Циклы установок с МГД-генератором

ЦИКЛЫ УСТАНОВОК С МГД-ГЕНЕРАТОРОМ [c.235]

Весьма широкий интервал температур, в котором осуществляется цикл установок с МГД-генератором, обеспечивает получение высокого термического к. п. д., в результате чего эти установки могут иметь абсолютный электрический к. п. д. порядка 55%, что намного больше, чем у паросиловых и даже газотурбинных установок. [c.239]

Возможны и другие схемы установок с МГД-генераторами, в частности одноконтурная с приводом компрессоров от электродвигателей двухконтурная с паротурбинным циклом во втором контуре (рис. 22) и др. [c.39]

По вопросу выбора параметров пара для таких турбин в настоящее время высказываются различные мнения. Некоторые специалисты считают, что для термоядерных установок потребуются турбины, рассчитанные на начальное давление до 40— 50 МПа с температурой пара до 1300 К. Такие турбины могут оказаться эффективными при использовании чисто паротурбинного цикла. При их создании будет полезен опыт проектирования, изготовления и эксплуатации высокотемпературных паровых турбин (в частности, Р-100-300/650), а также успехи в разработке высокотемпературных газовых турбин с охлаждаемыми лопатками. Другой путь, с нашей точки зрения более эффективный,— использование комбинированных установок с МГД-генераторами и высокотемпературными газовыми [c.260]

Каждая часть модели может быть использована самостоятельно для частных исследований совместное их использование позволяет проводить исследования термодинамической эффективности комбинированных энергетических установок с МГД-генераторами открытого цикла. [c.108]

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]

Основным преимуществом установок с МГД-генера-гором по сравнению с паросиловыми и газотурбинными установками является значительно более высокий верхний температурный предел цикла. Весьма существенной особенностью МГД-генератора является отсутствие в нем движущихся частей, что и дает возможность, предусмотрев водяное или паровое охлаждение канала, использовать в нем в качестве рабочего тела плазму указанной выше температуры. Здесь следует вспомнить, что именно весьма значительные механические напряжения лопаток паровых и газовых турбин ограничивают допу-238 [c.238]

Для МГД установок, которые должны работать по открытому циклу, принимаются обычно такие параметры рабочего тела верхнее давление цикла примерно такое же, как в газотурбинных циклах, Pi< f 300-i-500 кПа (т. е. 3—5 кгс/см ) давление за соплом, в канале МГД генератора, обычно выбирается равным атмосферному, что удобно с чисто технической точки зрения, Р2=98 кПа (1 кгс/см ) в компрессоре сжимается воздух, отбираемый из окружающей среды, Гл 20° С температура на выходе из компрессора однозначно определяется значениями и температура подогрева [c.421]

В перспективе ближайших 10—15 лет перед теплоэнергетикой стоят большие задачи форсированное развитие атомных электростанций различных типов с агрегатами единичной мощностью (электрической) до 1000—1500 Мет наращивание конденсационных электростанций блоками мощностью 500, 800,1200 Мет и выше, в том числе с пониженными капиталовложениями, экономически соответствующими работе на дешевых сибирских углях создание специальных пиковых и полупиковых электростанций большой мощности с газотурбинными, парогазовыми и паротурбинными агрегатами создание новых видов комбинированных энергоустановок (парогазовые циклы, установки с МГД-генераторами, установки с низкокипящими рабочими веществами, водофреоновые циклы и др.). Решение указанных задач связано с определением рационального вида технологической схемы и оптимальных значений термодинамических, расходных и конструктивных параметров различных типов теплоэнергетических установок, что немыслимо без широкого использования метода комплексной оптимизации теплоэнергетических установок. Только в этом случае возможно получить решение, эффективное по времени, затратам и широте охвата факторов. [c.8]

Энергетическая постановка задачи. В тепловой схеме теплоэнергетических установок значительное место занимают группы однородных элементов, имеющих одинаковое технологическое назначение. Такие элементы или узлы оборудования соединяются последовательно или параллельно для постадийного осуществления какого-либо технологического процесса в термодинамическом цикле. Это, например, поверхности нагрева парогенераторов группа теплообменников, служащая для передачи тепла между контурами тепловой схемы АЭС теплообменные аппараты разных типов, утилизируюш,ие тепло в хвостовой части установок с МГД-генераторами и других комбинированных установок. [c.40]

Циклы установок с магкитогидродинамическим генератором. Установки с магнитогидродинамическим генератором (МГД-гене-ратором) осуществляют прямое преобразование теплоты в электрическую энергию без промежуточных звеньев, какими являются паровой котел, паровая турбина и электрогенератор. Работа МГД-генератора основана на явлении возникновения ЭДС в потоке ионизированного газа при пересечении им магнитного поля, создаваемого электромагнитами, питаемыми постоянным током. Значение ЭДС тем больше, чем больше скорость газового потока степень ионизации газа и напряженность магнитного поля. Ионизация газа состоит в расщеплении его молекул на ионы. Необходимая степень ионизации, обеспечивающая высокую электропроводность газа, зависит от его физических свойств и достигается при температуре 4000 К. Добавлением к газу щелочных металлов (калия, цезия и др.) снижают температуру ионизации до 2300—2900 К. Такой газ называют низкотемпературной плазмой. [c.143]

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]

Как уже было сказано в гл. I, применение высокотемпературных циклов неводяных паров может быть средством создания эффективных энергетических установок с прямым преобразованием энергии, в первую очередь магнитогидродинамических (МГД) генераторов. [c.39]

На следующем этапе атомной энергетики, сначала 90-х годов, базовыми станут АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, которые вытеснят АЭС с реакторами на тепловых нейтронах в полупико-вую область графиков нагрузки [16 гл. VII]. В начальный период строительства АЭС с реакторами на быстрых нейтронах будет целесообразно применять параметры пара, обычные для электростанций органического топлива. В дальнейшем могут найти применение высокотемпературные реакторы. В принципе они открывают возможность применения паротурбинного цикла сверхвысоких параметров. Однако рациональность такого решения не очевидна, поскольку в качестве теплоносителя первого контура не может быть применена вода. Обязательное наличие на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах первого жидкометаллического или газового контура приводит к мысли о целесообразности применения для АЭС с высокотемпературными быстрыми реакторами комбинированных энергетических установок с газовыми турбинами или МГД-генераторами [9]. Такие же комбинированные схемы представляются перспективными и для будущих термоядерных установок (см. рис. XV.8). [c.253]

Повышение термической эффективности комбинированных установок будет идти прежде всего по пути повышения начальных параметров высокотемпературной части цикла, используемой в газовой турбине или МГД-генераторе. Повышение параметров низкопотенциальной паровой части цикла приводит к уменьшению работы его высокопотенцпаль-ной части. Поэтому для каждой конкретной установки существуют оптимальные параметры парового цикла, превышение которых снижает ее экономичность. Можно ожидать, что для комбинированных установок найдут применение паровые турбины с начальными параметрами, не превышающими их освоенных значений на обычных тепловых электростанциях. [c.253]

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]

В условиях соврем ного широкого использования электрической энергии традиционные способы получения электричества с помощью паросилового цикла не могут в достаточной мере удовлетворить растущие потребности. Возникший в связи с этим интерес к методам прямого преобразования тепловой энергии в электрическую привел к изучению и разработке термоэлектрических и термоэмиссионных генераторов, МГД-установок и других систем. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...