Magnetohydrodynamický generátor - Magnetohydrodynamic generator

MHD generátor

Magnetohydrodynamic generátoru ( MHD generátor ) je magnetohydrodynamic konvertor , který využívá Brayton cyklus přeměnit tepelnou energii a kinetickou energii přímo na elektřinu . Generátory MHD se liší od tradičních elektrických generátorů v tom, že pracují bez pohyblivých částí (např. Bez turbíny), aby omezily horní teplotu. Mají proto nejvyšší známou teoretickou termodynamickou účinnost z jakékoli metody generování elektřiny. MHD byl rozsáhle vyvinut jako zaváděcí cyklus ke zvýšení účinnosti výroby elektřiny , zejména při spalování uhlí nebo zemního plynu . Horké výfukové plyny z generátoru MHD mohou ohřívat kotle parní elektrárny , což zvyšuje celkovou účinnost.

Generátor MHD, stejně jako běžný generátor, spoléhá na pohyb vodiče magnetickým polem, aby generoval elektrický proud. Generátor MHD používá jako pohybující se vodič horký vodivý ionizovaný plyn ( plazma ). Mechanické dynamo naproti tomu využívá pohyb mechanických zařízení.

Pro fosilní paliva byly vyvinuty praktické generátory MHD, které však předstihly méně nákladné kombinované cykly, ve kterých výfuk plynové turbíny nebo roztavený karbonátový palivový článek ohřívá páru na pohon parní turbíny .

MHD dynama jsou doplňkem urychlovačů MHD , které se používají k čerpání tekutých kovů , mořské vody a plazmatu.

Přírodní dynama MHD jsou aktivní oblastí výzkumu fyziky plazmatu a mají velký zájem o geofyzikální a astrofyzikální společenství, protože magnetická pole Země a Slunce jsou vytvářena těmito přírodními dynamy.

Zásada

Zákon Lorentzovy síly popisuje účinky nabité částice pohybující se v konstantním magnetickém poli. Nejjednodušší forma tohoto zákona je dána vektorovou rovnicí.

kde

  • F je síla působící na částici.
  • Q je náboj částice,
  • v je rychlost částice a
  • B je magnetické pole.

Vektor F je kolmý na v i B podle pravidla pravé ruky .

Výroba elektřiny

Typicky, aby se velká elektrárna přiblížila provozní efektivitě počítačových modelů , je třeba podniknout kroky ke zvýšení elektrické vodivosti vodivé látky. Toto zvýšení lze dosáhnout zahřátím plynu do jeho plazmatického stavu nebo přidáním dalších snadno ionizovatelných látek, jako jsou soli alkalických kovů. V praxi je třeba při implementaci generátoru MHD vzít v úvahu řadu problémů : účinnost generátoru, ekonomika a toxické vedlejší produkty. Na tyto problémy má vliv volba jednoho ze tří návrhů generátoru MHD: Faradayův generátor, Hallovy generátory a diskové generátory.

Faradayův generátor

Faradayův generátor je pojmenován podle muže, který nejprve hledal efekt v řece Temži (viz historie ). Jednoduchý Faradayův generátor by sestával z klínovitého potrubí nebo trubky z nějakého nevodivého materiálu. Když trubicí protéká elektricky vodivá tekutina, v přítomnosti významného kolmého magnetického pole je v poli indukováno napětí, které lze odebírat jako elektrickou energii umístěním elektrod po stranách v úhlu 90 stupňů k magnetickému poli pole.

Existují omezení týkající se hustoty a typu použitého pole. Množství energie, které lze extrahovat, je úměrné ploše průřezu trubice a rychlosti vodivého toku. Tímto procesem se také vodivá látka ochladí a zpomalí. Generátory MHD typicky snižují teplotu vodivé látky z plazmatických teplot na něco málo přes 1 000 ° C.

Hlavním praktickým problémem Faradayova generátoru je to, že diferenciální napětí a proudy v tekutině procházejí elektrodami po stranách potrubí. Nejsilnější odpad pochází z proudu Hallova efektu . Díky tomu je Faradayovo potrubí velmi neúčinné. Většina dalších zdokonalení generátorů MHD se pokusila tento problém vyřešit. Optimální magnetické pole na generátorech MHD ve tvaru potrubí je jakýmsi sedlovým tvarem. K získání tohoto pole vyžaduje velký generátor extrémně silný magnet. Mnoho výzkumných skupin se pokusilo přizpůsobit supravodivé magnety tomuto účelu s různým úspěchem. (Odkazy naleznete níže v diskusi o účinnosti generátoru.)

Hallův generátor

Schéma Hallova generátoru MHD
Schéma Hallova MHD generátoru ukazujícího proudy proudu

Typickým řešením, historicky, bylo použití Hallova jevu k vytvoření proudu, který teče s tekutinou. (Viz obrázek.) Tento design má na stranách potrubí pole krátkých segmentovaných elektrod. První a poslední elektrody v potrubí napájejí zátěž. Každá další elektroda je zkratována k elektrodě na opačné straně potrubí. Tyto zkratky Faradayova proudu indukují uvnitř magnetického pole silné magnetické pole, ale v akordu kruhu v pravém úhlu k Faradayovu proudu. Toto sekundární indukované pole vytváří tok proudu ve tvaru duhy mezi první a poslední elektrodou.

Ztráty jsou menší než Faradayův generátor a napětí jsou vyšší, protože dochází k menšímu zkratu konečného indukovaného proudu.

Tato konstrukce však má problémy, protože rychlost toku materiálu vyžaduje vyrovnání středních elektrod, aby „zachytily“ Faradayovy proudy. Jak se zátěž mění, mění se rychlost proudění kapaliny, vychylování Faradayova proudu s jeho zamýšlenými elektrodami a účinnost generátoru je velmi citlivá na jeho zátěž.

Generátor disku

Schéma generátoru disku MHD
Schéma generátoru disků MHD ukazující toky proudu

Třetím a v současnosti nejúčinnějším designem je diskový generátor s Hallovým efektem. Tento design v současné době drží rekordy účinnosti a hustoty energie pro generování MHD. Generátor disku má tekutinu tekoucí mezi středem disku a kanálem omotaným kolem okraje. (Potrubí nejsou zobrazena.) Magnetické budicí pole je vytvářeno dvojicí kruhových Helmholtzových cívek nad a pod diskem. (Cívky nejsou zobrazeny.)

Faradayovy proudy tečou v perfektním mrtvém zkratu po obvodu disku.

Proudy Hallova jevu tečou mezi prstencovými elektrodami poblíž středního potrubí a prstencovými elektrodami poblíž obvodového potrubí.

Široký plochý tok plynu zmenšil vzdálenost, a tím odpor pohybující se tekutiny. To zvyšuje účinnost.

Další významnou výhodou tohoto designu je, že magnety jsou účinnější. Nejprve způsobují jednoduché paralelní siločáry. Za druhé, protože tekutina je zpracovávána na disku, magnet může být blíže k tekutině a v této magnetické geometrii se síly magnetického pole zvyšují se 7. silou vzdálenosti. Nakonec je generátor kompaktní pro svou sílu, takže magnet je také menší. Výsledný magnet využívá mnohem menší procento generované energie.

Účinnost generátoru

Účinnost přímé přeměny energie při výrobě energie MHD se zvyšuje s intenzitou magnetického pole a vodivostí plazmy , která závisí přímo na teplotě plazmy a přesněji na teplotě elektronů. Protože velmi horká plazma lze použít pouze v pulzních generátorech MHD (například pomocí rázových trubic ) kvůli rychlé erozi tepelného materiálu, předpokládalo se použití netermálních plazmat jako pracovních tekutin v stabilních generátorech MHD, kde se hodně zahřívají pouze volné elektrony (10 000–20 000 kelvinů ), zatímco hlavní plyn (neutrální atomy a ionty) zůstává při mnohem nižší teplotě, obvykle 2 500 kelvinů. Cílem bylo zachovat materiály generátoru (stěny a elektrody) a současně zlepšit omezenou vodivost těchto špatných vodičů na stejnou úroveň jako plazma v termodynamické rovnováze ; tj. zcela zahřátý na více než 10 000 kelvinů, což je teplota, kterou žádný materiál nevydrží.

Ale Evgeny Velikhov poprvé teoreticky objevil v roce 1962 a experimentálně v roce 1963, že ionizační nestabilita, později nazývaná Velikhovova nestabilita nebo elektrotermická nestabilita , rychle vznikne v jakémkoli MHD převaděči pomocí magnetizovaných netermálních plazmat s horkými elektrony, když je dosaženo kritického Hallova parametru , proto o stupni ionizace a magnetickém poli. Taková nestabilita značně degraduje výkon nerovnovážných generátorů MHD. Vyhlídky na tuto technologii, která původně předpovídala úžasnou efektivitu, ochromily programy MHD po celém světě, protože v té době nebylo nalezeno žádné řešení ke zmírnění nestability.

V důsledku toho museli praktičtí generátoři MHD bez implementace řešení pro zvládnutí elektrotermální nestability omezit Hallov parametr nebo použít mírně zahřátá tepelná plazma namísto studených plazmat s horkými elektrony, což výrazně snižuje účinnost.

Od roku 1994 držel Tokijský technický institut rekord v 22% účinnosti diskových generátorů MHD s uzavřeným cyklem. Vrcholová extrakce entalpie v těchto experimentech dosáhla 30,2%. Typické generátory MHD s Hallovým a kanálovým uhlím s otevřeným cyklem jsou nižší, téměř 17%. Díky této efektivitě je MHD samo o sobě neatraktivní pro výrobu elektrické energie, protože konvenční elektrárny s Rankinovým cyklem snadno dosahují 40%.

Avšak výfuk generátoru MHD spalujícího fosilní palivo je téměř tak horký jako plamen. Směrováním svých výfukových plynů do výměníku tepla pro turbíny Braytonův cyklus nebo parní generátor Rankinův cyklus může MHD přeměnit fosilní paliva na elektřinu s odhadovanou účinností až 60 procent, ve srovnání se 40 procenty typické uhelné elektrárny.

Magnetohydrodynamický generátor může být také prvním stupněm plynového chlazeného jaderného reaktoru .

Materiálové a konstrukční problémy

Generátory MHD mají z hlediska materiálů obtížné problémy, a to jak pro stěny, tak pro elektrody. Materiály se nesmí roztavit ani korodovat při velmi vysokých teplotách. Exotická keramika byla vyvinuta pro tento účel a musí být vybrána tak, aby byla kompatibilní s palivem a ionizačním semenem. Exotické materiály a obtížné způsoby výroby přispívají k vysokým nákladům na generátory MHD.

MHD také lépe fungují se silnějšími magnetickými poli. Nejúspěšnější magnety byly supravodivé a velmi blízko kanálu. Velkým problémem bylo chlazení těchto magnetů při jejich izolaci od kanálu. Problém je horší, protože magnety fungují lépe, jsou-li blíže ke kanálu. Existuje také vážné riziko poškození horké, křehké keramiky v důsledku rozdílného tepelného praskání. Magnety jsou obvykle téměř absolutní nula, zatímco kanál má několik tisíc stupňů.

U MHD bylo u izolačních stěn hlášeno, že jak oxid hlinitý (Al 2 O 3 ), tak peroxid hořečnatý (MgO 2 ) fungují. Peroxid hořečnatý degraduje v blízkosti vlhkosti. Oxid hlinitý je odolný vůči vodě a lze jej vyrobit tak, aby byl poměrně silný, takže v praxi většina MHD používala pro izolační stěny oxid hlinitý.

Pro elektrody čistých MHD (tj. Spalování zemního plynu) byla dobrým materiálem směs 80% CeO 2 , 18% ZrO 2 a 2% Ta 2 O 5 .

MHD spalující uhlí mají intenzivně korozivní prostředí se struskou. Struska chrání a koroduje materiály MHD. Zejména migrace kyslíku struskou urychluje korozi kovových anod. Nicméně velmi dobré výsledky byly hlášeny u elektrod z nerezové oceli při 900   K. Další, možná lepší možností, je spinel keramika, FeAl 2 O 4 - Fe 3 O 4 . Uvádí se, že spinel má elektronickou vodivost, nepřítomnost odporové reakční vrstvy, ale s určitou difúzí železa do oxidu hlinitého. Difúzi železa lze regulovat tenkou vrstvou velmi hustého oxidu hlinitého a vodním chlazením jak v elektrodách, tak v hliníkových izolátorech.

Připojení vysokoteplotních elektrod k běžným měděným přípojnicím je také náročné. Obvyklou metodou se vytvoří vrstva chemické pasivace a přípojnice se ochladí vodou.

Ekonomika

Generátory MHD nebyly použity pro přeměnu hromadné energie ve velkém měřítku, protože jiné techniky se srovnatelnou účinností mají nižší investiční náklady na celý životní cyklus. Pokroky v turbínách na zemní plyn dosáhly podobné tepelné účinnosti při nižších nákladech tím, že měly výfukové plyny turbíny parní závod Rankinova cyklu . Chcete-li získat více elektřiny z uhlí, je levnější jednoduše přidat více nízkoteplotní kapacity na výrobu páry.

Uhelný MHD generátor je typ Braytonova energetického cyklu , podobný energetickému cyklu spalovací turbíny. Na rozdíl od spalovací turbíny však neexistují žádné pohyblivé mechanické části; elektricky vodivá plazma poskytuje pohybující se elektrický vodič. Boční stěny a elektrody pouze odolávají tlaku uvnitř, zatímco anodové a katodové vodiče shromažďují generovanou elektřinu. Všechny Braytonovy cykly jsou tepelné motory. Ideální Braytonovy cykly mají také ideální účinnost rovnající se ideální účinnosti Carnotova cyklu . To znamená potenciál vysoké energetické účinnosti z generátoru MHD. Všechny Braytonovy cykly mají vyšší potenciál účinnosti, čím vyšší je vypalovací teplota. Zatímco spalovací turbína je omezena maximální teplotou silou svých rotujících profilů vzduchu chlazených vzduchem nebo vodou nebo párou; v generátoru MHD s otevřeným cyklem nejsou žádné rotující části. Tato horní hranice teploty omezuje energetickou účinnost spalovacích turbín. Horní hranice teploty Braytonova cyklu pro generátor MHD není omezena, takže generátor MHD má ze své podstaty vyšší potenciální schopnost energetické účinnosti.

Teploty, při kterých mohou pracovat lineární uhelné generátory MHD, jsou omezeny faktory, které zahrnují: a) teplotu spalovacího paliva, oxidačního činidla a předehřevu oxidačního činidla, které omezují maximální teplotu cyklu; b) schopnost chránit boční stěny a elektrody před roztavením; (c) schopnost chránit elektrody před elektrochemickým útokem z horké strusky pokrývající stěny v kombinaci s vysokým proudem nebo oblouky, které narážejí na elektrody, když odvádějí stejnosměrný proud z plazmy; a (d) schopností elektrických izolátorů mezi každou elektrodou. Uhelné elektrárny MHD s kyslíkem / vzduchem a předehřátím s vysokým obsahem oxidantů by pravděpodobně poskytly plazmy naočkované draslíkem o   tlaku přibližně 4200 ° F, tlaku 10 atmosfér a začaly by expandovat při Mach   1,2. Tyto závody by regenerovaly výfukové teplo MHD pro předehřívání oxidantů a pro výrobu páry v kombinovaném cyklu. S agresivními předpoklady, jedna studie proveditelnosti financovaná DOE, kam by se tato technologie mohla dostat, koncepční návrh elektrárny na uhlí s MHD / parním binárním cyklem s výkonem 1 000 MWe , publikovaný v červnu 1989, ukázal, že velká elektrárna na kombinovaný dosáhnout energetické účinnosti VVN blížící se 60 procentům - což je mnohem více než u jiných uhelných technologií, takže existuje potenciál nízkých provozních nákladů.

K těmto agresivním podmínkám nebo velikosti však dosud neproběhlo žádné testování a nyní nejsou testovány žádné velké generátory MHD. Jednoduše neexistují dostatečné výsledky spolehlivosti, které by poskytly důvěru v komerční design MHD na uhlí.

Testování U25B MHD v Rusku s využitím zemního plynu jako paliva používalo supravodivý magnet a mělo výkon 1,4 megawattů. Série testů uhelného generátoru MHD financovaných americkým ministerstvem energetiky (DOE) v roce 1992 produkovala energii MHD z většího supravodivého magnetu v zařízení pro vývoj a integraci komponent (CDIF) v Butte v Montaně . Žádný z těchto testů nebyl proveden po dostatečně dlouhou dobu, aby se ověřila komerční trvanlivost technologie. Ani jedno z testovacích zařízení nebylo v dostatečně velkém měřítku pro komerční jednotku.

Supravodivé magnety se používají ve větších generátorech MHD k eliminaci jedné z velkých parazitických ztrát: energie potřebná k napájení elektromagnetu. Supravodivé magnety, jakmile jsou nabité, nespotřebovávají žádnou energii a mohou vyvíjet intenzivní magnetická pole 4 tesla a vyšší. Jedinou parazitní zátěží pro magnety je udržování chlazení a vyrovnání malých ztrát u nesuperkritických spojení.

Kvůli vysokým teplotám musí být nevodivé stěny kanálu zkonstruovány z mimořádně žáruvzdorné látky, jako je oxid yttritý nebo oxid zirkoničitý, aby se zpomalila oxidace. Podobně musí být elektrody vodivé a tepelně odolné při vysokých teplotách. Generátor MHD na uhlí AVCO na CDIF byl testován na vodou chlazených měděných elektrodách opatřených platinou, wolframem, nerezovou ocelí a elektricky vodivou keramikou.

Toxické vedlejší produkty

MHD snižuje celkovou produkci nebezpečných odpadů z fosilních paliv, protože zvyšuje účinnost zařízení. V uhelných elektrárnách MHD patentovaný komerční proces „Econoseed“ vyvinutý USA (viz níže) recykluje ionizační semeno draslíku z popílku zachyceného pračkou plynu. Toto zařízení je však dodatečným nákladem. Pokud je roztavený kov armaturní kapalinou generátoru MHD, je třeba dávat pozor na chladicí kapalinu elektromagnetického pole a kanálu. Alkalické kovy běžně používané jako kapaliny MHD prudce reagují s vodou. Také chemické vedlejší produkty zahřátých, elektrifikovaných alkalických kovů a kanálové keramiky mohou být jedovaté a ekologicky perzistentní.

Dějiny

První praktický výzkum síly MHD byl financován v roce 1938 v USA společností Westinghouse v jejích laboratořích v Pittsburghu v Pensylvánii , v jejímž čele stál Maďar Bela Karlovitz . Počáteční patent na MHD je od B. Karlovitze, americký patent č. 2 210 918, „Proces přeměny energie“, 13. srpna 1940.

Druhá světová válka přerušila vývoj. V roce 1962 se v Newcastle upon Tyne ve Velké Británii konal první mezinárodní konference o MHD Power Dr. Brian C. Lindley z International Research and Development Company Ltd. Skupina zřídila řídící výbor pro pořádání dalších konferencí a šíření nápadů. V roce 1964 skupina uspořádala druhou konferenci v Paříži ve Francii po konzultaci s Evropskou agenturou pro jadernou energii .

Vzhledem k tomu, že členství v ENEA bylo omezené, skupina přesvědčila Mezinárodní agenturu pro atomovou energii, aby sponzorovala třetí konferenci v rakouském Salcburku v červenci 1966. Jednání na tomto zasedání přeměnila řídící výbor na skupinu pro pravidelné zprávy ILG-MHD styčná skupina, MHD), v rámci ENEA a později v roce 1967, rovněž v rámci Mezinárodní agentury pro atomovou energii. Další výzkum R. Rosy v 60. letech prokázal praktičnost MHD pro systémy na fosilní paliva.

V 60. letech zahájil AVCO Everett Aeronautical Research sérii experimentů, které skončily Mk. Generátor V z roku 1965. Generoval 35   MW, ale k pohonu svého magnetu použil přibližně 8 MW. V roce 1966 měla ILG-MHD své první formální setkání v Paříži ve Francii. Začalo vydávat periodickou zprávu o stavu v roce 1967. Tento model v této institucionální podobě přetrvával až do roku 1976. Ke konci šedesátých let poklesl zájem o MHD, protože jaderná energie byla stále dostupnější.

Na konci 70. let, kdy poklesl zájem o jadernou energii, vzrostl zájem o MHD. V roce 1975 se UNESCO přesvědčilo, že MHD může být nejúčinnějším způsobem, jak využít světové zásoby uhlí, a v roce 1976 sponzoroval ILG-MHD. V roce 1976 vyšlo najevo, že žádný jaderný reaktor v příštích 25 letech nebude používat MHD, takže Mezinárodní agentura pro atomovou energii a ENEA (obě jaderné agentury) stáhly podporu z ILG-MHD a ponechaly UNESCO jako hlavního sponzora ILG- MHD.

Bývalý vývoj Jugoslávie

V průběhu více než desetiletého období konstruktéři z bývalého jugoslávského institutu tepelné a jaderné technologie (ITEN), Energoinvest Co., Sarajevo, postavili v roce 1989 první experimentální generátor energie Magneto-Hydrodynamic. Právě zde byl poprvé patentován .

Americký vývoj

V 80. letech zahájilo americké ministerstvo energetiky intenzivní víceletý program, který vyvrcholil demonstračním spalovacím zařízením na uhlí o výkonu 50 MW v roce 1992 v zařízení pro vývoj a integraci komponent (CDIF) v Butte v Montaně . Tento program měl také významnou práci v Coal-Fired-In-Flow-Facility (CFIFF) na University of Tennessee Space Institute .

Tento program kombinoval čtyři části:

  1. Integrovaný cyklus doplňování MHD s kanálem, elektrodami a řídicími jednotkami proudu vyvinutý společností AVCO, později známý jako Textron Defense of Boston. Tento systém byl generátor potrubí s Hallovým efektem ohřívaný práškovým uhlím s ionizačním iontem draslíku. Společnost AVCO vyvinula slavnou Mk. V generátor a měl značné zkušenosti.
  2. Integrovaný cyklus dna vyvinutý v CDIF.
  3. Společnost TRW vyvinula zařízení pro regeneraci ionizačního semene. Uhličitan draselný se odděluje od síranu v popílku z praček. Uhličitan se odstraní, aby se znovu získal draslík.
  4. Metoda integrace MHD do již existujících uhelných elektráren. Ministerstvo energetiky zadalo dvě studie. Westinghouse Electric provedl studii založenou na Scholtzově závodě Gulf Power ve Sneads na Floridě . Společnost MHD Development Corporation rovněž vypracovala studii založenou na závodě JE Corrette v Montana Power Company of Billings v Montaně .

Počáteční prototypy na CDIF byly provozovány po krátkou dobu, s různými uhlíky: Montana Rosebud a korozivní uhlí s vysokým obsahem síry, Illinois č. 6. Bylo dokončeno velké množství inženýrství, chemie a vědy o materiálech. Poté, co byly vyvinuty finální komponenty, bylo provozní testování ukončeno 4 000 hodin nepřetržitého provozu, 2 000 na Montana Rosebud, 2 000 na Illinois č. 6. Testování skončilo v roce 1993.

Japonský vývoj

Japonský program na konci 80. let se soustředil na MHD s uzavřeným cyklem. Věřilo se, že bude mít vyšší účinnost a menší vybavení, zejména v čistých, malých a úsporných kapacitách zařízení poblíž 100 megawattů (elektrických), které jsou vhodné pro japonské podmínky. Uhelné elektrárny s otevřeným cyklem se obecně považují za úsporné nad 200 megawattů.

První velkou sérií experimentů byl FUJI-1, odkalovací systém napájený z rázové trubice na Tokijském technologickém institutu . Tyto experimenty extrahovaly až 30,2% entalpie a dosáhly hustoty výkonu poblíž 100 megawattů na metr krychlový. Toto zařízení bylo financováno společností Tokyo Electric Power, dalšími japonskými společnostmi a ministerstvem školství. Některé úřady se domnívají, že tento systém byl diskový generátor s nosným plynem helia a argonu a ionizačním iontem draslíku.

V roce 1994 byly vypracovány podrobné plány výstavby elektrárny FUJI-2, nepřetržitého uzavřeného cyklu s výkonemMWe , poháněného zemním plynem, na základě zkušeností z FUJI-1. Základní konstrukcí MHD měl být systém s inertními plyny využívající diskový generátor. Cílem byla 30% extrakce entalpie a 60% tepelná účinnost MHD. Po FUJI-2 měla následovat modernizace   závodu na zemní plyn o výkonu 300 MWe.

Australský vývoj

V roce 1986 profesor Hugo Karl Messerle z University of Sydney zkoumal MHD na uhlí. Výsledkem bylo   polevací zařízení o výkonu 28 MWe, které bylo provozováno mimo Sydney. Messerle také napsal jednu z nejnovějších referenčních prací (viz níže) jako součást vzdělávacího programu UNESCO.

Podrobný nekrolog pro Huga se nachází na webových stránkách Australské akademie technologických věd a inženýrství (ATSE).

Italský vývoj

Italský program začal v roce 1989 s rozpočtem přibližně 20 milionů USD a měl tři hlavní oblasti rozvoje:

  1. MHD modelování.
  2. Vývoj supravodivých magnetů. Cílem v roce 1994 byl prototyp   dlouhý 2 m, obsahující 66 MJ , pro demonstraci MHD o délce 8 m. Pole mělo být 5 teslasů se zúžením 0,15 T / m. Geometrie měla připomínat sedlový tvar s válcovými a obdélníkovými vinutími z niob-titanové mědi.     
  3. Dodatečné vybavení elektráren na zemní plyn. Jedním z nich měl být faktor Enichem-Anic v Ravenně. V tomto zařízení by spaliny z MHD procházely do kotle. Druhým bylo 230   MW (tepelné) zařízení pro elektrárnu v Brindisi, které by předávalo páru do hlavní elektrárny.

Čínský vývoj

Společný americko-čínský národní program skončil v roce 1992 dovybavením uhelné elektrárny č. 3 v Asbachu. Další jedenáctiletý program byl schválen v březnu 1994. Tím byla zřízena centra výzkumu v:

  1. Ústav elektrotechniky v Čínské akademii věd v Pekingu se zabýval konstrukcí generátoru MHD.
  2. Shanghai Power Research Institute , týká celého systému a výzkumu supravodivého magnetu.
  3. Výzkumný institut pro termoenergetický výzkum na jihovýchodní univerzitě v Nanjing , zabývající se pozdějším vývojem.

Studie z roku 1994 navrhla 10   W (elektrický, 108   MW tepelný) generátor s MHD a zařízeními cyklu dna připojenými parním potrubím, takže buď mohl fungovat samostatně.

Ruský vývoj

Zmenšený model U-25

V roce 1971 byla poblíž Moskvy dokončena elektrárna U-25 na zemní plyn s projektovanou kapacitou 25 megawattů. Do roku 1974 dodalo 6 megawattů energie. Do roku 1994 Rusko vyvinulo a provozovalo uhelné zařízení U-25 ve Vysokoteplotním ústavu Ruské akademie věd v Moskvě. Závod na výrobu dna U-25 byl ve skutečnosti provozován na základě smlouvy s moskevskou společností a dodával energii do moskevské sítě. V Rusku byl značný zájem na vývoji uhelného diskového generátoru. V roce 1986 byla postavena první průmyslová elektrárna s generátorem MHD, ale v roce 1989 byl projekt před spuštěním MHD zrušen a tato elektrárna se později připojila k elektrárně Ryazan jako 7. blok s běžnou výstavbou.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Sutton, George W .; Sherman, Arthur (červenec 2006). Inženýrská magnetohydrodynamika . Civilní a strojní inženýrství v Doveru. Dover Publications. ISBN   978-0486450322 .
  • Hugo K. Messerle, Magnetohydrodynamic Power Generation , 1994, John Wiley, Chichester, součást Energetické řady UNESCO (zdroj historických a konstrukčních informací generátoru).
  • Shioda, S. „Výsledky studií proveditelnosti u elektráren s uzavřeným cyklem MHD“, Proc. Plasma Tech. Conf., 1991, Sydney, Austrálie, s. 189–200.
  • RJ Rosa, Magnetohydrodynamic Energy Conversion , 1987, Hemisphere Publishing, Washington, DC
  • GJ Womac, MHD Power Generation , 1969, Chapman and Hall, Londýn.

externí odkazy