登陆注册
30305200000010

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
  • 苏浅浅变身魔法师

    苏浅浅变身魔法师

    夜晚,女生苏浅浅写字台上的水晶天使奖座竟然在月光中活了起来,水晶天使流着眼泪向苏浅浅讲述了天使之城遭遇的劫难,并且告诉她疾病女巫塔洛娜正在预谋播撒新的疾病攻击人类。只有寻找到生命钥匙,才能打败女巫塔洛娜。苏浅浅和她的同伴们穿上了月光女神赐予的魔法圣衣,开始了寻找生命钥匙的旅程。他们进入血蝙蝠峡谷、跋涉原始丛林、打败眼镜蛇王和大狼蛛,又来到了充满神秘和传奇色彩的埃及,借助金字塔的神秘力量,通过秘密通道重返天使之城和塔洛娜女巫进行了生死决战……
  • 给孩子的唐诗课

    给孩子的唐诗课

    《六神磊磊给孩子的唐诗课》是六神磊磊最新的一部著作,专门为孩子量身打造的唐诗课程。他用了两年多的时间,和专家们一起精心打磨,沿着初唐、盛唐、中唐、晚唐的轨迹,但又不拘泥于此,带领孩子去五彩斑斓的诗的世界。在这里,磊磊会用另一种方法讲唐诗。不搞填鸭和大量死记硬背,不搞全盘一字一句的赏析,不搞那么多“标准答案”,而是带孩子们穿越时光,来到公元618年去漫游,做他们的游伴。给他们讲李白、杜甫、韩愈、白居易们的故事,了解诗人们的小秘密、开心和忧伤。磊磊说:不勉强孩子背唐诗,我只负责让孩子爱上唐诗。每篇文字都配有美丽的插图,让孩子充分感受到阅读是一件有趣和赏心悦目的事情。每一节课的课前有知识点,课后会有相关的小问题,激发孩子独立思考的能力,也方便家长与孩子进行互动和讨论。
  • 闪闪奇遇记三:恶棍乌鸦吉姆

    闪闪奇遇记三:恶棍乌鸦吉姆

    《闪闪奇遇记三:恶棍乌鸦吉姆》生性邪恶的乌鸦吉姆做尽了坏事,在林中残忍地偷吃鸟蛋,让曾经平静的森林陷入了悲伤和恐慌,他还使起小聪明,耍得蓝松鸦警察团团转,究竟是法网恢恢还是魔高一丈呢?
  • 我爱和人交朋友

    我爱和人交朋友

    我们有时候常会听到有的同学抱怨自己的朋友没有友情,甚至不讲交情。其实说穿了,之所以抱怨是因为自己的要求没有得到满足,而这种要求往往也是非常功利的。所以,我们不必一味追求所谓的“纯洁的友情”,也不要因为要求得不到满足就抱怨别人没有“友情”。其实互利互助,是人际交往的一个基本原则:既要感情又要功利。
  • 漫长的感恩之旅

    漫长的感恩之旅

    情商又称情绪智力,是近年来心理学家们提出的与智力和智商相对应的概念。它主要是指人在情绪、情感、意志、耐受挫折等方面的品质。以前人们认为,一个人能否在一生中取得成就,智力水平是第一重要的,即智商越高,取得成就的可能性就越大。但现在心理学家们普遍认为,情商水平的高低对一个人能否取得成功也有着重大的影响作用,有时其作用甚至要超过智力水平。那么,到底什么是情商呢?
热门推荐
  • 拾光咖啡厅

    拾光咖啡厅

    风飘过,风铃轻响,从那一刻,属于莫瑾言与叶子清的故事就开始了。
  • 中华人民共和国民法典

    中华人民共和国民法典

    为加强法制宣传,迅速普及法律知识,服务于我国民主法制建设,多年来,中国民主法制出版社根据全国人大常委会每年定期审议通过、修订的法律,全品种、大规模的出版了全国人民代表大会常务委员会公报版的系列法律单行本。该套法律单行本经过最高立法机关即全国人民代表大会常务委员会的权威审定,法条内容准确无误,文本格式规范合理,多年来受到了社会各界广泛关注与好评。《中华人民共和国民法典》被称为"社会生活百科全书",是民事权利的宣言书和保障书,如果说宪法重在限制公权力,那么民法典就重在保护私权利,几乎所有的民事活动大到合同签订、公司设立,小到缴纳物业费、离婚,都能在民法典中找到依据。民法典共7编,依次为总则编、物权编、合同编、人格权编、婚姻家庭编、继承编、侵权责任编,以及附则,共1260条。
  • 你是那束曙光

    你是那束曙光

    小小我见过你,那年你十六岁。他从没想过,自己当时没有喜欢上未经世事的她,而是确定了现在敛尽锋芒,却还有些棱角的她,这可能是冥冥注定的事情吧。既然是冥冥注定,那么小小,我要你眼中的满目山河有我。————某一天早起“陆程奕!分手!”“你说什么?我没听清”“我说!分……唔嗯……”————小说又名《高冷男神不高冷》
  • 英雄守护1人蛮之战

    英雄守护1人蛮之战

    一位须发皆白的老者,他睁开了五十年来紧闭的双眼,内心诚惶诚恐地对着一位少女说道:“你将拯救整个世界的生灵,你是万物的创世女神。”,然后又对着一位青年说道:“英雄,你为何而战,又守护着谁?这是你的使命,也是你的宿命。”,最后在熊熊烈火燃烧中吟诵:“无尽黑暗域外至,万族纷争血成河。冰封谷底灰烟灭,终于弑神又弑魔。”。
  • 红眼黑皇

    红眼黑皇

    月红天葬,魔王开启了黑暗时代——这是一句流传了许久的谶语。当月亮正在渐渐变红……群魔乱舞的世界中……得到妖精契约的人类开始了自己的使命!
  • 请你不要再出现在我的世界

    请你不要再出现在我的世界

    我真的伤不起了,拜托请你离开我的世界吧。
  • 抓鬼的那些年

    抓鬼的那些年

    什么叫屌丝逆袭,什么叫祸不单行,什么叫绝处逢生!虽然是灵异都是偏向与搞笑,另外我写这个是向巫九致敬!
  • 乔装俏佳人

    乔装俏佳人

    打赌输了,展怀春绑着俩馒头男扮女装混进了尼姑庵。怕打雷了,展怀春把伺候他用饭的小尼姑给搂住了……
  • 娇妻难搞定:首席军官快接旨

    娇妻难搞定:首席军官快接旨

    “报告!夫人把唐朝古董给了隔壁街乞丐!”首席大大面无别情,“随她。”“报告!夫人把三少的底裤拿去卖了!”“随她。”“报告!夫人去了夜总会!”“干嘛?”“找猛男!”首席这下不淡定了,“走!去把你家夫人找回来!”看来,该给点教训了。
  • 初中女孩的成长日记

    初中女孩的成长日记

    我,是一个初中生,和其他女生一样,青春叛逆,有喜欢的人,玩过离家出走,而现在的我,知道了,除了亲人,没有人会无条件对你好,和我,一起怀念一下曾经的青春吧