一种兆瓦级超临界二氧化碳向心透平装置，属于透平技术领域，本发明包括蜗壳、喷嘴叶栅和透平叶轮，透平叶轮设置在蜗壳的中心处，透平叶轮的周向上设置有多个喷嘴叶栅，透平叶轮由轮盘和叶片组成，叶片的两端分别设置有叶片进口和叶片出口，叶片靠近叶片进口的一端为叶顶，远离叶片进口的另一端为叶根；叶轮叶片翼型在前缘的切线与转子半径方向上形成的夹角为进口叶片角α，进口叶片角α为70°；叶轮叶片翼型在尾缘的切线与转子轴向所形成的夹角为出口叶片角β，出口叶片角β为53°，叶片的外径D1为592.7mm，叶片轴向长度h与叶片外径D1满足以下几何关系h＝0.16D1。本发明结构紧凑、转速较低、效率高和辅助系统少，具有广泛的工程应用前景。