磁流体发电-经济百科

磁流体发电的原理

磁流体发电的基本原理是根据法拉第电磁感应定律,让具有一定电导率的高温等离子气体,以一定的速度通过与它相互垂直的磁场,切割磁力线而产生感应电动势,从而产生电能。

磁流体发电的优点

(1)环保。磁流体发电虽然也使用煤炭、石油等燃料，但由于它使用的是细煤粉，而且高温气体还掺杂着少量的钾、钠和铯的化合物等，容易和硫发生化学反应．生成硫化物．在发电后回收这些金属的同时也将硫回收了。所以这是一种低污染的煤气发电技术。

(2)发电效率。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。

(3)直流系统。磁流体发电产生的是直流电。送电容量和稳定性是扩大交流系统的巨大障碍直流系统可以稳定地输送大功率的电力。而且．随着半导体技术的发展．高电压大电流的晶阐管也能制造出来。所以高电压直流输电可以很容易地实现

磁流体发电的分类

为了使磁流体具有足够的电导率，需在高温和高速下，加上钾、铯等碱金属和加入微量碱金属的惰性气体作为工质，以利用非平衡电离原理来提高电离度．前者直接利用燃烧气体穿过磁场的方式为开环磁流体发电；后者通过换热器将工质加热后再穿过磁场为闭环磁流体发电．磁流体发电按工质的循环方式分为开式循环系统、闭式循环系统和液态金属循环系统．

最简单的开式磁流发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成．工作过程是：在燃料燃烧后产生的高温燃气中，加入易电离的钾盐或钠盐，使其部分电离，经喷管加速，产生温度达3000℃，速度达1000m／s的高温高速导电气体，导电气体穿越置于强磁场中的发电通道，做切割磁力线的运动，感生出电流．

磁流体发电的改进及应用

磁流体发电技术的改进及应用的技术特点是：设计合适的磁场通道，把电解质溶液经泵的加压后，使其高速通过磁场通道，溶液中的正负离子相互分离，并可产生无离子的水．此技术适用于海水淡化及综合利用、烧碱生产和造纸厂污水处理，将污水中酸、碱、可溶性盐类物质与水进行分离，同时为处理的污水中提供离子态的氧，加速污水的净化过程、淡水养殖业产生富氧水流、氢气和氧气制备、重金属冶炼，利用重金属盐的水溶性和重金属不易与水发生反应的特性，对重金属盐溶液进行处理，使重金属原子沉集到磁场通道的一定区域并进行收集，达到冶炼的目的等方面．此技术与现有的蒸馏法、电渗析法、膜渗透法等海水淡化工艺相比，具有设备结构简单、节省能源、效率高、综合利用性强等优点．在水资源日益短缺的今天，此技术的运用有着极广的发展前景和巨大的经济效益．与燃煤磁流体发电技术相比，此技术有着本质的不同，运用领域广，无污染。

燃煤磁流体发电技术也称为等离子体发电，它是磁流体发电的一种典型应用．燃烧煤而得到的高温等离子气体以高速流过强磁场时，气体巾的电子受磁力作用，沿着与磁力线垂直的方向流向电极，发出直流电，经直流逆变为交流送入交流电网．

磁流体发电本身的效率仅2O%左右，但由于其排烟温度很高，从磁流体排出的气体可送往一般锅炉继续燃烧成蒸汽，驱动汽轮机发电，组成高效的联合循环发电，总的热效率可达5O%～6O%，它是目前正在开发中的高效发电技术中最高的．同样，它可有效地脱硫，有效地控制NO₂的产生，也是一种低污染的煤气化联合循环发电技术。

在磁流体发电技术中，高温陶瓷不仅关系到在2000～3000K磁流体温度下能否正常工作，而且涉及通道的寿命，也是燃煤磁流体发电系统能否正常工作的关键，目前高温陶瓷的耐受温度最高已可达到3090K。