日前，從中國科學院工程熱物理研究所衡水基地傳來喜訊，新工質發(fā)電團隊完成了我國首座大型超臨界二氧化碳（SCO2）壓縮機實驗平臺的建設工作，已于9月21日召開了竣工總結會，目前已完成設備調試，正在開展壓縮機測試前的準備工作。
超臨界二氧化碳透平發(fā)電是國際公認的具有革命性和顛覆性的新一代發(fā)電技術，近年來受到科技界和高端裝備制造產業(yè)的普遍重視，國內外諸多企業(yè)和科研院所正積極開展或及早布局有關研究。
壓縮機是SCO2發(fā)電系統(tǒng)的“心臟”，由于SCO2工質的物性獨特，在臨界點附近變化劇烈，導致傳統(tǒng)透平設計理論的適用性存在疑問，與壓縮機相關的高速轉子、高壓密封、軸承等成套技術也需要測試驗證。國內眾多單位開展了比較廣泛的SCO2壓縮機設計理論和計算機仿真研究，但因為沒有合適的實驗平臺，一直無法進行實驗驗證，大大限制了我國SCO2壓縮機研發(fā)的進度。SCO2壓縮機實驗臺，特別是MW級以上的大型實驗臺，由于涉及高壓設備、特殊氣體和閉式循環(huán)操作，其設計建造和運行是一項富有挑戰(zhàn)性的工作。
近幾年，研究所集中力量開展超臨界二氧化碳透平發(fā)電關鍵技術和實驗機組的研發(fā)，自開展實驗研究以來，一直把壓縮機和透平研發(fā)、實驗條件建設當作重中之重。
此番建成的實驗平臺是用于測試SCO2壓縮機工作性能和開展SCO2流體壓縮特性相關基礎實驗的通用平臺，還可以用于開展高速轉子測試、軸承測試和密封測試等實驗。該平臺可調制7MPa-9MPa、0℃-35℃的亞臨界或超臨界二氧化碳，壓縮機出口壓力可以達到20MPa以上；轉子轉速最高可達40000r/min以上，流量最大達到30kg/s；可進行百KW到MW級SCO2壓縮機的精密連續(xù)測試，是目前我國唯一的兆瓦級SCO2壓縮機實驗平臺，也是世界上規(guī)模最大、等級最高的同類實驗平臺。
該實驗臺的工藝流程由研究所自主設計，自今年5月開工以來，研究所的科研人員與設計、施工、測控等外協(xié)單位同心協(xié)力，經過近5個月的奮戰(zhàn)，保質保量地完成了工程建設，經過調試和試驗，實現了設計意圖，滿足了竣工條件。
實驗臺選址在衡水市高新區(qū)創(chuàng)業(yè)基地，衡水市各級領導對兆瓦級SCO2壓縮機實驗平臺的建設給予高度重視和支持。試驗臺建成之際，團隊邀請國內資深行業(yè)專家現場研討，專家們就試驗臺運行和壓縮機測試等問題提出了很多意見和建議。
兆瓦級SCO2壓縮機通用實驗平臺的建成投運，終結了我國相關研究缺乏實驗條件的歷史，為研究所深入開展SCO2循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)的研究打下了堅實的基礎，也為國內從事此項研究的其他科研單位提供了實驗支撐。（劉鳳舉 尹鵬舉）
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