登陆注册
5289800000010

第10章 磁流体发电

磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。它的基本原理,是使高温导电流体高速通过磁场,切割磁力线,于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时,就会有电流输出。磁流体发电不像传统的火力发电那样,要先将热能转换成机械能,然后再将机械能转换成电能。而是直接将热能转换为电能。

在磁流体发电装置中,找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时,流体中的带电质点便受到电磁力的作用,正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极,并且它们都与负载相连,这时导电流体中自由电子的定向运动,就形成了电流。

高速通过磁场的导电流体可以是气体(如燃气或惰性气体)。常温下的气体通常是不是导电的,必须将气体的温度提高到6000℃以上,才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体,就是由热电离而产生的电离气体。

气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。在高温条件下,气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子,分离成自由电子和正离子。自由电子的数量越多,则气体的导电性能越好。

用一般的燃烧使气体达到这样高的温度十分难,并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。所以,通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中,掺入少量的电离电位较低的碱金属元素(如铯、铷、镓、钾、钠等)作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离,使气体达到磁流体发电所需的电导率。

磁流体发电机由三个主要部件组成:一是高温导电流体发生器,在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中,高温导电流体发生器就是燃烧室;二是发电和电能输出部分,即发电通道;三是产生磁场的磁体。

磁流体发电机也许多优点:结构紧凑,体积小,发电启停迅速,对环境的污染小等等。可作为短时间大功率特种电源,用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15%,但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体-蒸汽联合循环发电站,这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展,还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能-磁流体发电,以提高核电站的发电效率。

很多国家都十分重视磁流体发电的开发和研究。前苏联利用天然气作为燃料,于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体-蒸汽试验电站,最高输出功率达2万千瓦;80年又建成了总输出功率为58.2万千瓦的天然气磁流体-蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始,就大力开发磁流体发电。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面也有了长足的发展。

我国的这项研究起步较早,在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始,磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划,由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作,对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究,并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了世界先进水平。

磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术,对于这项新技术的研究和实施,必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。才能克服在其技术上的种种困难,使它能进行实际应用。相信不久的将来,磁流体发电的普遍开发利用能给人们的生活带来很大的改善。

同类推荐
  • 海上巨无霸:航空母舰

    海上巨无霸:航空母舰

    素有“海上巨无霸”之称的航空母舰从诞生伊始,就在控制海洋的争夺战中发挥出了重要的作用。1911年1月18日,美国飞行员尤金·伊利驾驶一架飞机在由“宾夕法尼亚”号巡洋舰改装而成的航空母舰上降落,预示着航空母舰时代的到来。到1921年,英国已经拥有3艘名副其实的航空母舰,至此,航空母舰正式登上了历史舞台。
  • 军震撼心灵的爱情故事(青少年快乐阅读系列)

    军震撼心灵的爱情故事(青少年快乐阅读系列)

    本书精选了最优美的精彩故事,这些故事和其中阐释的哲理,让青少年的心灵受到鼓舞和升华,让青少年更有信心和勇气地去梦想与憧憬,活得更有激情;让青少年在面临挑战、遭受挫折和感到绝望时,从中汲取力量;让青少年在惶惑、烦恼、痛苦和失落时,从中获取慰藉;让青少年在面对一切感到木然时,心中涌起无限的亮色;让青少年在青春的冷淡与叛逆情绪中,被生活的真善美所感动……
  • 世界经典童话故事全集:生灵怪象的故事

    世界经典童话故事全集:生灵怪象的故事

    本套丛书包括《国王皇后的故事》、《王子少年的故事》、《公主千金的故事》、《官员商人的故事》、《庶民百姓的故事》、《能工巧匠的故事》、《女人儿童的故事》、《魔鬼妖怪的故事》、《动物植物的故事》和《生灵怪象的故事》等10册童话故事,其中包括安徒生、格林、豪夫和王尔德的作品,也包括了世界各国许多民间童话故事, 很具有代表性和普遍性。相信这套《世界经典童话故事全集》丛书,能够启迪儿童的心灵、陶冶儿童的情操、培养儿童的情趣、丰富儿童的知识、发展儿童的智力,成为广大父母和少年儿童们的良好读物和收藏品。
  • 海蒂 小公主 绿山墙的安妮

    海蒂 小公主 绿山墙的安妮

    本书收录了世界上最广为流传的女孩成长故事。《小公主》讲述了富家女孩萨拉在一夜之间变成小孤女,在女校长伪善、恶毒的怜悯中艰难度日,然而她依旧保持着一颗乐观向上的心。《绿山墙的安妮》讲述了小孤女安妮被人领养后,在朋友、家人和老师的关爱中快乐成长的故事。
  • 明天在哪里

    明天在哪里

    苦金的短篇小说《明天在哪里》《听夕阳》就是这方面创作中有代表性的作品。作家不仅揭示出新一代少年儿童积极向上的心绪,还透示出贫困地区、民族地区现代化进程道远而任重;在艺术表现上也广采博取,写活了两个土家族儿童形象,鲜明地凸显出民族心理状态的新的发展,使作品的时代特征、地域特色、儿童特点浑然一体,也使儿童文学民族性更为丰富。
热门推荐
  • 济颠大师醉菩提全传

    济颠大师醉菩提全传

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 乱世之武道巅峰

    乱世之武道巅峰

    在一场战争里,没人知道是否有人存活,世界各地的大势力灭的灭,亡得亡。直到一天一位的武皇强者来到圣灵族,给了圣灵族一位婴儿。故事从这里开始
  • 曾经的种种

    曾经的种种

    每个人都有着别样的曾经,或许精彩,或许丰富,或许痛苦,或许不堪。总之,有太多太多需要我们去思考,去想象,把曾经的美好再找出来,让自己看看,也让他人翻翻!
  • 血莲女徒之祭天

    血莲女徒之祭天

    她本该平凡度过一生,却不料,天意弄人。他本该羽化成仙,却因同情旧爱,误惹是非。她被他变成了命定祭天人,他亦为她担心。他表面清冷薄情,却也为她做了不顾天下人的事。他说,原是我对不起你,为你陨落也是我命定的,无关情爱。她说,纵然你高高在上,可我依然倾慕于你。他说,我即看过你心中依恋不舍,苦痛难过,就不会让你这般死去。
  • 王者重生(超龄人)

    王者重生(超龄人)

    七十年代一个普通年轻人,一次看似意外的车祸,让他的灵魂飘流到一个魔法世界,然而二十五年后这个年轻人从昏迷中苏醒,他又有怎样的故事发生呢?他是一个魔武双修的普通人,他有一个一直暗恋的女孩,可这一切一晃二十五年,还会一样吗?女人,事业,金钱,他怎么去寻觅?
  • 自由者们

    自由者们

    创世纪初,人类首次突破科学理念的存在,将贪婪的双手伸向宇宙深处,而迎接他们的却是更贪婪的无尽黑洞。创世纪中,人类将科技与来自于对立宇宙的魔法一般的技术整合,企图统治更多宇宙,但是权衡宇宙的天平失衡,所有质子被吸向一处,重新捏回了原来那个“点”,在t=0秒时瞬间爆炸,塑造了一个众多原宇宙合成的大宇宙。创世纪末,时光神也无力回天,大宇宙在无尽的膨胀中坍塌。未来总是充满惊奇,新宇宙的诞生给予了新生命演绎一段有一段的故事。
  • 问道战记

    问道战记

    大千世界,强者如云,抬手撼天,长啸碎地。一位来自蛮荒之地的少年,走向那通往强者的海洋,踏过那争锋的纪元,一切都只为那传说中的问道升华。......以前,一生只为问道生,一世只为问道活。现在,一生只想成升华,一世只为你回头、
  • 入侵地球指南

    入侵地球指南

    作为一个吸烟喝酒爱睡懒觉无上进心的重度拖延症患者,刘楚发现自己摊上大事儿了。他得征服地球,顺便拯救一下全人类。如果你在街上看到一个忽然停下脚步狠狠地把自己的脑袋往电线杆上死磕、然后带着一脸血若无其事地走开家伙……没错儿,那就是他了。他得改掉很多很多坏毛病,不然就可能被那个家伙摘掉角膜或者肾脏。这是一个被虐待者成为救世主的故事。当然刘楚本人觉得……嗯,这样子其实挺爽的。注1:这是一部一本正经的作品。(群号:254874206)注2:封面为作者纯手工制造。关键词:工匠之心、情怀、后现代。
  • 碎梦花开

    碎梦花开

    一场偶遇,一场错过,下一世再遇见,你是否能认出我?
  • 医生一世

    医生一世

    她,江城医院的第一刀,孤僻冷傲,心里有难以跨越的阴影。当真命天子踏着七彩祥云而来,是否能带她走出自我的世界?“童歆,我是你的大夫。”“唔?你明明是警察蜀黍。”“我愿意融入你的世界,为你医治受伤的心。”