磁流体发电

本世纪 50 年代末期,人们发现如果将高温、高速流动的气体通过一个很强的磁场时,就能产生电流。后来,在此基础上就发展成为一种发电新技术, 这就是引人注目的“磁流体发电”。

磁流体发电作为一项发电新技术,它比一般的火力发电具有的优越性主要表现在以下几个方面:

首先,综合效率高。磁流体的热效率可以从火力发电的 30~40%提高到50~60%,预计将来还会再提高。

其次,启动快。在几秒钟的时间内,磁流体发电站就能达到满功率运行, 这是其他任何发电装置无法相比的,因此,磁流体发电不仅可作为大功率民用电源,而且还可以作为高峰负荷电源和特殊电源使用,如作为风洞试验电源、激光武器的脉冲电源等。

第三,去硫方便,对环境污染少。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。从这一点来说,磁流体发电可以充分利用含硫较多的劣质煤。另外,由于磁流体发电的热效率高,因而排放的废热也少,产生的污染物自然就少多了。

第四,没有高速旋转的部件,噪音小。设备结构简单。体积和重量也大大减小。

由于磁流体发电时的温度高,所以可将磁流体发电与其他发电方式联合组成效率高的大型发电站,作为经常满载运行的基本负荷电站。例如,将与一般火力发电组成磁流体——蒸汽联合循环发电,即让从磁流体发电机排出的高温气体再进入余热锅炉生产蒸汽,去推动汽轮发电机发电,其热效率可达 50~60%。前苏联在 1971 年建造了一座磁流体——蒸汽联合循环试验电

站,装机容量为 7.5 万千瓦,其中磁流体电机容量为 2.5 万千瓦。

美国是世界上研究磁流体发电最早的国家,1959 年,美国就研制成功了

11.5 千瓦的磁流体发电试验装置。60 年代中期以后,美国将它应用在军事上,建成了作为激光武器脉冲电源和风洞试验电源用的磁流体发电装置。

日本和前苏联都把磁流体发电列入国家重点能源攻关项目,并取得了引人注目的成果。前苏联已将磁流体发电用在地震预报和地质勘探等方面。1986 年,前苏联开始兴建世界上第一座 50 万千瓦的磁流体和蒸汽联合电站,这座电站使用的燃料是天然气,它既可供电,又能供热,与一般的火力发电站相比,它可节省燃料 20%。

磁流体发电为高效率利用煤炭资源提供了一条新途径,所以世界各国都在积极研究燃煤磁流体发电。目前,世界上有 17 个国家在研究磁流体发电,

而其中有 13 个国家研究的是燃煤磁流体发电,包括中国、印度、美国、波兰、法国、澳大利亚、俄罗斯等。

磁流体发电从开始研究到现在已有几十年的历史,目前,短时间磁流体发电装置已得到应用,而燃烧天然气的长时间磁流体发电站和燃煤磁流体发电都已投入运行,从而使磁流体发电的研究进入到大规模工业试验阶段。

随着科学技术的迅速发展,磁流体发电这项新技术必将获得进一步提高,为合理而有效地利用化学燃料创出一条新路。