Оглавление:
Циклы установок с магнитогидродинамическими генераторами
- Цикл установки с магнитогидродинамическим генератором [31] Пропускание проводящей жидкости для генерации электрической энергии, пропускание плазмы через магнитное поле — не новая идея. Это основано на хорошо известном принципе, что электродвижущая сила генерируется в проводнике, пересекающем линии магнитного поля. • Плазма генерируется в результате ионизации атомов путем десорбции одного или нескольких электронов. Плазму можно
получить различными способами: нагревом газа до высокой температуры с помощью электрической дуги, и бомбардировкой частицами при низком давлении. В результате плазма представляет собой диссоциированный газ, атомы которого расщепляются на ионы и электроны. Отрицательно заряженные
высоковольтным разрядом, высокочастотной электромагнитной индукцией Людмила Фирмаль
электроны и положительно заряженные ионы взаимосвязаны и ведут себя как свободные заряды. В результате плазма обычно нейтральна, но она также является проводником. Однако газы в плазменных двигателях часто не полностью ионизированы и содержат нейтральные атомы. Такой газ называется низкотемпературной плазмой. Таким образом, низкотемпературная плазма электрически
нейтральна и представляет собой смесь электронов, ионов и нейтральных атомов. Плазма может взаимодействовать с электрическими и магнитными полями, используемыми в двигателях, где ионы движутся к катоду *, а электроны движутся к аноду под действием электрического поля. Магнитогидродинамические (МГД) генераторы основаны на том принципе, что поток ионизированного газа перемещается (при высоких температурах) между полюсами мощного электромагнита.
- Два электрода по обе стороны от потока чувствуют заряженные частицы, один (анод) положительный, а другой (катод) отрицательный. Когда оба электрода соединены проводником, в цепи генерируется ток. Газовые МГД-генераторы предлагают значительные преимущества по сравнению с обычным паротурбинным оборудованием. В паротурбинной установке химическая энергия
топлива сначала направляется на внутреннюю энергию продуктов сгорания, а в котельной и энергия пара турбогенератора генерирует электрическую энергию. В МГД-генераторе рабочая жидкость представляет собой ионизированный проводящий газ, который движется в магнитном поле и в то же время является проводником, что облегчает установку.
она частично передается воде и пару Людмила Фирмаль
Кроме того, используют более высокие температуры, полученные в процессе сгорания. Кроме того, эффективность повышается, потому что генератор МГД не имеет движущихся частей. — Ионизированный газ не является хорошим проводником. Так, например, при температуре 2700 ° С и давлении 3 бар электропроводность воздуха с мол.% Калия * на 10 ° ниже, чем у меди. Следовательно, газообразные продукты сгорания требуют присадок с низким потенциалом ионизации (цезий, калий) для получения достаточно высокой проводимости. Электропроводность газа зависит от степени ионизации и сечения упругого рассеяния электронов. • Метод выбора
тока отличается для ионизированного газа и металлических проводников. В традиционных генераторах это делается с помощью кисти. Для газовых проводников электрод должен быть очень горячим при 2700 ° С. Проблема сохранения целостности магнитогидродинамического канала при этих температурах является одной из основных трудностей при практическом применении принципов магнитной гидродинамики. В связи с этим перед промышленностью стоит задача поиска высокотемпературных
огнеупорных материалов. Таким образом, производство электроэнергии с помощью МГД-генератора имеет две основные проблемы, связанные с электропроводностью и поведением материала при температуре около 2700 ° С. Не менее важные проблемы являются мощными Из-за относительно низкой электропроводности ФЛ К * и относительно низкой скорости вдоль канала МГД-Шнератора. K <на фото! На рисунке 20-11 показана схема магнитогидродинамического устройства. open> Мы работаем на угольном топливе в соответствии с открытой цепью. На рисунке
показан обычный одновальный турбоагрегат. Чтобы эффективно использовать тепло топлива, установка включает парогенератор, который использует тепло бассейна, используемого генератором МГД. Паровая часть содержит трехцилиндровую турбину. Распыленный уголь поступает в камеру сгорания 1 МГД генератора! Воздух из камеры сгорания подается компрессором 13 под давлением Рисунок 20-11 До 10 бар. Перед входом в камеру сгорания воздух предварительно проходит через трубчатый регенератор тепла Zu, где он нагревается до 20,30 ° С. В камере сгорания температура газа
достигает 2930-3030 ° С. При этой температуре газ поступает в канал МГД-генератора и расширяется при 4 пост. Тока, температура падает до 2400 ° С и уходит до атмосферного давления. После этого газ проходит по порядку через регенератор 3, пароперегреватели 5, 6 и паровой котел 7, и пар, полученный котлом, последовательно проходит через цилиндр 12 высокого давления, из которого пропускаются вторичный перегреватель 6 и цилиндр 11
промежуточного давления. Направлено в цилиндр низкого давления 10. Вода закачивается обратно в котел с помощью насоса 8. В МГД-генераторе установлены две специальные шины 2 для обхода принимаемого тока. 14 приводится в движение паровой турбиной. Замена парового цикла генератора МГД газовым парогенератором значительно снизит удельный расход тепла генератора. , 20-12 для .ris показывает цикл установки MHD на диаграмме 7s, а компрессор сжимает воздух в процессе 1-2. Затем воздух нагревается Задано в
точке d регенератором (процесс 2-CL). В камере сгорания birt •• —— Далее происходит нагрев рабочей жидкости до 2930-3030 ° С (точка 3). Pl. d3eKd соответствует теплу, выделяемому при сгорании топлива. Газ из камеры поступает в канал генератора тока и проходит через сильное магнитное поле. За каналом генератора температура рабочей жидкости падает до значения точки 4. С идеальным MHD генератором, он будет преобразован в электрическую энергию pl эквивалентное тепло. 12341. КПД такого генератора определяется соотношением площадей. ^ mdd = pl 12341 / квадратный d3eKd. Тепло
выхлопного газа от МГД-генератора используется на паровой электростанции, и его идеальный цикл эквивалентен пл. 5111098765. Тепло, используемое в паровых установках, повышает эффективность МГД установок более чем на 55-60%. Использование газа, выходящего из генератора МГД в установке с комбинированным циклом, увеличивает общую эффективность системы на несколько процентов. Поэтому системы гидродинамического преобразования энергии Магнума, в которых используется ионизированная плазма, работают только при высоких температурах. Это связано с использованием
огнеупорных материалов. В настоящее время задача создания огнеупорного материала при высоких температурах в очереди. , Контрольные вопросы к главе XX Рисунок 20-12 Контрольные вопросы к главе XX 1. Какие материалы используются для выработки ядерной энергии в реакторе? 2. Когда и где была построена первая атомная электростанция. Пожалуйста, объясните цикл. 3. Введите описание двухконтурной ядерной установки. 4. Какие материалы используются
в качестве теплоносителя для реактора? 5. Почему никогда не удавалось достичь высокой эффективности на атомных электростанциях? «» * 6. Где происходит перегрев пара на ядерных установках? 7. В каком цикле может быть достигнут максимальный КПД теплового двигателя? 8. Почему комбинированный цикл повышает эффективность установки? 9. Введите описание для комбинированного цикла. 10. Опишите парогазовую установку, оснащенную парогенератором высокого давления. 11. Что такое горячая и холодная плазма? 12. Введите описание газового магнитогидродинамического оборудования. 13. Какой метод используется для увеличения ионизации газа? •
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Термодинамические циклы атомных установок | Основные понятия о работе холодильных установок |
| Циклы парогазовых установок | Цикл паровой компрессорной холодильной установки |
