Энергетические установки с МГД-генераторами

Термический к. п. д. энергетической установки с МГД-генератором [c.613]

Термический КПД энергетической установки с МГД-генератором и регенерацией теплоты [c.588]

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ С МГД-ГЕНЕРАТОРАМИ [c.289]

Энергетические установки с МГД-генераторами [c.289]

Одно из главных направлений научно-технического прогресса в энергетике связано с повышением КПД преобразования и получения энергии путем увеличения начальной температуры рабочего тела и исключения промежуточных ступеней преобразования энергии. Перспективными в этом отношении являются энергетические установки с МГД-генераторами. [c.289]

Приводим типичную схему парогазовой энергетической установки с МГД-генератором (рис. 142) [226]. [c.280]

На рис. 21 показана Т—5-диаграмма энергетической установки с МГД-генератором и газотурбинным циклом. Нагретый газ расширяется в сопле и проходит через МГД-канал 1—2), где механическая энергия потока непосредственно преобразуется в электрическую. Затем рабочее тело последовательно охлаждается в высокотемпературном 2—3) и низкотемпературном 3—4) регенераторах, концевом охладителе 4 -5) и сжимается в компрессорах с промежуточным охлаждением (5—6 7—8 9—10). После компрессора высокого давления газ нагревается в низкотемпературном регенераторе 10—It), расширяется в турбине (//—12), служащей приводом компрессоров, и после подогрева в высокотемпературном регенераторе 12—13) подается в источник тепла. [c.39]

Основное преимущество установки, представленной на рис. 21, перед установкой, в которой газ после МГД-канала проходит высокотемпературный регенератор, затем турбину и низкотемпературный регенератор, заключается в большей компактности. К. н. д. энергетической установки с МГД-генератором и газотурбинным циклом при максимальной температуре 1500° С может превышать 50%. [c.39]

Теплосиловые энергетические установки с МГД генератором могут выполняться по двум схемам — по схеме открытого цикла или по схеме замкнутого цикла. [c.419]

В зависимости от вида и особенностей технологической схемы математическая модель комбинированной энергетической установки с МГД-генератором включает 35—40 элементов оборудования и соответствующее число связей между ними. При этом описывается взаимосвязь 210—220 параметров. Исходная информация достигает 160—170 величин и более В качестве основных независимых параметров схемы комбинированной установки (кроме указанных ранее параметров для отдельных элементов и рабочих тел) приняты следующие температура подогрева окислителя Ток (или концентрация кислорода в нем oJ, статическая температура рабочего тела перед каналом МГД-генератора Г , скалярная электропроводность в конце канала ooj, давление за диффузором рад, расход первичного пара на турбину Сщ, температура уходящих газов из парогенератора Гу.г- Выбор этих параметров во многом определяет порядок расчета технологической схемы установки. [c.123]

В жидкометаллических МГД-генераторах рабочие температуры сравнительно низкие, однако при этом возникают другие трудности, главной из которых является разгон жидкости до больших скоростей. В энергетической (паросиловой) установке с МГД-генератором открытого типа (рис. 8.60, а) полезная внешняя работа производится на нижнем участке процесса 1—2, после того как прошедшие через сопло газообразные продукты сгорания образуют сверхзвуковой поток газа. Кинетическая энергия потока газа в рабочем канале МГД-генератора в результате взаимодействия с магнитным полем преобразуется в электрическую энергию. [c.588]

У в а р о в В. В. и др. Высокотемпературные энергетические атомные газотурбинные и комбинированные установки с МГД-генераторами замкнутого цикла. — Теплофизика высоких температур , 1970, № 6, с. 16—20. [c.237]

Результаты исследования термодинамической эффективности комбинированных установок с МГД-генераторами открытого цикла приведены на рис. 5.11, а, б. В целях сопоставления выбран базовый вариант исходных данных в двух видах без ограничения температуры подогрева окислителя и с ограничением (по условиям работы высокотемпературного подогревателя). Основные исходные и расчетные значения параметров для базового варианта комбинированной энергетической установки с МГД-гене-ратором а — с ограничением температуры подогрева окислителя б — без ограничения) следующие [c.130]

Математическая модель теплоэнергетической установки дает формализованное описание количественных и логических взаимосвязей между технологическими, материальными и энергетическими параметрами установки, характеристиками внешних связей, системой ограничений и величиной соответствующего критерия эффективности. Поскольку общие принципы построения математических моделей теплоэнергетических установок различных типов достаточно широко освещены в [1, 2], здесь основное внимание уделяется вопросам наиболее рациональной реализации этих принципов. В связи с этим необходимо отметить особенности моделирования паротурбинных электростанций с МГД-генераторами. [c.106]

Для простейшей схемы энергетической установки с жидкометаллическим МГД-генератором (рис. 9-28, а) к.п.д. цикла в значительной мере зависит от эффективности парожидкостного инжектора, [c.263]

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]

Ранее отмечалось, что применение МГД-генераторов наиболее целесообразно в качестве головного эвена обычной энергетической (в частности, паросиловой) установки. Это сопряжено с тем, что рабочие температуры в газовом (Плазменном) МГД-генераторе должны составлять при- [c.587]

К комбинированным энергетическим парогазовым установкам следует отнести и сочетание обычной тепловой паротурбинной схемы с надстройкой из МГД-генератора. Включение магнито-гидродинамического генератора в общую схему тепловой электростанции позволяет, как показывает расчет, повысить общий к.п.д. установки до 55%, т. е. увеличить его против к.п.д. обычной парогазовой установки на 10%, а против к.п.д. чисто паротурбинного блока на 15—20%. [c.276]

В таблице приведены данные о сооружаемой на Рязанской ГРЭС мощной магнитно-гидродинамической энергетической установке. Эта установка состоит из собственного МГД - генератора и из работающей вместе с ним обычной паротурбинной установки. [c.223]

В настоящее время наибольшее научно-техническое развитие получил магнитогидродинамический метод (МГД-,метод) прямого преобразования энергии. Идея этого метода основана на том, что при пересечении проводником линий индукции в нем возникает ЭДС. В МГД-генераторе таким проводником является электропроводящий газ (плазма). Высокотемпературный газ (2500— 3000°С) в МГД-генераторе выполняет двойную роль в сопле перед генератором внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию noTOiKa, т. е. газ -является термодинамическим рабочим телом, а в генераторе кинетическая энергия потока преобразуется в электрическую энергию, т. е. газ выполняет роль силовой обмотки электрической машины. Можно поэтому говорить, что МГД-гбнератор представляет собой совмещенную с тепловым двигателем электрическую машину, а термодинамический цикл энергетической установки с МГД-генератором принципиально ничем не отличается от известных циклов газо- и паротурбинных установок. Использование высокой температуры рабочего вещества (которую вполне выдерживают неподвижные части генератора) приводит к генерации электроэнергии МГД-методом с КПД до 50—60%. [c.69]

Цикл энергетической установки с МГД-генератором. Ранее отмечалось, что применение МГД-генераторов наиболее целесообразно (если опыт подтвердит эффективность использования МГД-геиераторов вообще) в качестве головного звена обычной энергетической (в частности, паросиловой) установки. Это сопряжено с тем, что рабочие температуры в газовом (или, как говорят еще, плазменном) МГД-генераторе составляют 2000" С н более. При температурах ниже этой величины электропроводность газа слишком низка для осуществления процесса. [c.612]

На рис. 19,14 и 19.15 изображены схема и теоретический цикл энергетической установки с МГД-генератором открытого типа. В МГД-генераторе полезная внешняя работа производится на нижнем участке процесса /—2, после того как прошедшие через сопло газообразные продукты сгорания образуют сверхзвуковой поток газа. В рабочем канале МГД-генератора кнне- [c.612]

Цикл энергетической установки с МГД-генератором. Ранее отмечалось, чтс применение МГД-генераторов наиболее целесообразно в качестве головного звенг обычной энергетической (в частности, паросиловой) установки. Это сопряжен( с тем, что рабочие температуры в газовом (или, как говорят еш е, плазменном) МГД генераторе должны быть не менее 2000° С, что сравнительно просто достигаетс5 при сжигании топлива. При более низких температурах электропроводность газ слишком низка для осуш ествления процесса. [c.182]

В настоящее время перспективность использования комбинированных энергетических установок с МГД-генераторами не вызывает сомнении. Необходимы инженерные исследования таких установок для на-хои дения оптимальных решений при их проектировании. Для этого требуется комплексный подход, который предполагает одновременную оптимизацию термодинамических, расходных и конструктивно-компоновочных параметров всех элементов установки по наиболее полному показателю эффективности — сумме расчетных затрат (с учетом многочисленных внешних факторов). Осуш ествить такой комплексный подход в рамках требований, предъявляемых к современным инженерным расчетам, удается лишь с привлечением методов математического моделирования и ЭЦВМ. Только в этом случае можно получить решение, эффективное по времени, затратам, точности и широте охвата влияющих факторов [1], На первом этапе исследуется термодинамическое совершенство рассматриваемых энергетических установок, чему и посвящается настоящая глава. [c.106]

В термоядерных энергетических установках основная часть энергии выделяется в виде теплоты при относительно низких температурах. Поэтому для преобразования теплоты термоядерных реакторов как квазистационарных, так и импульсных наиболее перспективными являются тепловые циклы и схемы с МГД-генератором в сочетании с паро- [c.287]

Технологическая схема производства электроэнергии. На рис. 5.3 представлен один из вариантов схемы энергетической установки. Прежде всего следует отметить, что, несмотря на существующие тенденции устранить паротурбинный хвост в комбинированных установках с МГД-генера-тораыи открытого цикла, по-видимому, в первоочередных установках этот хвост все же останется. В то же время, несмотря на ориентацию на стандартное паротурбинное оборудование, придется в некоторых случаях отойти от стандартов, в первую очередь частично или полностью вытеснив систему паровой регенерации. Это объясняется наличием в схеме комбинированной установки таких исто ников тепла, как система охлаждения камеры сгорания, МГД-генератора и компрессора. [c.122]

В последние годы ведутся работы по созданию энергетических установок по непосредственному преобразованию теплоты в электроэнергию. Наиболее перспективными являются установки с магнитогидродинамическим генератором (МГД-генератором). Принцип действия МГД-генератора основан на явлении возникновения э. д. с. в потоке лонизированно.го газа при пересечении им магнитного поля, создаваемого электромагнитами, питаемыми постоянным током. [c.159]

Идея энергетической установки с подачей твердого топлива в камеру сгорания является привлекательной с точки зрения больших возможностей постоянного управления энергетическими параметрами в широких пределах, возможности выключать ЭУ путем прекращения подачи твердого топлива. Однако применение таких ЭУ в летательных аппаратах в качестве двигателя ограничено ввиду большой массы устройств подачи топлива, а также ввиду того, что устройства подачи, как правило, не способны обеспечивать потребных расходов подачи топлива в камеру сгорания. Вместе с тем ЭУ с подачей топлива находят применение в различных наземных малогабаритных установках большой мощности с высокими эксплуатационными характеристиками. Если примером использования таких установок в пропшом является паровой двигатель, работающий на угле (или просто обогревательная печь), то современным примером является одна из разновидностей МГД-генератора, работающего на твердом ракетном плазмообразующем топливе. [c.263]

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]

На протяженки последних 130 лет был создан целый ряд энергетических устройств, основанных на взаимодействии электрического и магнитного полей с движущимися электрическими зарядами. Метод прямого преобразования энергии, рабочим телом в котором является нагретый ионизированный газ, в принципе может обеспечить очень высокий КПД и потому вызывает большой интерес в качестве альтернативы паротурбинным теплоэнергетическим установкам для получения электрической энергии — это магнитогидродинамический генератор или сокращенно МГД-генератор. Его работа основана на взаимодействии рабочего тела с магнитным полем (рис. 5.21,6). ЭДС создается за счет движения в магнитном поле электронов и ионов нагретого газа. [c.103]

По-видимому, наиболее целесообразно в настоящее время создание маневренных энергетических блоков МГД-генератор — газотурбинная установка с длительностью работы 2—4 ч. Такие установки обладают высокой маневренностью, так как автоматический запуск МГД-генератора осуществляется за 1,25 с, а газовой турбины — за 5 мин. Это особенно важно для предупреждения аварийных ситуаций в энергосистемах — появлениях динамической и статической неустойчивости. Маневренные установки при ресурсе непрерывной работы до 2—4 ч могут с экономической эффективностью использоваться для покрытия остропиковых нагрузок энергетических систем. [c.200]

В установках рассматриваемого типа могут быть применены различные схемы преобразования энергии. Совместными исследованиями НИИЭФА, ЦКТИ и ЛПИ [И] выявлена перспективность использования комбинированных схем. Один из возможных вариантов такой схемы представлен на рис. XV.8. Пары лайнера из камеры реактора 1 направляются в МГД-генератор 4. Перевод высокотемпературной плазмы с температурой в сотни миллионов градусов, образующейся в процессе термоядерной реакции, в низкотемпературную плазму паров лайнера (с температурой в несколько тысяч градусов), высокий потенциал которой принципиально может быть использован в энергетическом цикле, что обеспечивает высокую термодинамическую эффективность установки, представляет собой существенное достоинство 0-пинчей с лайнером по сравнению с другими системами. С целью [c.259]

В настоящее время интенсивно изучаются научно-технические вопросы, связанные с созданием высокотемпературных энергетических установок на щелочных металлах с МГД-генерированием электроэнергии. Если такие установки окажутся рентабельными при верхней температуре цикла Т < < 1500° К, то их промышленная реализация станет возможной уже в ближайшие годы. Рассматриваются возможности создания установок с однофазным (жидкостным) и двухфазным (парожидкостным) потоком в МГД-генераторе. Для последнего случая важным является изучение характеристик МГД-генератора при наличии в потоке пара и определение оптимального паросодержания в канале. Поскольку генерируемая мощность пропорциональна допущение некоторого паросодержания может оказаться выгодным, так как в этом случае наряду с уменьшением проводимости потока (а = (10 10 ) сГд) при заданном расходе увеличивается скорость рабочего тела в канале и, следовательно, имеются эффективные значения РГаф и о аф, соответствующие максимуму произведения ф Одф. Кроме того, в этом случае возможно увеличение к.п.д. сепаратора (инжектора-конденсатора) и, следовательно, всей установки в целом. [c.5]

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 ...