我國首座大型超臨界二氧化碳壓縮機實驗平台建成投運

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日前，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）壓縮機實驗平台的建設工作，已於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電是國際公認的具有革命性顛覆性的新一代發電技術，近年來受到科技界和高端裝備製造產業的普遍重視，國內外諸多企業和科研院所正積極開展或及早布局有關研究。

壓縮機是SCO2發電系統的「心臟」，由於SCO2工質的物性獨特，在臨界點附近變化劇烈，導致傳統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模擬研究，但因為沒有合適的實驗平台，一直無法進行實驗驗證，大大限制了我國SCO2壓縮機研發的進度。SCO2壓縮機實驗台，特別是MW級以上的大型實驗台，由於涉及高壓設備、特殊氣體和閉式循環操作，其設計建造和運行是一項富有挑戰性的工作。

近幾年，研究所集中力量開展超臨界二氧化碳透平發電關鍵技術和實驗機組的研發，自開展實驗研究以來，一直把壓縮機和透平研發和實驗條件建設當作重中之重。

此番建成的實驗平台是用於測試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台，還可以用於開展高速轉子測試、軸承測試和密封測試等實驗。該平台可調製7~9MPa、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壓縮機的精密連續測試，是目前我國唯一的兆瓦級SCO2壓縮機實驗平台，也是世界上規模最大等級最高的同類實驗平台。

該實驗台的工藝流程由研究所自主設計，自今年5月開工以來，研究所科研人員與設計、施工、測控等外協單位同心協力，經過近五個月的奮戰，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，滿足竣工條件。

實驗台選址在衡水市高新區創業基地，衡水市各級領導對兆瓦級SCO2壓縮機實驗平台的建設給予高度重視和支持。試驗台建成之際，團隊邀請國內資深行業專家現場研討，專家們就試驗台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壓縮機通用實驗平台的建成投運，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循環發電系統的研究打下堅實的基礎，也為國內從事此項研究的其它科研單位提供了實驗支撐。