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

 

近日，國際首臺壓縮空氣儲能系統液體膨脹機實驗平臺在研究所畢節分所曁國家能源大規模物理儲能技術（畢節）研發中心完成調試，各項指標均達到或超過設計指標，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或氣液兩相狀態的能量回收裝置，是超臨界壓縮空氣和液態空氣儲能系統的關鍵部件，也可用于代替石油化工及空分制冷等系統中節流閥，增加系統出液率，提高系統效率。在液體膨脹機實驗過程中低溫工質熱物性難測量、實驗工況復雜和低溫空化熱效應顯著等難題，大大制約了液體膨脹機的設計及發展。

 

當前，國際上尚無針對壓縮空氣儲能系統的液體膨脹機的實驗平臺，為此研究所儲能研發中心設計并搭建了液體膨脹機實驗平臺。該平臺由動力系統、測功系統及控制系統組成，可開展流量范圍0~260m3/h，功率范圍0~90kW，轉速范圍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備及系統調試，成為國際首臺壓縮空氣儲能系統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空氣儲能系統液體膨脹機全工況性能實驗和內部流動實驗，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研發提供平臺基礎，同時也可為石油化工及空分制冷液體膨脹機研發提供支撐。

 

圖1.液體膨脹機實驗平臺

 

圖2.液體膨脹機實驗控制系統及操作臺