Магнитогидродинамическая электростанция (МГД-ЭС): принцип генерации электроэнергии; конструкция электрогенератора. Технологические параметры рабочего тела. Перспективы использования МГД-ЭС.

Газ, выходящий из МГД-генератора при относительно высоких температурах, затем используется в обычной паровой паровой установке.Рисунок 10 – Операции в МГД ЭС2.3Система с открытым цикломВ системе с открытым циклом рабочая жидкость после выработки электрической энергии сбрасывается в атмосферу через пакет. В системе с замкнутым циклом рабочая жидкость рециркулируется в источники и, таким образом, используется снова. Работа МГД-генератора проходит непосредственно на продуктах сгорания в системе с открытым циклом. В этой системе рабочей жидкостью является воздух, представленный на рис.11.Рисунок 11 – Внешний вид схемы обнаружения аппаратных троянов2.4 Производство плазмы и термическая ионизацияВ МГД-генераторах электроны, которые поддерживают поток тока,можно получить двумя разными методами: термическими неравновесной ионизацией.Плазма получается при нагревании газа до достаточновысокой температуры для получения электронов путем ионизации (рис. 12)[11].Рисунок 12 –Схематический вид МГД паровой электростанции2.5. Неравновесная ионизацияДостаточно сильные электрические поля индуцируются аналогично газоразрядным устройствам. Влюбом случае, механизм передачи энергии отпротекающей жидкости к электрической мощности может выступать как соединение электроносодержащегогаза для ионов через электромагнитные силы.Ионы, в свою очередь, встраиваются в виде атомного или молекулярного газав отсутствие подвижности в силу того, что они связаны с молекулами или ионамичерез столкновительные процессы.2.6 Перспективы применения МГД ЭС в РФ и зарубежомВ Российской Федерации (РФ) рассматривается использование МГДГ в составе пиковых энергетических установок простого открытого цикла при электрических мощностях Nэ=50-200 МВт, времени работы tраб=1-3 часа в сутки. В качестве топлива целесообразно использовать природный газ или жидкие углеводороды, а в будущем – водород, генерируемый на атомных (АЭС) или термоядерных электростанциях (ТЯЭС) (рис. 13)[12].Наибольшие успехи в разработке МГДГ на неравновесной плазме получены в Японии (МГД-установка FUJI-I электрической мощностью до 0.7 МВт (рис.14) и др.). На сегодняшний день на японских МГД-установках достигнуты значения КПД до 21% в МГДГ с дисковыми каналами в стационарном режиме работы (температура газа 2000-2300 К) и до 37% - в импульсном (на ударных трубах).На рис 15 показана структурная схема космической ЭУ замкнутого цикла с МГДГ на неравновесной плазме, преобразующей энергию солнечного излучения (рис.15, РФ), а на рис. 16 – внешний вид схемы аналогичной установки с ядерным реактором деления (гетерогенными и газофазными) (США). Работы по созданию МГДГ на неравновесной плаз-ме инертных газов успешно продолжаются.Рисунок 13 – Общий вид МГД-генератора опытной энергетической установки У-25бинарного цикла (справа – паровой котёл-утилизатор)Рисунок 14 – Общий вид стационарной МГД-установки FUJI-1 на неравновесной He(Ar)/Cs плазме с дисковым каналом (мощность – до 0.7 МВт, к.п.э. – до 21%)Рисунок 15 - Структурная схема космической солнечной ЭУ с МГД-генераторомна неравновесной плазме замкнутого циклаРисунок 16 – Внешний вид структурной схемы космической ядерной ЭУ с МГД-генераторомна неравновесной плазме замкнутого циклаЗаключениеВ заключении необходимо отметить, что процесс дальнейшего развития МГД-преобразователей и перспективы их применения будут зависеть от того, какой они будут обладать конкурентоспособностью, характеристиками и функциональными возможностями, благодаря которым будут применяться плазменные, электромагнитные и высокотемпературные технологии, а характеристики традиционных энергетических и двигательных установок будут приближаться к своим предельным значениям. В то же время, на сегодняшний день данные МГД ЭС активно применяются. Они вырабатывают достаточное количество электроэнергии для обеспечения бесперебойной работы всех структур Российской Федерации.В данной работе достигнута основная цель – описана магнитогидродинамическая электростанция (МГД-ЭС): принцип генерации электроэнергии; конструкция электрогенератора. В данном реферате были решены следующие задачи:описаны основные понятия, которые связаны с магнитогидродинамической электростанции (МГД-ЭС), принципами генерации электроэнергии и конструкцией электрогенератора;приведены перспективные технологии использования МГД-ЭС.Также при написании этой работы использовалась современная и классическая литература, а также источники, расположенные в глобальной сети Интернет.Список использованной литературыДолговский Н.М. Тепловые электрические станции и тепловые сети. Учебное пособие для энергетических специальностей техникумов. — Москва-Ленинград, Энергетическое изд-во, 1963. — 160 с.Ветров В.И. Преобразователи энергии: учебное пособие. / В.И. Ветров. А.В. Белоглазов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2019. – 128 с.Yadav Rohan Kumar. Renewable Resources. National Conference on “Renewable Energy and Environment- 2018. – Р. 55–58.Кудинов В.А., Карташов Э.М. Техническаятермодинамика. Учебное пособие для втузов. — 2-е изд., испр. — М.: Высшая школа, 2001. — 262 с:Гиршфельд В.Я., Морозов Г.Н. Тепловыеэлектрическиестанции. Учебник для техникумов и вузов / 2-е издание перераб., М.: Энергоатомиздат, 1986. - 226 с.Ajith Krishnan R, Jinshah B. MagnetohydrodynamicPowerGeneration. International Journal of Scientific and Research Publications, Volume 3, Issue 6, June 2013. – Р. 1– 11Меркулов В.И., Кустарев Ю.С. Энергетическиемашины и установки. Учебное пособие для студентов специальности 190201(150100) - «Автомобиле- и тракторостроение», и 101400(140503.65) - Газотурбинные, паротурбинные установки и двигатели». Московский государственный технический университет МАМИ, 2011. - 257 с.Радченко С.А., Сергеев А.Н. Теплотехника и энергетическиемашины. Учебное пособие. Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. – 630 с.Bilal Masood, Malik Husnain Riaz and 2M. Yasir. Integration of Magnetohydrodynamics (MHD) Power GeneratingTechnology with Thermal Power Plants for Efficiency Improvement. WorldAppliedSciencesJournal 32 (7):, 2014 –Р. 1356-1363R. Poonthamil, S. Prakash, Dr. S. Anand Kumar Varma.Enhancement of Power Generation in Thermal Power Plant Using MHDSystem. IOSR JournalofMechanicalandCivilEngineering (IOSR-JMCE). Volume 13, Issue 5 Ver. II (Sep. - Oct. 2016), PP 142-146Grote Karl-Heinrich, Antonsson E.K. (eds.) Springer Handbook of Mechanical Engineering. Springer, 2008. — 1576 p. Панченко В.П. Введение в магнитогидродинамическое (МГД) преобразование энергии [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://wwwcdl.bmstu.ru/e8/MGD-4/MGD-4.pdf, свободный. – Загл. с экрана.