本发明涉及透平膨胀机领域，具体涉及一种液态工质喷雾冷却系统，工质在涡轮膨胀做功带动高速发电机主轴转动，工作过程中，高温工质导致与其接触的部件温度升高，超过一定程度后导致机械密封或干气密封无法使用，不利于与涡轮相连接的零件使用寿命。因此可以启动雾化喷嘴向雾化腔中喷入雾化工质，雾化工质在雾化腔中吸收连接体与排气壳的热量，部分气化，并形成了混合湿工质，然后沿着导流背板移动到冷却腔中，对接触的部件进行冷却，随后通过通气孔排出，将主流道的高温工质与冷却腔隔离，减少热量传递，进入主流道与工质混合，并进入下一工艺流程，从而可以方便地进行冷却以提高工作寿命。