Циклы МГД генератора

Циклы МГД генератора

Энергетические системы, использующие МГД-генераторы, делятся на две категории: открытые системы, в которых газ определяется как продукты сгорания, и закрытые системы, в которых инертный газ, такой как аргон или гелий, постоянно рециркулирует. Полная система в любой конфигурации необходим компрессор для преодоления падения давления, обычно возникающего в MГД-генераторе, а также регенератора и котла-утилизатора для компенсации максимальной энергии из потока горячего газа.
Одна из возможных схем МГД-установки замкнутого цикла показана на рис. 38. Газ состоит из гелия, засеянного двухпроцентным цезием. Показанная установка будет вырабатывать 580 мегаватт. Поскольку МГД-генератор развивает постоянный ток, для получения переменного тока на выходе требуется преобразователь.
Капитальные (полные) затраты на преобразователь будут значительными, хотя и не чрезмерно высокими. Ученые также изучают возможности прямого МГД-генерации переменного тока. Несколько подходов к этой проблеме кажутся многообещающими.
   Генератор МГД для системы, показанной на рис. 38, будет иметь длину от 50 до 60 футов и будет работать при температуре около 4000 градусов по Фаренгейту. Реактор можно использовать в качестве нагревательного устройства. Однако не стоит недооценивать проблемы разработки этого реактора или теплообменника, который предварительно нагревает поток газа.
   Бойлер используется для извлечения тепла из газового потока и выработки пара. Этот пар приводит в действие турбину мощностью 38 мегаватт, которая приводит в действие газовый компрессор. Паровая турбина оснащена двигателем, который потребляет часть выходной мощности МГД-генератора.
   Чтобы обойти проблемы разработки реактора, рассматриваются две другие возможности: (1) внешний нагреватель, работающий от сжигания, может быть использован в гелиевой системе с замкнутым контуром, показанной на рис. 38; или (2) может использоваться открытая система, в которой газы сгорания проходят непосредственно через МГД-генератор. Последняя компоновка показана на рис. 39. В этом случае в паровом контуре может вырабатываться избыток энергии, так что присутствует электрический генератор, заменяющий двигатель постоянного тока, используемый в замкнутой системе. Однако рабочие температуры в МГД-генераторе в открытой системе должны быть выше, поскольку подвижность электронов в газах продуктов сгорания ниже, чем в гелии. Еще одно отличие состоит в том, что для посева используется калий, а не цезий, потому что выброс цезия слишком дорого обходится. В любом случае необходимо принять меры для предотвращения загрязнения воздуха гидроксидами высевающих элементов.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒