，表明該壓氣機(jī)擁有足夠的穩(wěn)定裕度。60%轉(zhuǎn)速I(mǎi)GV關(guān)閉情況下，第一級(jí)葉片總壓升突然降低，出現(xiàn)壓氣機(jī)氣動(dòng)失穩(wěn)現(xiàn)象。利用CFD計(jì)算了第一級(jí)葉片的相對(duì)馬赫數(shù)分布，葉片壓力面出現(xiàn)流動(dòng)分離，導(dǎo)致流阻變大，切向速度降低，出口總壓減小。

壓氣機(jī)的中間級(jí)和后面級(jí)也需滿(mǎn)足部分負(fù)荷和起動(dòng)條件下的特性要求。部分負(fù)荷下，通過(guò)改變IGV角度進(jìn)而調(diào)整壓氣機(jī)中間級(jí)和后面級(jí)的流量和氣流溫度，壓氣機(jī)壓比較前期設(shè)計(jì)狀態(tài)下增大。起動(dòng)條件下， IGV有助于壓氣機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定。

亞聲速葉片采用全三維設(shè)計(jì)方法，針對(duì)壓氣機(jī)葉片的展向葉片稠度和前緣掠造型進(jìn)行了優(yōu)化。為驗(yàn)證該設(shè)計(jì)方法的有效性，進(jìn)行了CFD和試驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示經(jīng)過(guò)全三維設(shè)計(jì)的亞聲速壓氣機(jī)在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下壓比和效率較前期的效率提高1%以上。由于葉片彎掠的作用，使葉片端壁的總壓增大并抑制了附面層增長(zhǎng)。

技術(shù)成果轉(zhuǎn)化

與1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)國(guó)家工程同步進(jìn)行的是1600℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)M501J的型號(hào)研制。M501J的渦輪進(jìn)口溫度1600℃，聯(lián)合循環(huán)熱效率達(dá)61.5%。研制過(guò)程中，在繼承了1500℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，還大量采用了已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的最新的1700℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)，如圖10所示。

圖10 1600℃級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)概念

新的技術(shù)包含先進(jìn)渦輪冷卻技術(shù)、熱障涂層、高壓高負(fù)荷渦輪技術(shù)，這些技術(shù)主要應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部件。應(yīng)用之前，已開(kāi)展了在關(guān)鍵技術(shù)研究基礎(chǔ)上的技術(shù)成熟度提升工作：其一，優(yōu)化后的氣膜冷卻孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了換熱試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)量了氣膜冷卻效率和換熱系數(shù)等，冷卻結(jié)構(gòu)效用得到確認(rèn)；其二，對(duì)具有新的非對(duì)稱(chēng)端壁結(jié)構(gòu)的渦輪葉片的溫度和壓力分布進(jìn)行了測(cè)量，確保金屬最高溫度低于許用溫度；其三，熱障涂層制備技術(shù)、噴涂工藝進(jìn)一步優(yōu)化，開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化設(shè)備，進(jìn)行了涂層的耐久性試驗(yàn)。

建議

燃?xì)廨啓C(jī)具有能源利用的高效性、運(yùn)行的穩(wěn)定性、使用的靈活性、對(duì)資源環(huán)境的友好性等諸多優(yōu)點(diǎn)，是主要的發(fā)電形式之一。燃?xì)廨啓C(jī)研發(fā)難度大、投資多，在燃?xì)廨啓C(jī)形成產(chǎn)業(yè)的過(guò)程中，需要國(guó)家投入大量資金支持。美國(guó)、西歐、日本等國(guó)家和地區(qū)都制訂了扶持燃?xì)廨啓C(jī)的產(chǎn)業(yè)政策和發(fā)展計(jì)劃。日本從20世紀(jì)60年代開(kāi)始發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)，從最初引進(jìn)、消化和吸收美國(guó)西屋公司技術(shù)到自主開(kāi)發(fā)，將1500℃級(jí)的G級(jí)和1600℃級(jí)的J級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)先于對(duì)手推向市場(chǎng)。我國(guó)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展過(guò)程是仿制蘇聯(lián)、技術(shù)引進(jìn)和自主研發(fā)，道路與美國(guó)和西歐的不同，但與日本的相似。因此，借鑒日本最新的燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，提出了當(dāng)前我國(guó)發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵技術(shù)的幾點(diǎn)研究建議。

一是采用先進(jìn)循環(huán)，提高燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)，發(fā)電效率目標(biāo)62%；熱電冷多聯(lián)供系統(tǒng)，能源利用率達(dá)75%。基于我國(guó)現(xiàn)狀，研究采用燃?xì)廨啓C(jī)的煤氣化聯(lián)合循環(huán)較為合理。

二是改進(jìn)燃燒室設(shè)計(jì)，擴(kuò)展低污染燃燒室研究思路。采用分級(jí)燃燒實(shí)現(xiàn)燃燒溫度基本恒定；采用變幾何燃燒室，通過(guò)控制油氣比保持最優(yōu)火焰溫度；采用貧油預(yù)混預(yù)蒸發(fā)燃燒室設(shè)計(jì)降低污染；采用近零排放的富氫燃料/氫燃料燃燒室設(shè)計(jì)。

三是提高部件可靠性，延長(zhǎng)燃?xì)廨啓C(jī)壽命。改進(jìn)燃燒室和渦輪葉片的冷卻技術(shù)；研制能耐更高溫度的高溫材料（單晶合金和高溫陶瓷材料）；研制低導(dǎo)熱、耐沖刷、耐腐蝕的熱障涂層。

四是注重技術(shù)成熟度提升，促進(jìn)科研成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。建立健全技術(shù)工作體系和機(jī)制，完善科技成果轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化的管理機(jī)制。