北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室单螺杆压缩机/膨胀机技术研究取得重要进展

重点实验室针对余热余压回收、分布式可再生能源发电、热泵以及可燃气体液化等的迫切需求，开展了单螺杆膨胀机/压缩机系列基础和应用研究，取得了系列重要进展：

（1）针对目前国内外缺乏千瓦到百千瓦级小流量高压比膨胀动力机的现状，，研制成功了115mm、155mm、175mm和195mm螺杆直径的四种型号单螺杆膨胀机，填补了国际空白。单螺杆膨胀机已在实验室成功运行上千小时，总效率最高达到了69.94%。

（2）创新性地提出了一种单螺杆膨胀机与有机朗肯循环相结合的低温热源发电技术，从而实现了80℃以上热源的热功转换，搭建了单螺杆膨胀机有机朗肯循环实验台，并在实验室成功实现了运行和发电。这一技术不仅可用于低品位余能热功转换，而且可用于地热发电、分布式太阳能热发电等可再生能源发电。

（3）创新性提出了两种节能与新能源汽车方案：熔盐蓄热和单螺杆膨胀机相结合的新型压缩空气汽车动力系统；内燃机与单螺杆废气余热回收的混合动力汽车，并分别搭建了实验系统，实现了成功运行。

（4）创新性提出一种基于单螺杆压缩机和膨胀机的橇装式可燃气体液化方案，为零散可燃气体的回收提供了一种有效的技术手段，同时得到了橇装式可燃气体液化系统的优化方案；

（5）研制成功了四种型号单螺杆制冷压缩机，填补了国内空白，其中研制成功的42mm螺杆直径单螺杆制冷压缩机为世界最小的单螺杆制冷压缩机，该压缩机在实验室成功实现了长期运行试验。

接下来，吴玉庭博士重点介绍蓄热在太阳能热热发电领域的应用，他说“如果增加蓄热7.5小时的话，可能会得到3800个小时，如果到15个小时，可能会做到6000多个小时。这样发电量大大增加，所以最后折算到每度电的发电成本会大幅度下降。”

据了解，目前北工大实验室开发出来的低熔点熔盐，跟国际主流的熔盐凝固点220度相比熔点已经降到100度以下，实验室测出来熔盐可以达到500度至600度，该技术目前处于国际领先地位，这项实验结果被美国国家实验室引用。使用这项技术的优点是降低成本、降低压力、提高可靠性，效率可以得到显著的提高。

北京工业大学的能源楼的楼顶，我们用之前研究的低熔点的熔盐代替导热油，已经在槽式系统里面实现循环，现在已经运行了上千个小时。

最后，吴玉庭博士称太阳能热发电是一种比较有潜力的大规模热发电技术，太阳能热发电的成本目前可能会降到2000美元以下，中国可能会降的更低。第三是溶盐传热蓄热可能是太阳能热发电关键的核心技术，我们北京工业大学在这方面做了大量的研究工作，能够提供溶液传热蓄热的整体解决方案，并且能够为这个技术的发展提供技术支撑。