本发明涉及超临界二氧化碳发电，尤其涉及一种300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统。
背景技术：
1、超临界二氧化碳布雷顿循环系统是采用临界态的二氧化碳作为循环工质，将热源的热量转化为机械能并最终输出电能。以临界态的二氧化碳作为工质可以有效降低循环中的压缩功，提高效率，减少涡轮机级数，进而减少占地面积。同时，二氧化碳具有良好的惰性，无腐蚀，无毒，再加上它易运输，易储存，制作成本低，相应的初始投资就会更低。故超临界二氧化碳布雷顿循环被称为最有前途的循环之一。目前国内外所研究的超临界二氧化碳布雷顿循环系统中的压缩机基本都为离心式压缩机。由于布雷顿循环工作在二氧化碳的临界点附近，而二氧化碳在其临界点附近物理性质变化极其剧烈，且越靠近临界点，变化越剧烈(当二氧化碳压力为7.4mpa时，若温度从303k上升到303.2k时，将会发生186.58kg/m3的密度下降和33.78kj/kg*k的定压比热容增加)，与此同时，在临界点附近的工质更容易发生相变，这就会导致超临界二氧化碳在工作中可能产生凝结，流动稳定性降低。超临界二氧化碳压缩机作为整个循环中最主要的部件之一，工质在其中的流动状态对整个循环系统有着很大的影响。
2、相对于国外，国内关于超临界二氧化碳布雷顿循环的研究起步较晚。近年来，针对超临界二氧化碳离心式压缩机的研究才逐渐增多，但关于超临界二氧化碳压缩机及其性能试验研究工作以及离心压缩机扩压器实验研究较少，面临着如下几方面的问题：如何使得超临界二氧化碳离心压缩机在运行过程中工质稳定，如何获得超临界二氧化碳离心压缩机及扩压器在不同流量时的性能曲线以及不同类型扩压器对系统运行稳定性的影响。
3、为此，需要一种300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提出一种300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，包括电机设备、二氧化碳预处理子系统、超临界二氧化碳压缩机闭式循环试验台、冷却水循环子系统、密封系统、润滑油系统，其特征在于，所述二氧化碳预处理子系统包括二氧化碳储罐、隔膜泵、汽化加热器，二氧化碳储罐与隔膜泵、汽化加热器分别相连，隔膜泵与汽化加热器相连；
2、所述超临界二氧化碳压缩机闭式循环试验台包括300kw变频调速离心压气机、出口减压阀、进口减压阀、二氧化碳缓冲罐、冷却器；其中，进口减压阀与300kw变频调速离心压气机、出口减压阀、冷却器及二氧化碳缓冲罐依次相连形成循环回路；
3、所述冷却水循环子系统包括冷却塔、循环泵和冷油器，冷却塔出口端与循环泵进口端相连，循环泵出口端与冷却器水侧进口端相连，冷却器水侧出口端与冷却塔进口端相连；循环泵出口端通过冷油器与冷却塔进口端相连。
4、汽化加热器的出口设置第一压力传感器、第一温度传感器；300kw变频调速离心压气机的进口设置第二压力传感器、第二温度传感器，出口设置第三压力传感器、第三温度传感器；出口减压阀的出口设置第四压力传感器、第四温度传感器；二氧化碳缓冲罐的进口设置第五压力传感器、第五温度传感器；冷却器水侧进口端设置第七温度传感器；冷却器水侧出口端设置第六温度传感器。
5、所述300kw变频调速离心压气机的转速为32500rpm，进口温度为35℃，进口压力为7.6mpa，出口压力为10.8mpa，进口质量流量为13.5kg/s。
6、所述二氧化碳储罐的系统压力充气不小于8mpa。
7、所述密封系统包括氮气储罐，且氮气储罐上设置第八压力传感器、第八温度传感器。
8、所述密封系统的压力适应环境为大气压，且高压侧不小于8mpa。
9、一种300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统的测试方法，其特征在于，二氧化碳储罐中的二氧化碳经过隔膜泵增压以及汽化加热器进行精准温度控制后处于超临界态，然后经过进口减压阀进入300kw变频调速离心压气机进行增压，再经过出口减压阀减压及冷却器冷却降温精准控制二氧化碳的温度压力达到压缩机入口温度压力的超临界态后进入二氧化碳缓冲罐；冷却水经过冷却塔降温后，形成低温冷却液进入循环泵后分两路：第一路进入冷却器与二氧化碳工质进行换热，之后进入冷却塔，第二路进入冷油器中进行换热，使300kw变频调速离心压气机润滑油冷却，最后进入冷却塔。
10、所述超临界态为7.6mpa、35℃。
11、本发明的有益效果在于：
12、1、本发明简化了实验结构，并且不会影响实验过程和实验精度；
13、2、采用了独立的二氧化碳充气系统输出超临界态二氧化碳，为整个循环系统输入了稳定的工质；
14、3、隔膜泵对工质二次加压，保证工质输入压缩机的进口压力稳定可靠；
15、4、kulite动态压力传感器沿着周向布置可捕捉到失速团周向传播压力信号，可对扩压器运行状况进行实时监测。
1.一种300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，包括电机设备、二氧化碳预处理子系统、超临界二氧化碳压缩机闭式循环试验台、冷却水循环子系统、密封系统、润滑油系统，其特征在于，所述二氧化碳预处理子系统包括二氧化碳储罐(21)、隔膜泵(24)、汽化加热器(31)，二氧化碳储罐(21)与隔膜泵(24)、汽化加热器(31)分别相连，隔膜泵(24)与汽化加热器(31)相连；
2.根据权利要求1所述的300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，其特征在于，汽化加热器(31)的出口设置第一压力传感器(p1)、第一温度传感器(t1)；300kw变频调速离心压气机(51)的进口设置第二压力传感器(p2)、第二温度传感器(t2)，出口设置第三压力传感器(p3)、第三温度传感器(t3)；出口减压阀(32)的出口设置第四压力传感器(p4)、第四温度传感器(t4)；二氧化碳缓冲罐(41)的进口设置第五压力传感器(p5)、第五温度传感器(t5)；冷却器水侧进口端(613)设置第七温度传感器(t7)；冷却器水侧出口端(614)设置第六温度传感器(t6)。
3.根据权利要求1或2所述的300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，其特征在于，所述300kw变频调速离心压气机(51)的转速为32500rpm，进口温度为35℃，进口压力为7.6mpa，出口压力为10.8mpa，进口质量流量为13.5kg/s。
4.根据权利要求1所述的300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，其特征在于，所述二氧化碳储罐(21)的系统压力充气不小于8mpa。
5.根据权利要求1所述的300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，其特征在于，所述密封系统包括氮气储罐(71)，且氮气储罐(71)上设置第八压力传感器(p8)、第八温度传感器(t8)。
6.根据权利要求1或5所述的300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统，其特征在于，所述密封系统的压力适应环境为大气压，且高压侧不小于8mpa。
7.一种权利要求1所述300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统的测试方法，其特征在于，二氧化碳储罐(21)中的二氧化碳经过隔膜泵(24)增压以及汽化加热器(31)进行精准温度控制后处于超临界态，然后经过进口减压阀(321)进入300kw变频调速离心压气机(51)进行增压，再经过出口减压阀(32)减压及冷却器(61)冷却降温精准控制二氧化碳的温度压力达到压缩机入口温度压力的超临界态后进入二氧化碳缓冲罐(41)；冷却水经过冷却塔(81)降温后，形成低温冷却液进入循环泵(91)后分两路：第一路进入冷却器(61)与二氧化碳工质进行换热，之后进入冷却塔(81)，第二路进入冷油器(22)中进行换热，使300kw变频调速离心压气机(51)润滑油冷却，最后进入冷却塔(81)。
8.根据权利要求7所述300kw等级超临界二氧化碳压缩机系统的测试方法，其特征在于，所述超临界态为7.6mpa、35℃。