中国科学院理化技术研究所在LNG透平布雷顿再液化系统研制方面取得重要进展
- 2024/9/16 15:26:59 17842
- 来源：中国科学院理化技术研究所低温工程与系统应用研究中心
【仪表网 研发快讯】中国科学院理化技术研究所低温工程与系统应用中心研发团队自2024年初成功研制出透平布雷顿循环再液化系统的核心装备——压缩膨胀一体机以来，针对国产化船用液化天然气(LNG，Liquefied Natural Gas)-蒸发气体(BOG，Boil-Off Gas)再液化装置的迫切应用需求，依托团队在超流氦冷压缩机技术领域近十年的技术积累，继续开发和研制BOG再液化系统。
研发团队在理化所廊坊园区建造了一套“两机一平台”的测试系统。“两机”指的是两个动设备，包括一台压缩膨胀一体机和一台增压压缩机(简称“1+1系统”)；“平台”是指为“两机”测试而配套的静设备，包括换热器、冷箱、负载、控制系统和管路系统等。该测试系统的集成难度较高，系统中的冷箱是理化所低温工程与系统应用中心自2010年承担国家级专项项目以来，规模最大的立式冷箱。
经过半年多的研发攻关，团队申请了多项技术专利，成功完成了测试系统的调试，并在多个核心技术领域取得突破，包括更大功率高转速永磁同步电机技术、一体机与增压机的耦合运行技术、高效通流部件的优化设计技术(在设计工况下，压缩端和膨胀端的等熵效率均达到并超过85%)，以及主轴的高可靠性集成技术等。此外，团队还实现了高速大功率电机变频器的国产化替代，大幅提升了系统的国产化率。
更大规模的BOG再液化装置由多套“1+1系统”并联组合而成，可实现不同规模的透平布雷顿再液化系统。因此“1+1系统”在平台性能测试中成功达到了设计指标要求，这标志着理化所在船用BOG再液化装置全流程技术上取得了重大进展，为国产BOG再液化装置在船上的应用提供了坚实的技术支撑。
本次研发工作得到了广东省中山先进低温技术研究院(简称“中山低温院”)的大力支持。未来，中国科学院理化技术研究所和中山低温院将继续深化合作，推动该项技术向更低温区域的氢气和氦气再液化领域扩展应用。
1+1系统性能测试平台流程简图
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