登陆注册
36407600000044

第44章 新颖高效的磁流体发电技术

火力发电何以造成能量使用效率低呢?最重要的原因是能量转换过程中环节太多,这就必然要消耗许多能量。如能革除这些由热能转换成机械能的中间环节,则至少可以使燃料能量的利用率提高到60%。这对能源使用的意义是何等巨大啊!而磁流体发电方式正是朝着这个方向努力的一种十分有效的尝试。

所谓“磁流体发电技术”,就是用燃料(石油、天然气、燃煤、核能等)直接加热成易于电离的气体,使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流,然后让其在磁场中高速流动时,切割磁力线,产生感应电动势,即由热能直接转换成电能。由于不经过机械能转换环节,所以称之为“直接发电”,燃料利用率也就得到提高。这种技术也称为“等离子体发电技术”。

为什么叫“磁流体”呢?这要追溯到160年前,即1831年,英国的著名物理学家法拉第发现的电磁感应现象。人们就是根据这一现象,利用导电固体(金属)在磁场里高速运动产生的电动势,制成了发电机,这就是常规的发电方式。如果通过磁场的导体是气体或液体(叫导电流体),利用这种导电流体和磁场相互作用而发电,就叫做“磁流体发电”了。

经物理化学实验表明,要使普通气体导电,就需要大约7000℃以上的高温才能实现必要的导电率,这样的高温是一般燃烧方式难以达到的。但若在气体中播撒一定数量的“低电离电位物质”,如钾、钠、铯等,在2000℃~3000℃高温下,即可达到磁流体发电所需的导电率。

流体发电装置主要由燃烧室、发电通道和磁体组成。它所应用的导电流体,目前有液态金属和等离子体。“液态金属”是指用导电率比较高的,且在稍高于常温就易于变为液态的金属,如钠(97.7℃)、钾(63.6℃)等,这叫“液态金属磁流体发电”。但它们难以高速流动,因此,使用较少。利用高温气化的等离子体发电的,叫“等离子体发电”,是目前使用最多的一种方法。还有一种是利用核反应堆产生的热进行联合循环发电的,叫“核能磁流体发电”目前这种方法尚未进入成熟阶段,但很受重视。

磁流体发电并不是开辟新能源,而是一种新的能源转换方式。它的优点在于:一是热效率高;二是结构紧凑、体积小;三是单机容量大:四是发电启停动作快;五是节省资源且可用高硫煤发电;六是对环境污染较小;七是可以副产氮肥等。由于它发电启停快,很适于满足“尖峰负荷”和军事武器装备方面特殊电源使用。如船舶动力、航空、航天器上用电,特别是用于火箭发动机燃烧室和磁流体发电联合装置,则可获得千瓦级的功率。近年,超导技术飞速发展,有的国家又在研究“超导磁流体发电机”,因其输出功率几乎不受磁场强度的制约,足以提供强大的输出功率,可适于需要小型化、大容量电源系统的武器装备使用。美国海军己研制成功3千瓦超导磁流体发电机样机。

自从1959年美国阿英柯公司试验燃煤磁流体发电技术成功后,世界上磁流体发电的研究,以美、日、前苏联为代表,进展较快。目前已有17个国家在从事这项发电技术的研究开发工作。其中13个国家重点研究燃煤磁流机发电技术。大部分正进入工业性实验电站研究阶段。

日本早在1966年就把磁流体发电技术作为通产省的第1号国家项目,经连续进行10多年的开发研究后,终于在1981年由三菱机电公司完成了“马克-7”型实验装置,用钢铁系磁铁,形成了高达2.5千高斯的磁场,将煤油变为2900℃的燃气,以每秒1000米的高速流过发电通道,输出功率为100千瓦,连续运行了200小时,但真正达到实用化,需要6万高斯以上的强磁场,最低输出功率为数万千瓦,且要连续工作5000~6000小时。因此,还要进行长期努力才能实现。目前正在研究100万千瓦级燃煤磁流体发电站。

前苏联主要是研究以天然气为燃料的磁流体发电技术,已于1991年首先建成了世界上第一座50万千瓦级的Y-500型磁流体——蒸汽动力联合循环实验电站。1973年前苏联和美国开始联合研究磁流体发电技术,美国制造的磁流体发电通道和46吨重的6万高斯超导磁铁安装在前苏联的装置上进行试验。前苏联自己还计划在新建的梁赞州火电站中,建造一座100万千瓦级燃煤大型磁流体发电——蒸汽涡轮发电机组合电站。这种电站效率可达50%,节约燃料25%~30%,可连续工作1万小时以上。

美国则以燃煤为燃料,正在建造一座30万千瓦级实验型磁流体发电装置。在1990年曾拨出4040万美元作为磁流体发电技术的科研费。美国防部还计划在1992~1997年间研究军用型磁流体发电装置用于空间航行器上,功率10万千瓦,一次运行时间500秒。

中国已把这项技术作为“863计划”重点项目,在1989年还与美国、前苏联两国科技界分别确定联合研究万千瓦级中试电站的技术概念。千千瓦级磁流体发电机组已完成试验任务,最高输出功率2200千瓦。燃煤磁流体发电通道电级试验装置,也已完成试验任务,到1990年已运行540小时。到2000年的目标是建造一座万千瓦级燃煤磁流体——蒸汽联合循环中试电站。

专家们预测,目前磁流体发电在技术上已日趋成熟,随着超导技术的发展,可望将在90年代广泛应用在矿物燃料发电站中,这对整个能源发展,促进经济兴旺,必将产生重大影响。

同类推荐
热门推荐
  • 竹简的惊世表情

    竹简的惊世表情

    本书以浅显活泼的笔调对简牍进行了系统性的介绍,并对甘肃境内出土的天水秦简、甘谷汉简、武威汉简、敦煌汉简、居延汉简的出土背景、简牍的故事及与简牍相关的历史进行了述说,彰显了简牍的价值、历史地位及甘肃简牍的历史地位。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 傅小姐你老公又在作死了

    傅小姐你老公又在作死了

    每个人心里都有一个秘密,而我的秘密就是你。傅卿颜向来都是沉着冷静,却在颜灼面前乱了方寸。颜灼万花丛中过,片叶不沾身,却在玩玩的时候,丢掉了自己的心。分手后,一切都好想发生了天翻地覆的变化,颜灼一直认为他的秘书就是个刻薄古板的美女,谁能告诉他酒吧里跳着热舞那个女人是谁?谁能告诉为什么他看见他秘书在打游戏,居然是自己一直带的徒弟?谁能告诉他为什么他的秘书变成他的未婚妻?不过这点他还是可以接受的。“未婚妻早。”傅卿颜皮笑肉不笑的看着他“我们的婚约已经解除了。”颜灼:“是吗?那老婆早?”傅卿颜:“……”
  • 花都御医

    花都御医

    从乡下来的少年做了医院的副主任,还跟土豪的千金二小姐做了假夫妻,没想到遇见了他最喜欢的女人,假老婆的姐姐,本打算离婚再娶,可二小姐说喜欢上了他,不愿意离婚,这让穆峰非常的头疼……美女主任,我有老婆了,你别逼我跟你一起出差了行吗?!
  • 医医医

    医医医

    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。
  • 贤者的问答

    贤者的问答

    异世界土著在面对种种事件时会选择如何解决问题?作为一个术士该如何最大化利用自己那有限且不可控的法术?(当然是洗点法兼灵啊)身处时代的浪潮,微不足道的个体又该如何把握自己的未来?“法表稀烂?谁管他啊,反正接下来就永远是我的回合了!”内含以下要素,如有不适请尽快弃书:97%纯土著.jpg梦·想·天·生梗
  • 十者异能

    十者异能

    一场战斗,异能者战败,为了保护那些刚觉醒的小异能者们,派出二十名异能长老将他们放在异能学校里保护起来,而在他们之中有五对双胞胎先天性异能者将是以后的希望,而在二次战斗时他们又会怎样呢?某人:你是作者我们又不是,我们怎么知道会怎么样啊某雨:嘿嘿,猜想一下嘛,不要那么暴躁某人:切,稀罕某雨:难搞哦~
  • 异能宠爱:宝贝,别乱来

    异能宠爱:宝贝,别乱来

    新文《速度快穿》已开,求收藏~海棠绑定快穿系统,在无数世界帮助痴男怨女,炮灰,女配,背锅侠,小可怜完成心愿~第一个世界:末世宠妻狂魔第二个世界:娱乐圈小白花……自打她成为实验体,怪事就时有发生,接连不断的怪事将她引到一个个光怪陆离的世界。探索宇宙的奥秘,异能、催眠师、人皮外衣、花之国度、梦幻岛、长寿人、吸血鬼、雾都、同生人、冰冻人、长舌妇,木乃伊……投食指南:1.这是披着现代异能外衣,经历各种诡异事件的玛丽苏文。2.男主前期失忆进到女主姐姐身体里,无脑偏心女主,后期更是偏心到胳肢窝里的各种神宠。3.作者傲娇星人,不喜勿进。排雷:本文男主出现的章节并不多,基本都是女主,喜欢看全篇男女主谈恋爱的慎入,这篇更多的是女主的各种冒险。
  • 灵器复苏

    灵器复苏

    王羲之的笔,神医扁鹊的草绳,杜甫诗中的西岭窗和东吴门……各种名人遗留的古物都苏醒了特殊的能力,它们可以颠覆现实,祸乱人间。这是一个灵器复苏的时代。你意想不到的古物,都在以不起眼的方式逐渐苏醒。——【已有百万字完本小说,可放心收藏。】【书友群:125287626】
  • 大小姐的御用占星师

    大小姐的御用占星师

    一个A+级别的赏金猎人,一个能够预知未来的星盘,一个阳光下充满罪恶的都市,一个离奇而报酬丰厚的任务,蓝礼重回都市生活,他该如何面对一个柔弱女孩背后,所隐藏的巨大阴谋?