高速高压超临界二氧化碳干气密封性能试验研究

作者：胡航领; 林志民; 王林涛^*; 虞翔宇; 秦政; 钱晶晶; 时瑜

来源：中国电机工程学报, 2023, 43(23): 9183-9192.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.222775

• 超临界二氧化碳
• 干气密封
• 泄漏量
• 摩擦耗功
• 高速高压

超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO2)布雷顿循环发电技术具有多方面优势，未来应用潜力巨大。S-CO2叶轮机械一般选用泄漏量极低的干气密封，但是S-CO2的特殊物性对干气密封的密封性能的影响显著，针对S-CO2干气密封的性能研究多以理论仿真为主，少有试验研究支撑。针对不同运行工况下的S-CO2干气密封的稳态性能，该文搭建高速高压干气密封试验台，试验研究不同转速、进气压力、进气温度对SCO2干气密封的泄漏量和摩擦耗功的影响规律，并将泄漏量的理论计算结果与试验值进行对比。结果表明：S-CO2干气密封的泄漏量及摩擦耗功随转速、压力的升高及温度的降低而增大，转速与压力的影响较大，温度的影响较小。泄漏量计算值与试验值存在一定偏差，最大偏差在20%左右。结果可为理论计算模型及计算方法的修正提供参考，以进一步分析S-CO2干气密封的密封性能。