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磁流体发电机是什么?
作者:管理员    发布于:2020-12-21 15:21   文字:【】【】【
  磁流体发电机
  磁流体发电机,又名等离子发电机,是根据霍尔效应,用导电流体,例如空气或液体,与磁场相对运动而发电的一种设备。
  磁流体发电技能是一种新式的高效发电方法,因为无需经过机械转化环节,所以也称之为直接发电,燃料利用功率明显进步,用燃料(石油、天然气、煤、核能等)直接加热作业介质,使之在高温下电离成导电的离子流,然后让其在磁场中高速活动。离子流中的正负离子分别在磁场中发生偏转,抵达相应电极并将本身所带的电荷传递给电极,即达成了发电的目的。这种技能也称为等离子体发电,是一种将作业介质的内能直接转化为电能的先进技能。
  本技能难点在于需求含钾、铯等微量碱金属的惰性气体(如氦、氩等)作为工质,所以怎么大规模出产成本可接受的气体为一难关;另一方面,磁流体高温陶瓷通道需长时间在高达2000-3000K的温度下作业,而电极长时间在高温惰性气体下作业也简单被腐蚀,因此资料加工技能为另一大难关。
磁流体发电机
  发电技能
  燃煤磁流体发电技能便是磁流体发电的典型使用。燃烧煤得到的2.6×10^6℃以上的高温等离子气体以高速流过强磁场时,气体中的带电粒子在洛伦兹力(一种由磁场对在其间运动的带电粒子发生的力)的效果下流向电极,宣布直流电,经直流逆变成为交流电送入交流电网。
  磁流体发电本身的功率仅20%左右,但因为其排烟温度很高,从磁流体发电机排出的气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽,驱动汽轮机发电,组成高效的联合循环发电,总的热功率可达50%~60%,是正在开发中的高效发电技能中最高的。同样,它可有用地脱硫,有用地控制NOx的发生,也是一种低污染的煤气化联合循环发电技能。
  发电流程
  在磁流体发电技能中,高温陶瓷不仅关系到在2000~3000K磁流体温度能否正常作业,且涉及通道的寿数,亦即燃煤磁流体发电体系能否正常作业的关键,高温陶瓷的耐受温度最高已可达到3090K。
  磁流体发电联合循环比一般的火力发电功率高得多,但在相当长一段时间内它的研发发展不快,其原因在于伴随它的优点而发生了一大堆技能难题。磁流体发电机中,运行的是温度在三、四千度的导电流体(注:此处导电流体的温度与前文(“磁流体发电”条目下的第二段,“发电技能”与“发电流程”条目下的第一段)对立,望有关技能人员进行考证后对其加以修正),它们是高温下电离的气体。电离了的气体导电功能还不行,为进行有用的电力出产,还要在其间参加钾、铯等金属离子,以进步其导电功能。但是,当这种含有金属离子的气流,高速通过强磁场中的发电通道,达到电极时,电极也随之遭到腐蚀。电极的迅速腐蚀是磁流体发电机面对的最大难题。另外,磁流体发电机需求一个强壮的磁场,人们都认为,真实用于出产规模的发电机必须运用超导磁体来发生高强度的磁场,这当然也带来技能和设备上的难题。最近几年,科学家在导电流体的选用上有了新的发展,发明了用低熔点的金属(如钠、钾等)作导电流体,在液态金属中加进易挥发的流体(如甲苯、乙烷等)来推动液态金属的活动,奇妙地避开了工程技能上一些难题,制作电极的资料和燃料的研发方面也有了新发展。但想一会儿省钱省力地解决磁流体发电中技能、资料等方面的所有难题是不现实的。随着新的导电流体的使用,技能难题逐步解决,磁流体发电的远景还是达观的。在美国,磁流体发电机的容量已超越32000千瓦;日本、德国、波兰等许多国家都在研发碘流体发电机。我国也已研发出几台不同方式的磁流体发电机。