浅析磁流体发电技术

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1、18东北电力技术2009年第9期浅析磁流体发电技术DiscussiononMagnetohydrodynamicPowerGenerationTechnology孔庆毅，李淑英，李晓明(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：对磁流体发电的原理、分类、特点进行了分析。介绍了国内外磁流体发电的发展状况，并根据其技术特点结合我国的电能发展需求，对磁流体发电的应用前景进行了分析。关键词：发电技术；磁流体发电；分析[中图分类号]TM916；Tv7[文献标识码]B[文章编号]1004—7

2、913(2009)09—0018—03自1959年美国对磁流体发电的原理性试验首汽，驱动汽轮发电机组，组成高效的联合循环发电次获得成功后，世界各国相继对磁流体发电技术开系统，总的热效率可达50％～60％，为目前已开展了研究。由于磁流体发电技术研究周期较长，短发的发电技术中最高的J。期内难见成效，并且一些关键技术一直未能很好地从循环类型的角度磁流体发电可分为开环磁流解决，到20世纪末，各国均减少了试验工程项目体发电和闭环磁流体发电，如图2、图3所示。开的投入，仅保持部分基础研究工作。然而与其它一环磁流体发

3、电为工质在燃烧室中燃烧产生高温等离些新的发电技术相比，这种发电技术电能转换效率子体，通过排气喷嘴高速释放，工质穿过磁场发高、环境污染小的优越性仍是比较明显的。因此，电，再通过辅助装置驱动汽轮发电机组，然后由净各主要工业国目前仍没有放弃对这种高效发电技术化装置将种子回收。闭环磁流体发电为使用液态金的研究，技术人员不断地总结以往经验，正在利用属为工质或使用He、Ar等惰性气体为工质并加入新的技术手段从不同的角度改进和解决实际应用中铯或别的金属为种子，通过换热器将工质加热后再遇到的问题。穿过磁场发电。目前火力

4、发电在世界大部分国家仍占主导地1基本原理、分类及特点位，在发电过程中消耗大量的化石燃料，给环境造磁流体发电的原理如图1所示。通过热离子气成严重的污染，尤其是燃煤电站。体(或液态金属)等导电流体与磁场相互作用，把热能直接转换成电能。由于这种转换形式可以采用更高的进口温度，并且除去了高速转动的汽轮机装置，使热效率得到了提高。虽然磁流体发电设备本身的热效率仅为20％左右，但由于其排烟温度高，排出的气体可供给辅助蒸汽发生器产生高温蒸等离予体外负载电极图l磁流体发电装置示意图图2磁流体一蒸汽联合循环系统简图200

5、9年第9期东北电力技术19国家，研究以科学院高温研究所为中心，按照长期研究开发定制工作计划。1971年建成了烧天然气的半工业性试验电站u一25，最高发电功率20．4MW。1983年开始设计建设功率500MW，烧天然气的大型工业磁流体一蒸汽联合电站Y一500，设计净效率为48．3％。但由于经济困难，整个电站建设暂缓。苏联解体后俄罗斯在Y一500基础上于1993年建成Y一25G磁流体发电装置，主要用于燃图3闭环磁流体发电循环简图煤发电试验研究，重点作大型盘式磁流体的发电试磁流体发电作为一种新型的发电方式，主

6、要具验和理论研究。此外，前苏联库尔恰托夫原子有以下特点。能研究所还研制了可持续数秒钟的自激脉冲磁流体a．效率高发电装置。效率高不是指磁流体发电设备本身的效率，是最早进行磁流体发电技术研究的是美国，但美指含有磁流体发电设备的系统总效率。因为磁流体国早期以研究短时间军用磁流体发电为主。20世发电设备的出口温度很高(2200K以上)，可以纪60年代以发展军用短时间发电，研制成电功率利用其尾气组成联合发电循环，进而提高联合循环分别为18MW和32MW、工作时间约1min的机的总效率。这种联合循环的总效率为组，证

7、实了大功率发电的可行性。由于石油危机及叼=叼MHD+叼t(1一叩MHD)环境污染的Et趋严重，考虑到磁流体发电的高转换式中：r／MUD为磁流体发电设备效率，一般为20％效率和低环境污染，并可燃烧高硫煤，美国确定了左右，普通蒸汽循环效率卵约40％，总的循环效以煤为燃料的商用磁流体发电为主攻方向，并制定率叼约52％，明显高于目前火力发电站的循环效了国家研究发展规划。自1988年起又开始实施。POC(ProofofConcept)计划，并希望能早日建成b．污染小燃煤磁流体一蒸汽联合循环示范电站。目前，环境污染

8、问题已经日益受到人们的重日本的磁流体发电试验始于2O世纪6O年代，视，常规的火力发电站不仅排烟中氧化硫和氧化氮东芝公司烧煤油的磁流体发电装置功率为100kW。造成大气污染，而且其大量排放冷却水还会造成所工业技术院列人大型试验研究计划，共进行了两期谓的热污染。为此不得不投人大量资金，甚至以降研究，建成了3套试验装置。1976年石油危机后低电站的效率为代价，附加净化装置和脱硫装置。开始转向燃煤磁流体发电的试验，重点研究烧油煤磁流体发电(开环)由