Канал МГД генератора

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела в ряде случаев, например, в паросиловых установках, существенно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса цикла до температуры теплоотдатчика. Применение жаропрочных конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур того же самого можно достигнуть переходом на высокие давления рабочего тела в цикле (применительно к воде это будут закритические давления) использованием теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела можно улучшить общее использование выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Но более перспективным (во всяком случае в паросиловых установках) является использование горячих продуктов сгорания, после того как завершено нагревание основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела (как это осуществляется в парогазовых установках) или применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле наиболее подходящего высокотемпературного рабочего тела. Возможно также использовать в качестве головного звена энергетической установки МГД генератор. В этом случае горячие газы сначала поступают в рабочий канал МГД-генератора, где часть кинетической энергии потока преобразуется в электри- [c.526]

Рис. 19.13. Рабочий канал МГД-генератора

Комбинированные установки с МГД-генераторами могут работать как по открытому, так и по замкнутому циклу в зависимости от степени использования теплоперепада в цикле. Наиболее простой является схема открытого цикла, в которой плазма, пройдя канал МГД-генератора и различные теплообменные устройства, выбрасывается в окружающую среду (рис. 7.8). [c.291]

Затем газ, отдавший часть своей теплоты регенератору, нагревает в теплообменнике 5 рабочее вещество турбины 6. После срабатывания в турбине рабочее вещество через конденсатор 7 и питательный насос 8 снова поступает в теплообменник 5. Если принять при этом, что энтальпия газа, поступающего в канал МГД-генератора, не изменяется, то регенерация приводит к сокращению расхода топлива в камере сгорания, а следовательно, к повышению КПД установки в целом. [c.412]

Г. С. Головина, Б. В. Канторович, Р. Н. Питии и другие [215] провели исследования по сжиганию угле-керосиновой суспензии в модели канала МГД-генератора. В качестве присадки к керосину использовался кузнецкий газовый уголь (5%). [c.264]

Мощность, снимаемая с единицы объема канала МГД-генератора Пу, определяется зависимостью [c.277]

Если же процесс выгорания топлива в камере сгорания завершить частично и догорание горючих элементов, содержащихся в потоке рабочего газа, вынести в канал МГД-генератора, как это сделано было в работе [76], то можно значительно повысить уровень и распределение температуры по длине канала и таким образом повысить проводимость рабочего агента и эффективность МГД-генератора в целом. Из работ [223, 224, 225] известно, что в процессе выгорания потока горючей смеси концентрация заряженных частиц в пламени (10 -ь 12 см/см ) на несколько по- [c.278]

Схема повышения температуры и проводимости путем выноса зоны догорания топлива в канал МГД-генератора [c.279]

Канал МГД генератора 418 Карбюратор 320 Каскадное дросселирование — см. Дросселирование через пористую пробку Каскадный метод ожижения газов — см. Метод Пикте Квазистатический процесс — см. Равновесный процесс Кельвин II 12 [c.505]

Для определения параметров канала МГД-генератора необходимо решить систему дифференциальных и алгебраических уравнений высокого порядка. Например, система нелинейных уравнений для определения параметров низкотемпературной плазмы — это лишь часть указанной системы. Аналитическое решение такой системы уравнений возможно лишь при многих упрощающих предположениях и допущениях, которые часто искажают физическую картину сложных процессов передачи и преобразования энергии и вносят большую погрешность в результаты расчета. Единственный выход в данном случае — применение численных методов решения с реализацией их на ЭЦВМ. [c.114]

При расчетах МГД-генераторов необходимо иметь в виду, что начальные или конечные параметры рабочего тела не могут быть выбраны произвольно. С одной стороны, это обусловлено техническими ограничениями (например, допустимой величиной температуры на входе в канал, уровнем давления на выходе из диффузора и соответственно на выходе из канала МГД-генератора). G другой стороны, имеется ряд ограничений, [c.118]

Расчет канала МГД-генератора начинается с вычисления вспомогательных величин, используемых в дальнейшем при расчете по формулам. Затем определяются параметры входной точки и входного сечения. Параметры на выходе из участка вначале рассчитываются по задаваемому перепаду давления и приближенно задаваемой температуре. Потом следует определение средних параметров на участке, и с их помощью устанавливается новое приближение по конечной температуре на участке. Расчет повторяется до тех пор, пока различие в конечной температуре для двух соседних итераций не станет меньше наперед задаваемой (величины погрешности. После этого определяются характеристики расчетного участка. Выходная точка рассматриваемого участка принимается за начальную точку последующего, и расчет последовательно проводится для всех участков аналогично первому, за исключением последнего, для которого итерационно уточняется перепад давления с тем, чтобы точка на выходе из канала соответствовала принятому давлению после диффузора, его к. п. д. и скорости рабочего тела. После расчета всех участков определяется суммарная электрическая мощность МГД-генератора, его длина, объем и т. д., а также рассчитываются суммарные относительные потери путем деления суммарных абсолютных потерь на величину теплоперепада, срабатываемого в канале МГД-генератора. Блок-схема алгоритма приведена на рис. 5.2. [c.119]

Как известно, длина канала МГД-генератора имеет верхнее и нижнее ограничения, обусловленные максимально допустимой величиной угла раскрытия, минимально допустимой поверхностью электродов, максимально допустимой величиной удельных тепловых потерь через стенки, размерами магнитной системы и т. д. В соответствии с имеющимися в литературе оценками для канала МГД-генератора открытого цикла можно принять верхнее ограничение 30 м, нижнее ограничение X 10 м, оптимальное значение 15—20 м. [c.129]

По мере прохождения плазменного потока через канал МГД-генератора и отвода от него электроэнергии скорость потока уменьшается, в соответствии с чем канал выполняется расширяющимся. Идеализируя работу установки, конечную скорость потока можно считать нулевой, что соответствует полному превращению всей кинетической энергии потока в электроэнергию. [c.237]

Для подогрева гелия с добавкой цезия используются продукты сгорания природного газа. Температура воздуха, поступающего в камеру сгорания для сжигания топлива, 350° С. Из канала МГД генератора рабочее тело направляется в подогреватель цезия и затем в подогреватель гелия. После подогревателя гелия рабочее тело направляется в подогреватель питательной воды парогенератора паросиловой части установки и далее в холодильник цезия, где осуществляется его конденсация. Жидкий цезий подается из холодильника через фильтр с помощью электромагнитного насоса в подогреватель. Гелий после выделения из него добавки цезия направляется в компрессор, который подает его в подогреватель. [c.278]

Канал МГД-генератора тоже имеет вид трубы, набранной из отдельных металлических колец с изоляционной прослойкой. Поперек канала действует постоянное магнитное поле В от внешнего магнита. Постоянное магнитное поле, конечно, проникает внутрь канала, но никакой работы производить не может, поэтому трубу мы считаем, как и в предыдущих примерах, идеально изолированной от внешней среды. [c.78]

Простейшая схема установки с МГД-генератором приведена на рнс. 106. Атмосферный воздух, сжатый в компрессоре 1 до давления 0,3—0,4 МПа, подается в камеру сгорания 2, куда одновременно поступают топливо и добавочный кислород. Смесь сгорает и образу-ются газы с температурой 4000 К. После присадки щелочных металлов газы направляются в разгонное сопло 3, на выходе из которого давление их снижается до атмосферного, температура — до 2300 К, а скорость увеличивается до сверхзвуковой. С такими параметрами низкотемпературная плазма входит в расширяющийся канал МГД-генератора 4, где пересекает магнитное поле электромагнитов 5. В плазме возникает электрический ток, который при замкнутой электрической цепи через электроды 6 направляется к потребителю 7. [c.143]

Представляется весьма желательным развитие и распространение данного метода расчета электрических полей на течения сред с усложненными физическими свойствами и при более сложных граничных условиях, учитывающих физические процессы близи ограничивающих поток поверхностей. Первая работа в этом направлении (А. Б. Ватажин, 1966), в которой исследуется задача о продольном краевом эффекте для пары электродов канала МГД-генератора при постоянном магнитном поле с учетом усложненного граничного условия на электроде (Г. А. Любимов, 1965), показывает, что учет реальных свойств поверхности электрода может привести к существенным количественным поправкам при расчете суммарных характеристик МГД-генератора. [c.448]

Из цеха 1 разделения воздуха воздуходувкой 2 в камеру сгорания 5 подается обогащенный кислородом воздух, предварительно подогретый в каупере 3. Для ионизации возд ха предусмотрена система 4 ввода присадки. Продукты сгорания топлива, реющие высокую температуру, поступают в канал МГД генератора 6, а затем направляются в парогенератор 7. После газоходов газы проходят систему 8 вывода присадки и дымососом 9 через Дымовую трубу 10 выбрасываются в окружающую среду. Водяной пар из парогенератора подается на турбину 11, а затем направляется в конденсатор 12. Конденсат отработавшего пара через деаэратор 13 поступает в питательный бак 14. [c.210]

Рис. 5.46. Схема канала МГД-генератора

Пылеугольное топливо поступает в камеру сгорания 1 МГД генератора. Воздух в камеру сгорания подается компрессором 13 под давлением до 10 бар. Воздух перед поступлением в камеру сгорания предварительно проходит через трубчатый регенератор тепла 3, где подогревается до 2030° С. В камере сгорания температура газов достигает 2930—3030° С. С этой температурой газы поступают в канал МГД генератора 4 постоянного тока, где расширяются до атмосферного давления со снижением гемпературы до 2400° С. Затем газы проходят последовательно через регенератор 3, пароперегреватели 5, б и паровой котел 7, в котором охлаждаются до 150 С. Пар, получаемый в котле, последов ательио проходит через цилиндр [c.326]

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела, например в паросиловых установках, существепно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса до температуры продуктов сгорания топлива. Применение жаропрочных конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур такого же результата можно частично достичь при переходе на высокие давления рабочего тела в цикле (применительно к воде это будут закритические давления). Использование теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела дает возможность повысить эффективность применения выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Перспективно (во всяком случае в паросиловых установках) использование горячих продуктов сгорания, после того как с их помощью завершен нагрев основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела в дополнительном цикле (как это осуществляется в парогазовых установках) нли применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле оптимального высокотемпературного рабочего тела. Можно также использовать в качестве головного звена энергетической установки МГД-генератор. В этом случае горячие газы вначале поступают в рабочий канал МГД-генератора, где кинетическая энергия потока преобразуется в электрическую энергию. На выходе из канала газы направляются в основную энергетическую установку, где отдают теплоту рабочему телу. Кроме использования МГД-генератора возможно создание термоэмиссиоиной надстройки . Целесообразным представляется также использование высоких температур продуктов сгорания для осуществления высокотемпературных химических реакций, в частности для получения водорода из водяного пара. [c.516]

Рис. 8.СО. Паросиловая устаноона с МГД>генератором а — схема б — теоретический цикл / — компрессор 2 — подогреватель сжатого воздуха 3 — топливный насос 4 — камера сгорания 5 — сопло и рабочий канал МГД-генератор 6 — парогенератор 7 — паровая турбина

Первая в мире промышленная МГД-электростанция создается в нашей стране на Рязанской ГРЭС. Станция будет работать на природном газе с присадкой порошка углекислого калия.. Продукты сгорания после канала МГД-генератора пройдут через парогенератор производительностью 1000 т/ч, регенеративный воздухоподогреватель и систему специальных электрофильтров для улавливания ионизирующейся присадки. Пар под давлением 24 МПа и с температурой 545 °С поступит в турбогенератор. Мощность турбогенератора — 300 МВз. При этом около 50 МВт будет использоваться для покрытия нужд самой М Г Д-электростанции. [c.292]

Температура газа, выходящего из канала МГД-генератора, достигает значений 1800—2200 К. Целесообразной схемой, использующей теплоту этого газа, является схема МГД-генератора с регенератив- [c.412]

Здесь наиболее благоприятные результаты могут дать угле-мазутные суспензии. Такое комбинированное топливо, представляющее собой коллоидную структуру, позволяет не только точно дозировать необходимое количество твердого топлива, но и равномерно распределять его в массе жидкого топлива (мазута), а следовательно, и по сечению канала МГД-генератора и таким образом обеспечить необходимую равномерную проводимость в его рабочем объеме. Кроме того, при применении угле-мазут-ных и сланце-мазутных суспензий облегчается транспортирование и подача топлива в камеру сгорания и предварительная тепловая подготовка. Первые опыты, проведенные Р. Н. Питиным, К. И. Чередковой и Г. С. Головиной [224], показали, что при применении угле-керосиновых [c.277]

I — камера сгорания с1воздушным охлаждением (при неполном сгорании при 03 = О,в) с критическим сечением Л — канал МГД -генератора с вводом вторичного воздуха для дожигания топлива "(За) Т — температура — выгорание газа го — скорость газа О1. — проводимость газа при температуре Г п — проводимость газа с учетом хемионизации N и 8 — полюса магнита [c.279]

Электрическая проводимость ионизированного газа (низкотемпературной плазмы) быстро убывает по мере снижения температуры газа вдоль канала МГД-генератора. В связи с этим применение МГД метода экономически оправдано при температурах, не меньших 2100—2300 К. Этим определяется высокая температура газов, уходящих из МГД-генератора. Для эффективного использования энергии уходящих из МГД-генератора газов целесообразно его применение в составе комбинированных установок, включающих помимо МГД-генератора также паротурбинные или парогазовые установки. По экономическим и санитарным соображениям должно быть предусмотрено извлечение ионизирующейся присадки из потока газов. [c.255]

Расчет канала МГД-генератора необходимо проводить совместно с расчетом диффузора, так как конечное давление в канале должно быть увязано с наперед задаВ 1емым давлением после диффузора, которое определяется аэродинамическим сопротивлением высокотемпературного подогревателя окислителя и парогенератора. При расчете диффузора делается допущение об отсутствии потерь на теплопередачу через стенки. Поскольку в настоящее время отсутствуют точные методы расчета диффузоров, принята инженерная методика для оценочных расчетов, в соответствии с которой потеря давления в диффузоре выражается с помощью к.п.д. по восстановлению давления т д [c.118]

Весьма важны исследования влияния принятых ограничений на зоны допустимых значений для некоторых зависимых параметров. Так, представляют интерес для конструкторских разработок данные о взаимном влиянии между величиной конечной проводимости 0 2 и характеристиками МГД-генератора при наличии ограничений на ряд параметров. Для соответствующих исследований была использована часть модели, описывающая камеру сгорания, сопло, МГД-генератор и диффузор. В качестве исходных данных были приняты следующие мощность МГД-генератора Л мгд-г = 500 Мет, скорость плазмы в МГД-канале U = S50 м/сек, индукция магнитного поля В = 5 тл, коэффициент электрической нагрузки = 0,8, приалектродное падение потенциалов Удр = 60 в, сечение канала МГД-генератора — квадратное, ширина электродной секции в = = 6 см, температура стенки канала МГД-генератора Т% = 1200° К, давление за диффузором рзд = 1,05 ата, к.п.д. диффузора (по давлению) -цд = 0,8, горючее — метан, окислитель — воздух, обогащенный кислородом. [c.129]

Эффект от увеличения (или снижения) конечной проводимости имеет довольно четкие ограничения. Рассмотрим некоторые численные результаты в соответствии с приведенными рисунками. Для воздушного окислителя (рис. 5.9, б и 5.10, б) при Ток = 800—1500° С допустимая величина конечной проводимости лежит в пределах сТоа 1—4 л4о/л4, а средняя удельная мощность не превышает 17 Мвт1м . С увеличением обогаш,е-ния кислородом окислителя допустимая зона величин конечной проводимости сдвигается в сторону больших значений (рис. 5.9, а и 5.10, а). При этом следует иметь в виду, что повышение q, на 15% (или повышение подогрева воздушного окислителя примерно на 200—30О° С) вызывает увеличение длины канала МГД-генератора на 10—15 м. Это объясняется в первую очередь увеличением срабатываемого теплоперепада из-за существенного повышения температуры и давления в камере сгорания. [c.130]

По результатам других исследований, подобных обсуждаемым, повышение Ti на 100° К вызывает рост Т1уст примерно на 5%. Увеличение температуры стенки канала МГД-генератора с 1500 до 2000° К приводит к повышению тепловой экономичности установки на 0,5—0,7%. [c.131]

По выходе из канала МГД-генератора газы проходят через специальный охладитель, где ионизирующиеся присадки выпадают в виде порошка, после чего опять направляются в поток газов перед каналом. [c.237]

I — окислитель 2 — компрессор 3подогреватель окислителя 4 — греющие газы 5 — горячий окислитель — топливо (природный газ) 7—ноннзирующая присадка в—камера сгорания S— сопло /О—канал МГД-генератора //—диффузор /2—парогенератор /3 — вода 14 пар 15устройство извлечения присадки 16 —дымовая труба 17 — инвертор [c.310]

Из предварительного анализа работы МГДЭС-500 [1] можно заключить, что канал МГД-генератора и диффузор такой станции будут иметь вид протяженного, расширяющегося объема длиной 20-40 ж, сечением от 0.3-0.5м на входе до 5-10 на выходе. Форма сечения — многоугольник с числом сторон от четырех и выше, возможно, со скругленными углами. [c.222]

В декабре 1971 г. в Советском Союзе дала ток первая в мире опытно-яромышленная электростанция будущего с магнитогидродинамическим генератором У-25. Принцип работы У-25 довольно прост. Энергия высокоскоростного потока электропроводной плазмы с температурой до 2600° С преобразуется в канале МГД-генератора, размещенного между полюсами магнита, в электрическую энергию. У-25 работает на продуктах сгорания природного газа, в которые для увеличения электропроводности добавляют калиевое соединение — поташ. Уникальным является парогенератор новой установки. Он утилизует тепло продуктов сгорания, выходящих из канала МГД-генератора. Пар, образуемый в парогенераторе, может быть направлен на паровую турбину. Сочетание МГД-генератора с такой турбиной позволит будущим станциям работать намного экономичнее гигантов современной теплоэнергетики. [c.157]

Температура газа, выходящего из канала МГД-генератора, достигает значений 1800—2200°К. Целесообразной схемой, использующей теплоту этого газа, является схема МГД-генератора с регенеративным подогревом (рис. 186). Газ, покидающий МГДГ 2, сначала проходит регенератор 3, нагревает в нем свежий воздух из компрессора 4. Этот воздух в подогретом состоянии поступает в камеру сгорания 1. [c.453]

I дополнительном цикле (как это осуществляется в парогазовых установках) или фименение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле наиболее подходя-цего высокотемпературного рабочего тела. Можно также использовать в качестве шовного звена энергетической установки МГД-генератор. В этом случае горячие азы сначала поступают в рабочий канал МГД-генератор а, где кинетическая энергия ютока преобразуется в электрическую энергию. По выходе из канала газы направ- 1ЯЮТСЯ в основную энергетическую установку, где отдают свою теплоту рабочему ел у. [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...