2025年1月，华天航空动力与某能源央企相关单位签署了“2MW纯氢燃机技术研究项目”协议，计划依托华天自研的HGT-2燃机（青鸟15丙），开展纯氢燃机关键技术研究与示范验证。这不仅是双方在完成“扩散型纯氢燃烧室”一期工程基础上的进一步合作，更是向整机纯氢燃烧示范验证工程迈进的重要一步。
氢燃料燃气轮机作为一种清洁、高效的能源转换设备，在全球能源转型和实现碳达峰、
碳中和目标中扮演着关键角色。它具有快速启动、灵活调峰、低碳/零碳排放的特点，能够为新能源电力系统提供最佳的系统平衡和稳定性。在新能源电力系统构建的“可再生发电、
电解水制氢、氢燃料发电”的新模式中，氢燃料燃气轮机能够有效弥补可再生能源在时空分布上的波动性，保障电力供应的可靠性和稳定性。
然而，燃气轮机纯氢利用面临诸多技术难题。一方面，燃烧产物的高含水量影响混合物的分子量和比热容，对燃气轮机的布莱顿循环造成很大影响，主要表现为膨胀过程熵降的变化、涡轮入口流量的变化以及涡轮叶片外侧传热系数的变化，给燃气轮机性能参数和部件匹配带来较大困难。另一方面，氢气的火焰速度较其他燃料高一个数量级，增加了火焰的不稳定性，容易引发热声振荡问题，同时氢气的高传输特性使其极易出现回火现象。
为攻克这些难题，华天航空动力采取了一系列创新技术。通过微混烧氢燃烧技术，利用微混单元的换热特性防止回火及预混气在管内自燃；通过火焰尺寸缩小和燃料分级供给的方式有效控制热声振荡；采用多夹层结构提高冷却效果并降低火焰筒表面温度，减少高温引起的热应力和损坏风险，从而彻底解决燃气轮机纯氢利用的技术难题。
在低排放纯氢燃烧室开发的基础上，双方在整机研发层面确定了2MW级高效低排放纯氢燃机的设计参数，完成了方案设计以及系统设备选型工作。充分考虑氢气燃烧特性和燃气轮机系统整体影响，对机组整体结构进行优化设计，涵盖轴系计算分析、流程设计、旁油管路设计、自控部分设计以及外围设计等多个关键环节，确保整机性能的可靠性和稳定性。
在控制技术研制层面，开展掺氢/纯氢燃料燃烧高精度控制参数匹配性研究，实现对燃烧过程的精确控制，确保燃机在不同工况下都能稳定高效运行。在材料研发层面，建立了完善的材料选材体系及工艺体系，针对纯氢燃烧工况，对金属和涂层进行优化研究，收集并优化材料服役性能数据，确保热通道关键部件及其防护涂层能够满足纯氢燃烧的严苛要求，实现100%国产化，提高整机的使用寿命和安全性。
此次合作标志着华天航空动力在氢燃料燃气轮机领域取得了重大突破，为未来氢能的大规模应用奠定了坚实基础。随着技术的不断成熟和推广，氢燃料燃气轮机有望在全球能源转型中发挥更加重要的作用，助力实现碳达峰、碳中和目标。
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