登陆注册
27957600000060

第60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
  • 地理奇观未解之谜

    地理奇观未解之谜

    本书为少年课外阅读,补充少年知识的教学课外辅助读物。本书选取了适合少年阅读的关于科学奥秘的知识问题。
  • 神奇知识大百科

    神奇知识大百科

    一本让你看起来无所不知的书。神奇知识:指的是琐碎的、庞杂的事情或知识等,或许饶富趣味、并随时充斥在我们的生活周遭,却鲜少人会去注意。不冷不知识,胡说八道也是一种凉凉的知识……做一个“神奇知识知识达人”,让你在日常交际中成为耀眼的“话题王”。丰富的冷门知识,让你备受欢迎与人沟通更加自如更加高效。现代版的十万个为什么。
  • 解读科技难题(科学探索的真相)

    解读科技难题(科学探索的真相)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们读者的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,增强科学探索精神,这是科学普及的关键。
  • 导弹百科

    导弹百科

    本套青少年科普知识读物综合了中外*科技的研究成果,具有很强的科学性、知识性、前沿性、可读性和系统性,是青少年了解科技、增长知识、开阔视野、提高素质、激发探索和启迪智慧的良好科谱读物,也是各级图书馆珍藏的最佳版本。
  • 昆虫记

    昆虫记

    法布尔的《昆虫记》誉满全球,在法国自然科学史与文学史上都有它的地位,被誉为“昆虫的史诗”。《昆虫记》所表述的是昆虫为生存而斗争所表现的惊人的灵性。法布尔把毕生从事昆虫研究的成果和经历用大部分散文的形式记录下来,详细观察了昆虫的生活和为生活以及繁衍种族所进行的斗争,以人性照应虫性,虫性、人性交融,使昆虫世界成为人类获得知识、趣味、美感和思想的文学形态,将区区小虫的话题书写成多层次意味、全方位价值的巨制鸿篇,这样的作品在世界文学史上诚属空前绝后。
热门推荐
  • 我是迪迦奥特曼本尊

    我是迪迦奥特曼本尊

    “迪迦!你居然背叛我们!”卡蜜拉满脸震惊的看着面前这个自己深爱着的男人,她怎么也想不到他居然会背叛她们,会背叛她们黑暗四人组。迪迦没有说话,他缓缓的向远处走去,此时卡蜜拉的眼神中正带着强烈的恨意。她对迪迦的背影喊道:“迪迦!你等着,早晚有一天我会出来的。我出来后我要让你生不如死!”说完她渐渐的石化,最后变成一具没有任何生机的石像。迪迦来到露露耶遗迹的外面,他手一挥一具和他长得一模一样的石像出现在场内。迪迦看着面前的石像点点头表示很满意,然后他张开双臂朝宇宙飞去。没有人知道他去哪里了。……三千万年后他重回地球,化身成为一个普通的人类,但没想到他居然变成了真角大古的弟弟真角佐木。当他发现大古居然可以变身成为迪迦时,他露出了一个笑容。“太好了,我正愁怎么办呢。正好有你可以替我挡住那些人……”
  • 皇后在上

    皇后在上

    万千宠爱在一身,这是她穿越后的第一感觉。只是万事不是开头难么?这开头如此多娇,这后来要怎么过?人啊哪能一帆风顺呢?幼年时光,尽管人人都是面慈心善的模样,但真心的又有几个?有恨她的又有几个?她的靠山一死,她的生活,她的命运,都只是人家嘴里的一句话。那即便是被迫听着话,她也要活的粉粉红红自由自在,看不惯?你咬我啊。
  • 最爱的季节是你的姓氏

    最爱的季节是你的姓氏

    你们所有人,所有人都说怕我受到伤害!但是你们知不知道,我最害怕的是你们因为我受到任何的伤害!所以你们能不能......能不能别再护着我,让我和你们站在一起,而不是你们的身后!求求......求求你们了......
  • 赊剑

    赊剑

    酒肆之内,说书人不说风花雪月,偏要说那边陲之远,街头巷尾之中,铸剑之人不打铁却偏要练剑,无人深谷之下,有人守着青灯却不修佛法。衣冠堂堂之人不一定行侠仗义,白衣布丁者亦不只是蝼蚁。这天下,不仅有王侯将相,天外神仙,更多的还是那些贩夫走卒,行走于世间。这世间之事并不是非要做那天下第一才能惊天动地,藏于市井,看看这人间的生老病死亦可以是种修行,毕竟这江湖与庙堂,可能也就只是在那一碗浊酒,一把长剑之间
  • 万物园探险家

    万物园探险家

    世界一分为二,一百年前,人们打通了前往万物园的道路,就此开启了大冒险时代
  • 玉堂金阙

    玉堂金阙

    当一个普通的文科女,穿越到这个时代,她可能会有所作为吗?作为一个有抱负的穿越女,陆希的目标是把她爹的棺材从她继母身边挖出来,然后和她亲娘合葬。结果,她被一头披着羊皮的狼救了,然后以身抵恩的故事。
  • 重生校园之全民武时代

    重生校园之全民武时代

    【本文女强文,前期女主小白,后期性格转变,腹黑+毒舌】她肥胖,被丈夫漠视,被小姨子们嘲笑,被婆婆嫌弃。苏叶看着镜子里的自己肥胖的身躯还有因肥肉而模糊不清的五官,再低头看着手上长满了茧子…然而,一朝重生,回到初中时代,看她如何逆袭人生…但…这个世界好像有哪里不太对…呃…
  • 拐来的护士妻

    拐来的护士妻

    全世界最搞笑的事,莫过于一位乌龙女护士误扎了一位黑帮头子的命根子。她是世上敢“打”他敢“扎”他还敢“脱”了他的唯一一个女人。黑帮头子的世界观里,从未有过爱情的存在,直到她的出现。放手?做不到!那么,要爱就彻底的爱吧!看他那么可怜,得了绝症还被她误扎了命根子的份上,她就勉为其难地答应他吧。可为毛,他还要她嫁给他?情节虚构,切勿模仿
  • 双世宠妃之嫡女惑天下

    双世宠妃之嫡女惑天下

    “敢带着儿子跟别的男人跑,苏玉徽你长本事了啊?”“所以呢?”“还所以!?”权倾朝野的小王爷,被自家娘子凉凉的态度气到差点原地升天。“今天本王就要让你知道谁是你的男人?”赵肃一把将苏玉徽抱起。“喂,喂,你要干嘛?”“生崽!”“诶,别……”"--情节虚构,请勿模仿
  • 重生之公主风华绝代

    重生之公主风华绝代

    她是皇城不可一世的刁蛮公主,机关算尽,却落得个筋扒皮,命丧烂葬岗的下场。重活一世,她修品性,习礼仪,为赎罪,也为涅槃。“蓝乐阳,你究竟想耍什么花样?“洞房花烛夜,那人咬牙怒斥。”本宫累了,纳兰大人请回吧……“