磁流体发电简述教学讲义
栏目:行业动态 发布时间:2020-06-03 21:20
磁流体发电简述教学教材_理化生_高中教学_教学专区。2020/5/27 磁流体发电简述 ? 引子 ? 磁流体发电的史乘 ? 磁流体发电道理与本事 ? 磁流体发电安装体系组成 ? 磁流体发电长处 ? 磁流体...

  磁流体发电简述教学教材_理化生_高中教学_教学专区。2020/5/27 磁流体发电简述 ? 引子 ? 磁流体发电的史乘 ? 磁流体发电道理与本事 ? 磁流体发电安装体系组成 ? 磁流体发电长处 ? 磁流体发电的前景预计 2020/5/27 20

  2020/5/27 磁流体发电简述 ? 引子 ? 磁流体发电的史乘 ? 磁流体发电道理与本事 ? 磁流体发电安装体系组成 ? 磁流体发电长处 ? 磁流体发电的前景预计 2020/5/27 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电的史乘 1940~1948年阿尔文提出带电单粒子正在磁 场中运动轨道的“领导中央”外面、磁冻结定 理、磁流体动力学波(即阿尔文波)和太阳黑子 外面,1949年他正在《宇宙动力学》一书中凑集 商酌了他的首要办事,推进了磁流体力学的发 展。 1950年伦德奎斯特初度研讨了诈欺磁场来 保留等离子体的所谓磁桎梏题目,即磁流体静 力常识题。受控热核反映中的磁桎梏,即是利 用这个道理来桎梏温度高达一亿襟怀级的等离 子体。 2020/5/27 磁流体发电的史乘 然而,磁桎梏不易安谧,以是商酌磁流体 力学安谧性成为极要紧的题目。1951年,伦德 奎斯特给出一个安谧性判据,这个课题的商酌 至今仍很灵活。 美邦事宇宙上商酌磁流体发电最早的邦度 ,1959年,美邦就研制得胜了11.5千瓦磁流体 发电的试验安装。60年代中期往后,美邦将它 使用正在军事上,筑成了行动激光兵器脉冲电源 和风洞试验电源用的磁流体发电安装。 2020/5/27 磁流体发电的史乘 日本和前苏联都把磁流体发电列入邦度重 点能源攻闭项目,并得到了引人夺目的效率。 前苏联已将磁流体发电用正在地动预告和地质勘 探等方面。前苏联正在1971年筑制了一座磁流体 ——蒸汽团结轮回试验电站,装机容量为7.5 万千瓦,此中磁流体电机容量为2.5万千瓦。 1986年,前苏联滥觞兴筑宇宙上第一座50 万千瓦的磁流体和蒸汽团结电站,这座电站使 用的燃料是自然气,它既可供电,又能供热, 与大凡的火力发电站比拟,它可撙节燃料20% 。 2020/5/27 磁流体发电的史乘 我邦于本世纪60年代初期滥觞商酌磁流体发电,先 后正在北京、上海、南京等地筑成了试验基地。凭据我邦 煤炭资源充裕的特性,我邦将要点商酌燃煤磁流体发电 ,并将它行动“863”准备中能源规模的两个商酌重心之 一,争取正在短时光内领先宇宙进步秤谌。 行动一种高本事,磁流体发电推进着工程电磁流体 力学这门新兴学科和高温燃烧、氧化剂预热、高温资料 、超导磁体、大功率变流本事、高温诊断和低落工业动 力安装无益排放物的进步方式等一系列新本事的繁荣。 这些科学效率和本事收获能够取得其他方面的使用,并 有着美妙的繁荣前景。 综上所述,从高成果、低污染、高本事的商酌,使 得磁流体发电从其道理性尝试得胜滥觞,就神速取得了 全宇宙的侧重,很众邦度都予以了接连安谧的支撑。 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电道理 磁流体发电的商酌始于20世纪50年代末, 被以为是最实际可行、最有逐鹿力的直接发电 格式。它涉及到磁流体动力学、等离子物理、 高温本事及资料、低温超导本事和热物理等领 域,是一项大型工程性课题 磁流体发电机的根本道理是“霍尔效应 ”及“磁流体电动力学”。 2020/5/27 磁流体发电 正在导电流体中会发生霍耳效应 导电气体 q B q 发电通道 电极 磁流体发电道理图 使高温等离子体(导电流体)以1000ms-1的高速进入发电 通道(发电通道上下两面有磁极),因为洛仑兹力效用,结果 正在发电通道两侧的电极上发生电势差。一向供应高温高速的等 离子体,便能正在电极上不断输出电能。 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电示妄图 磁流体发电 2020/5/27 磁流体发电本事 本事:正在磁流体发电机中,气流的温度 高达2000~3000K,气流喷射的速率可达800米/ 秒~1000米/秒。 为了使磁流体具有足够的电导率,需正在高 温和高速下,加上钾、铯等碱金属和列入微量 碱金属的惰性气体(如氦、氩等)行动工质,来 升高电离度。然而这些离子具有强侵蚀性。 此外,磁流体发电机启动速率速,以燃烧 启动到满负载办事只需几十秒钟。这条件电极 资料能经受骤冷骤热的快速转折。 2020/5/27 磁流体发电本事 氧化锆陶瓷:导电陶瓷的研制得胜使磁流体发电机的 商酌办事进步了一大步。 氧化锆陶瓷是一种具有陶瓷各样杰出机能的工业资料 ,正在氧化锆陶瓷中列入10%的氧化锆,制成一种耐高温、 抗氧化的复合氧化物陶瓷,这种复合氧化物陶瓷具有杰出 的导电机能,它能像金属一律把电能改变为热能、光能, 能耐2000℃以上的高温,且寿命正在1000小时以上。 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电安装体系组成 ④工质:即办事气体。一般操纵矿物燃料(煤、石油、自然 气)的燃烧气体、惰性气体或碱金属蒸气。当操纵燃烧气 体时,为了取得足够的电离度,需掺入少量增添剂,又称 为“种子”。大凡采用碳酸钾作增添剂。增添量约为总质 量流的1%,云云会负气体温度正在3000K以下即可取得足够 的电导率。对待单原子气体,用铯作增添剂能够使运转温 度低落到1500K。液态金属流体是正在蒸汽或流体流中射入 液态金属而造成的液相工质。 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电安装类型 ②闭环安装:根本办事流程与开环安装好像,只是工质不被 排放,而是正在体系中重复轮回操纵。这类安装宜于用原子 裂变反映堆作热源,其工质能够是惰性气体或液态金属蒸气的混淆物。闭环安装计划温度较低,操纵液态金属工 质时计划温度能够更低(1500~2000℃),首要使用于军 事和空间本事。金属(锂)蒸气的闭环磁流体发电已正在航 天工程中操纵。 2020/5/27 磁流体发电长处 我邦目前采用的燃煤发电格式要向大气排放洪量SO2 、NOx和黑烟,对大气境况酿成告急污染。是以,繁荣洁 净煤发电本事,省略污染物排放,升高燃煤发电成果是一 项要紧的政策职责。诈欺磁流体发电有以下少少长处。 ? 环保:磁流体发电固然也操纵煤炭、石油等燃料,但因为 它操纵的是细煤粉,并且高温气体还掺杂着少量的钾、钠 和铯的化合物等,容易和硫爆发化学反映,天生硫化物, 正在发电后接纳这些金属的同时也将硫接纳了。以是这是一 种低污染的煤气发电本事。 2020/5/27 2020/5/27 磁流体发电长处 ? 直流体系:磁流体发电发生的是直流电。送电容量和 安谧性是扩张换取体系的宏大荆棘。直流体系能够稳 定地输送大功率的电力。并且,跟着半导体本事的发 展,高电压大电流的晶阐管也能筑制出来,以是高电 压直流输电能够很容易地完成。 ? 其它方面:没有高速转动的部件,噪音小,装备组织 纯洁,体积和重量也大大减小。 再者,启动速。正在几秒钟的时光内,磁流体发电 就能抵达满功率运转,这是其他任何发电安装无法相 比的。 是以,磁流体发电不单可行动大功率民用电源, 并且还能够行动顶峰负荷电源和分外电源操纵,如作 为风洞试验电源、激光兵器的脉冲电源等。 2020/5/27 磁流体发电的前景预计 ? 磁流体发电不单是一项新本事,正在升高了发电成果的 同时也餍足了环保的条件,也是一项绿色本事。现正在 宇宙上有浩瀚的火力发电站,要是都举行干系的改制 ,造成二级发电,那么将为人们供应宏大的“新”能 源,对人类即将面对的能源危境有必定的缓解效用。 ? 然而跟着商酌办事的进一步深切,浮现磁流体发电系 统中,另有少少枢纽本事题目并未很好治理,从全部 本事上看距贸易使用另有一段隔绝。磁流体发电的优 越性又要正在必定领域的机组上才略显示出来。试验研 究周期长,耗资大,投资部分因睹不到近期效益而开 始退却。 ? 我邦行动一个煤炭资源充裕,煤电正在全部电力坐蓐中 所占比例高达70%以上的邦度,对少数几种有必定前景 的高效低污染燃煤发电新本事,征求燃煤磁流体发电 本事正在内,应连续机闭恰当的气力,展开须要的枢纽 本事商酌,并踊跃探究治理题目的新途径,以促进磁 流体发电的进一步繁荣,使其能正在我邦以来电力繁荣 中早日施展效用。 2020/5/27 该幻灯片到此结果 感谢群众插手 2020/5/27