磁流体发电技术

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1、关于磁流体发电技术的几个问题摘要：磁流体发电技术经过30多年的研究，已经取得相当大的进步。但其本身技术的发展很大程度上取决于其他科学技术的发展和进步。本文首先介绍了磁流体发电的原理，然后简述了磁流体发电技术。尤其对开式磁流体发电技术及其装置进行了详细的阐述。最后，分析了通过提高发电机的效率、超导技术和解决耐高温材料等方面来改善发电技术的可行性。关键词：磁流体磁流体发电及其优点发电机超导技术高温材料。能源问题足21世纪世界而临的秉人问题之一。我国的能源处于短缺中，乂因能源储备有限，随着我国经济的K速发展，随之而临着能源危机。

2、而化石燃料的使用对火气造成的污染不可估S。寻找绿色无污染的能源替代品成为了当务之急，而磁流体发电技术可以解决上述的问题。磁流体发电的研究开始于20世纪50年代末，K具冇综合效率高、污染低、结构简单、启动快等优点。作为一•种新型发电技水被汄为是最可行、最具有竞争力的直接发电方式。迄今，中国、美国、印度、澳人利亚以及欧洲共同体等都致力于这方而的研究和探索。随着科学技水的进步，磁流体发电異有广阔的发展空间和应用前景。1.磁流体发电及其分类磁流体发电是一种新型的高效发电方式，其定义为当带有等离子状态，是指物质原子内的电子在高温下脱

3、离原子核的吸引，使物质呈为正负带电粒子状态存在。是异体流体以一定的速度垂直通过磁场进而以感生电动势产生电功率，能量从内能直接转化为电能。磁流体发电按其工作物质的循环方式可分为开式循环方式、闭式循环方式和液态金属循环方式。通常在高温和高速下，通过把钾、铯等碱金属加入到惰性的工作物质中來使其具有足够的电导率。和普通的风力、水利和核能发电，优点表现的很突出，其一是利用磁流体发屯机发电，只要加快带电流体的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率。人们使用高能量的燃料，再配上快速启动装置，就可以使发电机功率达到1000万KW,这

4、就满足丫一些耑要大功率电力的场合。其二是节约燃料20%〜25%,甚至更多，这是个巨大的数字，具有軍:要的经济意义。其三是污染少也是与普通火力发电比较而言。磁流体发电有“种子”冋收装置，起A动脱硫作用，大气污染大为减少；联合循环热效率高，热污染比火力发电减少三分之一，比原子能发电减少一半，大大减少冷却水的用量。此外，还有单机容量大，可达丁•万千沉1台；起动快，可在几秒钟内达到满负载；比功率很人，发电机体积和重景相对比较小等。本文将对最简单的开式磁流体发电系统进行研究和探讨。1.磁流体发电的基本原理在本质上与其他发电机工作原理

5、是一致的。导体的等离子体通过磁场运动等同于导体切割磁力线运动，所以，磁流体发电裝置是用髙温高速的导电流体替代了普通发电机的电枢纽和转动部件，但工作过程和能量转换却不尽相同。K发电机的基木原理是“崔尔效庖”和“磁流体电动力学”。髙温导体流体以高速形式进入发电通道，通道上下两ifii冇磁极，在洛伦兹力的作用下，通道两侧的电极上产生电势差。是等离子体的供应不断，从而在电极上连续输出电能。等离子体气体在高温卜电离，高速通过磁场吋，同样在洛伦兹力的作用卜，正负离子会向左右两而的电极偏转，进而在两极间产生电势差，向外界提供可利用的电动

6、势。2.磁流体发电技术中需要解决的几个问题3.1磁流体发电机的效率结构原理：磁流体发电机由燃烧系统，通道和磁体三人部分飢成。燃烧系统包括燃烧室、喷管和空气预热系统等。燃烧室是将燃料、气化蹊剂、碱金属（种了）燃烧血获得导电气体——低温离子体。提尚现奋发电效率足磁流体发电屮重视的部分。对于磁流体发电机的效率即热电转换效率应至少在20%以上j有意义。对于R前的装置，其瓶颈在于机组的容量和燃料的电导率。而提高电导率足当前可以改善磁流体发电机效率具奋研究价仇的方14。其方法也是广泛的，如提高空气预热温度和富氧度；在燃气中添加铝粉和铯

7、种子，时增加燃料室内利:子停留的时间來达到全部电离的目的。发电通道是磁流体发电机的核心部分。它的性能的好坏在很人程度上也决定了磁流体发电机能否实川，通道的主要要求是介:具冇一定的热电转效率的基础h,保证可靠的长时间运行。空气预热方式，也足影响磁流体发电效率的一个重要方面，利川通道排气加热的内燃式空气预热器的技术十分复杂，但比外燃方式效率高，所以应从技术上进行考虑，权衡磁流体的发电效率。3.2燃气中的种子回收目前种•了•的I叫收效率仅达20%,如果用钯盐作种子，比用钾盐种了效率提W1倍，若提窈种子回收再生效率，并达99.99

8、%以上，那么，使用钯盐种子也是有经济效益的。M时，应该尽可能控制K燃烧所需要的温度，又要考虑燃烧的充分情况。所以添加物质的选择有待于进一步的研究。从Ifij会产生一系列的连环效应。进而增加了磁流体发电技术的推广和应用。同样也讨以增加种子W收装置。3.3低温超导技术的有待提高低温与超导技术的发展除了在某些