液體膨脹機是將高壓液體或超臨界流體膨脹到低壓液態(tài)或氣液兩相狀態(tài)的能量回收裝置，是超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也可用于代替石油化工及空分制冷等系統(tǒng)中節(jié)流閥，增加系統(tǒng)出液率，提高系統(tǒng)效率。

 

近日，國際首臺壓縮空氣儲能系統(tǒng)液體膨脹機實驗平臺在研究所畢節(jié)分所曁國家能源大規(guī)模物理儲能技術(shù)（畢節(jié)）研發(fā)中心完成調(diào)試，各項指標(biāo)均達到或超過設(shè)計指標(biāo)，可滿足液體膨脹機全工況性能實驗要求。

 

液體膨脹機是將高壓液體或超臨界流體膨脹到低壓液態(tài)或氣液兩相狀態(tài)的能量回收裝置，是超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也可用于代替石油化工及空分制冷等系統(tǒng)中節(jié)流閥，增加系統(tǒng)出液率，提高系統(tǒng)效率。在液體膨脹機實驗過程中低溫工質(zhì)熱物性難測量、實驗工況復(fù)雜和低溫空化熱效應(yīng)顯著等難題，大大制約了液體膨脹機的設(shè)計及發(fā)展。

 

當(dāng)前，國際上尚無針對壓縮空氣儲能系統(tǒng)的液體膨脹機的實驗平臺，為此研究所儲能研發(fā)中心設(shè)計并搭建了液體膨脹機實驗平臺。該平臺由動力系統(tǒng)、測功系統(tǒng)及控制系統(tǒng)組成，可開展流量范圍0~260m3/h，功率范圍0~90kW，轉(zhuǎn)速范圍0~3000r/min的液體膨脹機性能實驗。

 

目前，該實驗平臺已搭建完畢并順利完成了設(shè)備及系統(tǒng)調(diào)試，成為國際首臺壓縮空氣儲能系統(tǒng)液體膨脹機實驗平臺。利用該平臺可進行超臨界壓縮空氣和液態(tài)空氣儲能系統(tǒng)液體膨脹機全工況性能實驗和內(nèi)部流動實驗，也可對多種液體、氣液兩相膨脹機的開展實驗研究，該實驗平臺的建成，將為先進壓縮空氣儲能系統(tǒng)研發(fā)提供平臺基礎(chǔ)，同時也可為石油化工及空分制冷液體膨脹機研發(fā)提供支撐。

 

圖1.液體膨脹機實驗平臺

 

圖2.液體膨脹機實驗控制系統(tǒng)及操作臺