ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Магнитогидродинамический метод (МГД) из "Проблемы развития энергетики " Достижения советских ученых высоко оценены во всех странах мира, по образцу Токамака и с тем же названием создаются установки в США, Японии и других странах. В планах советских ученых намечены мероприятия по дальнейшему расширению и углублению научно-исследовательских и проектно-конструкторских работ. [c.195] Главная задача состоит в увеличении времени удержания плазмы, т. е. создании мощных магнитных полей, которые в состоянии удержать частицы внутри тора. Такие или почти такие магнитные поля могут быть созданы сверхпроводящими магнитами. [c.195] В Институте атомной энергии имени И. В. Курчатова созданы образцы сверхпроводящих магнитных катушек с индукцией магнитного поля в 250 Т. Есть основания считать, что сверхпроводящий магнит нужных размеров для установки Тока-мак будет создан в ближайшее время. [c.195] Второй, не менее важной задачей является увеличение температуры плазмы, точнее, доведение ее уровня до 80— 100 млн. ° С. [c.195] Кроме того, предстоит решить еще ряд проблем научнопоискового характера и осуществить многие инженерные и конструкторские разработки. [c.195] Ученые и исследователи не могут пока назвать примерного срока практического рещения проблемы термоядерного синтеза. Однако ясно одно — человечеству необходимо освоение этого процесса, который открывает большие возможности покрытия возрастающих потребностей в энергетических ресурсах. [c.195] В США в программе работ в области решения задачи управляемого термоядерного синтеза намечается создание к концу XX в. термоядерной электростанций. Однако решение этой сложной задачи связано с рядом промежуточных этапов созданием испытательного реактора и экспериментальной электростанции. По-видимому, усилиями ученых всего мира эта проблема будет решена. [c.195] Преобразование тепловой энергии непосредственно в электрическую в принципе был известен давно, поскольку он основан на взаимодействии твердых, жидких или газообразных тел с магнитным полем. [c.195] Как видно из приведенного перечня, в схеме МГД-генера-тора нет традиционного оборудования для производства электроэнергии на тепловых электростанциях парового котла и турбины, а также установок по подаче питательной воды. Все это должно значительно упрощать и удешевлять энергетическую установку. [c.197] Однако кажущаяся простота МГД-генерирования при более глубоких исследованиях и инженерных решениях оказалась весьма трудной при практической реализации этой идеи. Многие зарубежные исследователи пришли к выводу о бесперспективности этого метода или, во всяком случае, неконкурентоспо-собности с быстроразвивающейся атомной энергетикой. [c.197] Наиболее сложной частью МГД-генератора является канал, в котором происходит процесс преобразования тепловой энергии в электрическую. Проводимость продуктов сгорания и к. п. д. превращения тепловой энергии в электрическую имеют прямую зависимость от температуры плазмы. [c.197] Температура газов в канале находится в пределах 2500— 3000 К, в этом канале находятся и электроды. От их состояния зависит надежность МГД-установки, ее мощность и ресурс работы. К электродам предъявляются два противоречивых требования выдерживать высокую температуру и обладать хорошей электропроводностью. Поскольку все теплостойкие материалы плохо проводят электрический ток, электроды каналов МГД изготавливаются двух типов — горячие (без охлаждения) с высоким сопротивлением и малым ресурсом работы и охлаждаемые (водой) с малым сопротивлением и большим ресурсом работы. [c.197] Мощность МГД-генератора зависит также от индукции магнитного поля, образуемой магнитом, охватывающим канал МГД. В настоящее время применяются магниты разных типов и мощностей. [c.198] Магниты разделяются на обычные (с железным сердечником), безжелезные и сверхпроводящие. Индукция магнитного поля варьируется в широких пределах — от 1,5 до 5—10 Т. [c.198] За последние годы в широких масштабах ведутся разработки сверхпроводящих электромагнитов с индукцией магнитного поля в десятки и сотни тесла. На пути создания таких электромагнитов имеется много трудностей, в том числе трудность уменьшения их габаритов. [c.198] Еще одна трудность МГД состоит в том, что для получения температуры плазмы в 2500—3000 К необходимо иметь окислитель с начальной температурой 2200 К (воздух) или с повышенным содержанием кислорода (до 40—50%). [c.198] Как известно, в доменные печи вдувается воздух, подогретый в кауперах до 1100- 1200° С, что недостаточно для МГД. При этом следует учитывать, что затраты на сооружение кауперов составляют не менее 40% всех затрат на МГД. Обогащение воздуха за счет добавления чистого кислорода также снижает экономические показатели МГД. [c.198] Большие трудности имеются и в решении вопроса улавливания ионизирующих присадок, поскольку выбрасывать продукты сгорания в атмосферу без их очистки от токсичных присадок недопустимо. [c.198] Таким образом, на пути реализации идеи прямого преобразования тепловой энергии в электрическую методом МГд-гене-рирования имеется еще много трудностей. [c.198] В ИВТАН созданы две опытные установки УО-2 проектной мощностью 200 кВт (фактическая 170 кВт) и У-25 проектной мощностью 20,4 МВт. Эта установка в течение 250 ч развивала мощность до 10 МВт, что является большим достижением. [c.198] Вернуться к основной статье