一种可适应大范围背压及流量的超临界二氧化碳透平装置,其中,导向蜗壳进口布置有流量测试及通流控制系统,高温高压的超临界二氧化碳工质通过导向蜗壳后进入喷嘴环中膨胀,喷嘴叶片型线采用对攻角不敏感的大头圆弧叶型,并增加可调通流面积装置,通过流量传感器电信号对喷嘴叶片倾斜角进行自适应调节,改变通流面积以适应大范围流量工况。进入叶轮时,工质内能及动能转化为机械功输出,叶轮出口设有背压测试及扩压器控制系统,通过背压传感器电信号对可变几何参数自适应背压扩压器进行调节,适应大范围背压,提高透平运行效率。本发明的优势在于可适应大范围背压及流量工况,气动效率高,自适应性强,显著降低了运行成本,具有广阔的市场前景。