ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ С МГД - ГЕНЕРАТОРАМИ
Электрические станции с МГД-генераторами. Наиболее перспективным направлением в создании мощных высокоэкономичных электрических станций является непосредственное получение электрической энергии из тепловой в магнито-гидро-динамических генераторах (МГД-генераторах). В этом случае отпадает необходимость в паровых котлах, турбинах и вращающихся генераторах и КПД таких станций может быть доведен с 40% в тепловых турбогенераторных до 60% в МГД-генераторных электростанциях. Принцип действия последних состоит в следующем.
Продукты сгорания топлива газа при высоких температурах теплопроводны, а при 3000 — 4000° С становятся электропроводящими. Состояние газа при такой температуре называют плазмой.
Известно, что если проводник пересекает магнитное поле, то в нем возникает электродвижущая сила (ЭДС), пропорциональная скорости движения проводника, его длине и напряженности магнитного поля. На этой основе выполнены конструкции как электрогенераторов, так и МГД-генераторов, в которых в качестве проводника используется плазма.
На рис. 1 приведена принципиальная схема МГД-генератора.
Рис. 1. Принципиальная схема МГД-генератора:
1,8 — насосы; 2 — камера сгорания; 3 — газовое сопло; 4 — мощные магниты; 5 —электроды; 6 — канал генератора; 7 — паровой котел; 9 — конденсатор; 10 — генератор; 11 — конденсатор.
Из камеры сгорания 2, куда подается топливо, и насосов 1, 8 поток раскаленных газов поступает в сопло 3, а затем в канал генератора 6. По обеим сторонам канала установлены мощные магниты 4. При движении плазмы в магнитном поле со скоростью 600 — 650 м/с в плазме возникает ЭДС. Ток отдаваемый в сеть, снимается электродами 5;
Для использования тепловой энергии горячего газа, который охлаждаегся в канале МГД-генератора с 2500—3000 до 2000° С, газ направляют в котел 7, который питает паровую турбину 9 с конденсатором 11 и насосом 8. На валу турбины находится генератор 10. Такое сочетание МГД-генератора с паротурбинной установкой дает возможность довести КПД станции до 60%.