工程熱物理所兆瓦級超臨界二氧化碳壓縮機測試成功

中國科學院工程熱物理研究所新工質發電團隊兆瓦級超臨界二氧化碳壓縮機工程樣機在執行測試中達到100%設計轉速，最大總壓比超過2。685，最大質量流量接近16kg/s，累計執行時間接近100h，各項引數均達到設計指標，實驗測試取得成功。

基於實驗樣機的研製經驗，該工程樣機在氣動和結構設計方案上做了較大改進，解決了壓縮機起動及高壓差執行條件下的軸向力平衡問題，全工況軸向力小於4000N，實現了超臨界二氧化碳壓縮機快速起動；優化了轉子動力學設計，有效控制了壓縮機主軸振動；改進了密封設計，採用幹氣密封，使實驗迴圈洩漏量降低到0。06%以下，實現了超臨界二氧化碳壓縮機安全穩定執行。

科研人員對測試平臺進行了改進，優化了壓縮機實驗迴圈系統，使得實驗進口狀態始終穩定在設計引數（8MPa，35℃）附近；改進了壓縮機進口狀態測量方法，採用間接測量法，極大地提高了壓縮機進口溫度測量精度及響應特性，進口溫度間接測量誤差小於0。025℃，遠小於現有A級溫度感測器測量誤差。

該輪實驗測試同時獲取了壓縮機在90%、80%、70%等轉速下的效能曲線，能夠滿足兆瓦級超臨界二氧化碳發電系統使用要求。兩款壓縮機的實驗結果驗證了齒輪箱、幹氣密封、軸承等關鍵國產配套技術的可靠性與發展水平。

研發工作得到中科院戰略性先導科技專項（A類）、河北省科技重大專項等的支援。

圖1。工程樣機圖

圖2。執行監控圖

圖3。測試資料圖

【來源：工程熱物理研究所】

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