超臨界二氧化碳潤(rùn)滑軸承，是應(yīng)用在超臨界二氧化碳（S-CO2）動(dòng)力循環(huán)系統(tǒng)核心裝置超臨界二氧化碳渦輪發(fā)電機(jī)中的關(guān)鍵部件。
超臨界二氧化碳具有密度大、黏度小、流動(dòng)性優(yōu)、比熱容大、熱傳導(dǎo)性好等特點(diǎn)，可以用作循環(huán)工質(zhì)，能夠減少壓縮功耗、提高循環(huán)效率。以超臨界二氧化碳為循環(huán)工質(zhì)的超臨界二氧化碳渦輪發(fā)電機(jī)，可以廣泛應(yīng)用在余熱發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、火電、核電、光熱發(fā)電等領(lǐng)域，是一種發(fā)展?jié)摿薮蟮哪芰哭D(zhuǎn)換系統(tǒng)，軸承是其關(guān)鍵組成部件之一。
軸承的性能直接影響發(fā)電機(jī)的性能與運(yùn)行穩(wěn)定性，在超臨界二氧化碳渦輪發(fā)電機(jī)中，軸承工作在寬溫域、超高壓、超高轉(zhuǎn)速場(chǎng)景中。傳統(tǒng)軸承采用油來(lái)潤(rùn)滑，應(yīng)用在超臨界二氧化碳渦輪發(fā)電機(jī)中存在泄露風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)污染循環(huán)工質(zhì)，同時(shí)，這種軸承的轉(zhuǎn)速相對(duì)較低。
超臨界機(jī)組可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，并提高發(fā)電效率，目前我國(guó)研制能力處于國(guó)際領(lǐng)先水平，建成投產(chǎn)的超臨界火電站逐步增多，并且走出去步伐也在加快。超臨界水堆建造成本較低、核燃料消耗較低、熱效率高、安全性高，我國(guó)研究技術(shù)同樣處于全球領(lǐng)先地位。
受益于超臨界發(fā)電機(jī)組產(chǎn)業(yè)發(fā)展推動(dòng)，我國(guó)超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組應(yīng)用步伐正在加快。2021年12月，中國(guó)華能集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的我國(guó)首座大型超臨界二氧化碳循環(huán)發(fā)電機(jī)組正式投運(yùn)；2024年8月，中國(guó)科學(xué)院電工研究所研制出我國(guó)首座超臨界二氧化碳光熱發(fā)電機(jī)組；2025年1月，位于貴州的全球首套15兆瓦級(jí)燒結(jié)余熱超臨界二氧化碳發(fā)電示范項(xiàng)目進(jìn)入滿功率沖刺階段。
新思界
行業(yè)分析人士表示，超臨界二氧化碳發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目增多，有利于推動(dòng)我國(guó)超臨界二氧化碳潤(rùn)滑軸承需求增長(zhǎng)。但超臨界二氧化碳潤(rùn)滑軸承研制也存在難題，例如超臨界二氧化碳具有強(qiáng)烈的真實(shí)氣體效應(yīng)，作為軸承潤(rùn)滑介質(zhì)會(huì)帶來(lái)復(fù)雜的潤(rùn)滑流動(dòng)問題，因此其技術(shù)研究還在不斷深入。在我國(guó)，中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等多家機(jī)構(gòu)均在對(duì)超臨界二氧化碳潤(rùn)滑軸承技術(shù)進(jìn)行深入研究。
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