全球首例F級燃機100%氨燃燒驗證完成

文/能源雜志

2026年3月17日，美國能源技術公司GE Vernova與日本重工企業(yè)IHI Corporation聯合宣布，在日本完成大型F級燃氣輪機條件下的100%氨燃燒測試。這一測試在接近實際發(fā)電工況的環(huán)境中開展，驗證了氨作為單一燃料在重型燃機中的可行性。

作為雙方氨燃機技術路線的重要里程碑，此次進展標志著零碳燃料在主力電源領域的應用正由示范階段邁向工程化驗證階段。

氨（NH?）因不含碳且易于液化運輸，被視為氫能社會最理想的能源載體之一。然而，在大型燃氣輪機中實現 100% 氨燃燒面臨著巨大的技術挑戰(zhàn)，主要包括氨的低燃速特性以及燃燒過程中極易產生的氮氧化物（NOx）排放。

在本次全尺寸測試中，GE Vernova 與 IHI 憑借在燃燒動力學領域的深厚積累，開發(fā)出了全新的分級燃燒系統。該系統通過優(yōu)化空氣與燃料的混合比例，不僅在 F 級機組的高溫高壓環(huán)境下維持了極高的燃燒穩(wěn)定性，更利用先進的減排技術將 NOx 排放控制在嚴苛的環(huán)保標準之內。

測試結果證明，通過對現役 F 級燃氣輪機進行燃燒器改造，即可在不犧牲輸出功率的前提下，實現從天然氣向 100% 氨燃料的平滑過渡。

此次測試并非實驗室條件下的小規(guī)模驗證，而是在接近F級燃氣輪機運行環(huán)境的條件下進行，涉及高溫、高壓以及復雜燃燒組織等關鍵指標。在此工況下實現100%氨穩(wěn)定燃燒，意味著氨燃料首次在重型燃機這一主力發(fā)電設備上具備現實應用基礎。

相較于此前集中在小型機組或摻燒階段的探索，這一進展推動氨燃料從“技術可行”跨越至“工程可行”的關鍵門檻，也為未來現役燃機改造提供了潛在路徑。

從技術角度看，氨燃燒長期面臨燃燒穩(wěn)定性不足及氮氧化物排放偏高等挑戰(zhàn)。此次測試結果顯示，在優(yōu)化燃燒器結構與燃燒組織后，相關問題已被控制在既定技術路線范圍內。這意味著氨燃機后續(xù)更多將進入工程優(yōu)化與系統集成階段，而非基礎原理突破階段。

根據雙方規(guī)劃，100%氨燃燒燃氣輪機的商業(yè)化目標鎖定在2030年前后。此次測試成功，為后續(xù)整機開發(fā)與電站級應用奠定了關鍵基礎，也為全球能源轉型提供了新的技術路徑。在碳約束持續(xù)強化的背景下，氨因其燃燒過程不直接產生二氧化碳，被視為潛在的零碳燃料之一，尤其適用于電力系統中的穩(wěn)定電源場景。

與氫能相比，氨在儲運體系上更為成熟，具備現成的全球貿易網絡，這使其在跨區(qū)域能源供應體系中具有獨特優(yōu)勢。當前，日本等資源約束型國家正加速推動氨能源戰(zhàn)略，試圖通過構建“氨進口+發(fā)電利用”的新模式，提升能源安全水平。

隨著此次大型燃機驗證落地，氨燃料正從補充性選項逐步走向主力電源候選，其對傳統天然氣發(fā)電格局的潛在影響，也開始受到行業(yè)廣泛關注。

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