什么是磁流体发电?
我们知道,在水力发电厂里,是利用水流的力量推动发电机涡轮进行发电;在火力发电厂里,通过燃料燃烧,将锅炉里的水变成水蒸气,再利用水蒸气的力量带动发电机发电。传统的发电机,都是利用线圈相对磁场转动来发电,因为线圈相对磁场运动时,它两侧不断地切割磁力线,线圈中就会产生感应电流。 而磁流体发电,则是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来。
我们先来认识磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。 在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些...全部
我们知道,在水力发电厂里,是利用水流的力量推动发电机涡轮进行发电;在火力发电厂里,通过燃料燃烧,将锅炉里的水变成水蒸气,再利用水蒸气的力量带动发电机发电。传统的发电机,都是利用线圈相对磁场转动来发电,因为线圈相对磁场运动时,它两侧不断地切割磁力线,线圈中就会产生感应电流。
而磁流体发电,则是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来。
我们先来认识磁流体发电中的带电流体,它们是通过加热燃料、惰性气体、碱金属蒸气而得到的。
在几千摄氏度的高温下,这些物质中的原子和电子的运动都很剧烈,有些电子甚至可以脱离原子核的束缚,结果,这些物质变成自由电子、失去电子的离子以及原子核的混合物,这就是等离子体。将等离子体以超音速的速度喷射到一个加有强磁场的管道里面,等离子体中带有正、负电荷的高速粒子,在磁场中受到洛伦兹力的作用,分别向两极偏移,于是在两极之间产生电压,用导线将电压接入电路中就可以使用了。
磁流体发电的最大好处是可以大大提高发电效率。普通的火力发电,燃烧燃料释放的能量中,只有20%变成了电能。而且,人们从理论上推算出,火力发电的效率提高到40%就已达到了极限。而用磁流体发电,可以将从磁流体发电管道里喷出来的废气,驱动另一台汽轮发电机,形成组合发电装置,这种组合发电的效率可以达到50%。
如果解决好一些技术上的问题,发电效率还有望进一步提高到60%以上。
磁流体发电的另一个好处是产生的环境污染少。利用火力发电,燃烧燃料产生的废气里含有大量的二氧化硫,这是造成空气污染的一个重要原因。
利用磁流体发电,不仅使燃料在高温下燃烧得更加充分,它使用的一些添加材料还可以和硫化合,生成硫酸钾,并被回收利用,这就避免了直接把硫排放到空气中,对环境造成污染。
利用磁流体发电,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1000万千瓦,这就满足了一些需要大功率电力的场合。目前,中国、美国、印度、澳大利亚以及欧洲共同体等,都积极致力于这方面的研究。
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