高效的磁流体发电技术是怎么样的? 新颖高效的磁流体发电技术是什么?

高效的磁流体发电技术是怎么样的? 新颖高效的磁流体发电技术是什么?

对于发电运行技术的话题,我可以从不同的角度进行分析和讨论,并提供相关的资讯和建议。

高效的磁流体发电技术是怎么样的?

电能是当今世界上最重要的一种二次能源。目前的发电方式,包括火力发电和核能发电,效率都不高。长期以来,人类一直在孜孜不倦地探索新的发电方式,并力图突破传统的能源转换方式。随着科学技术的进步,特别是高科技在能源领域的广泛应用,科学家们已经研究出某些前景诱人的新式发电方法,这些新式发电突破了传统发电方式的限制,可使一次能源转化为电能的效率大大提高,为实现能源工业的革命性变化创造条件。磁流体发电就是这些新式发电方法中的一种。

磁流体发电的基本原理,是使高温导电流体高速通过磁场,切割磁力线,于是出现电磁感应现象而使得导体中出现感应电动势。当在闭合回路中接有负载时,就会有电流输出。磁流体发电的特点,是将热能直接转换为电能,而不是像传统的火力发电那样,要先将热能转换成机械能,然后再将机械能转换成电能。因此简而言之,磁流体发电是一种用热能直接发电的发电方式。在磁流体发电装置中,找不到高速旋转的机械部件。当导电流体高速通过磁场时,流体中的带电质点便受到电磁力的作用,正、负电荷便分别朝着与流体运动方向及磁力线方向相互垂直的两侧偏转。在此两侧分别安置着电极,并且它们都与负载相连,这时导电流体中自由电子的定向运动,就形成了电流。

高速通过磁场的导电流体可以是高温液体(如汞或其他高温液态金属)或高温气体(如燃气或惰性气体)。常温下的气体一般是不导电的,必须将气体的温度提高到6000℃以上,才能使气体电离而形成导电的等离子体。所谓等离子体,就是由热电离而产生的电离气体。

在高温条件下,气体的分子或原子最外层的电子由于热激发而脱离分子或原子,分离为自由电子和正离子。自由电子的数量越多,则气体的导电性能越好。因此,气体的导电性能是与由气体电离而产生的自由电子数量直接相关的。

用一般的燃烧方法很难使气体达到这样高的温度,并且现有的电极材料和绝缘材料也难以承受这么高的温度。因此,通常是在温度不超过3000℃的燃气或氩、氦等惰性气体中,掺入少量的电离电位较低的碱金属元素(如铯、铷、镓、钾、钠等)作为添加剂。这些元素的原子在不超过3000℃的较高温度下就能产生电离,使气体达到磁流体发电所需的电导率。

磁流体发电机包括3个主要部件:一是高温导电流体发生器,在以燃气为高温导电流体的磁流体发电机中,高温导电流体发生器就是燃烧室;二是发电和电能输出部分,即发电通道;三是产生磁场的磁体。

磁流体发电机结构紧凑,体积小,发电启停迅速,对环境的污染小,可作为短时间大功率特种电源,用于国防、高科技研究、地质勘探和地震预报等领域。目前世界上研制成功的磁流体发电试验机组的热效率虽然只有6%~15%。但它可作为前置级而与现有蒸汽发电厂组成磁流体—蒸汽联合循环发电站,这样就从理论上使热效率提高到50%以上。随着核电的发展,还可以利用核反应堆产生的热能来实现原子能一磁流体发电,以提高核电站的发电效率。

磁流体发电作为一种新的能源利用技术,受到世界各国的广泛重视。前苏联利用天然气作为燃料,于20世纪70年代建造了第一座工业性磁流体—蒸汽试验电站,最高输出功率达20兆瓦;80年代又建成了总输出功率为58.2兆瓦的天然气磁流体—蒸汽联合循环示范商业电站。美国从1959年开始,就投入了大量的人力、物力、财力来从事磁流体发电的研究。日本、澳大利亚和印度等国也在磁流体发电的研究方面取得了一些重要的成就。

我国的这项研究起步较早,在20世纪60年代初就开始燃煤磁流体发电的研究。从1987年开始,磁流体发电正式列入国家“863”高技术研究发展计划,由中国科学院电工研究所、电子工业部上海成套研究所、东南大学热能研究所等有关单位分工合作,对燃煤燃烧室、发电通道、超导磁体、逆变器、特种锅炉、添加剂回收与再生、中试电站的系统分析与概念设计以及电极与绝缘材料进行研究,并已取得了较大进展。中科院电工所2号磁流体发电试验机组的发电功率达到了国际水平。

磁流体发电是建立在高技术基础之上的一项综合性技术,对于这项新技术的研究和实施,必须以强大的工业生产和先进的工艺技术为基础。例如,磁流体发电的高效率,有赖于超导磁体的研制和应用;磁流体发电机组的安全运行,有赖于性能优越的高温材料;磁流体发电方式的发展,有赖于廉价的添加剂和回收效率很高的添加剂回收装置;把磁流体发电技术应用于民用发电,有赖于具有相当容量和规模的燃煤磁流体一蒸汽联合循环电站。对于大容量燃煤磁流体发电和大型超导磁体的研制,在技术上还有很大难度,要达到实际应用,还有相当大的差距。

火力发电厂集控系统运行管理方法和技术要点

火力发电厂集控系统运行管理方法和技术要点

 导语: 集控模式是集控系统运行的基础,火力发电厂的集控系统运行模式主要分为分散控制、分级阶段控制和通讯传输控制三种控制模式。以下是我为大家整理的火力发电厂集控系统运行管理方法和技术要点论文范文,希望大家喜欢,更多内容请浏览(www.oh100.com/bylw)。

 摘要:随着信息技术和网络技术的蓬勃发展,火力发电厂的运行系统也不断升级,集控系统运行管理技术逐渐取代传统技术管理模式,极大地提升了火力发电厂运行的安全性与稳定性。本文简要探析火力发电厂集控系统的运行管理方法和技术要点,以供有关单位参考。

 关键词:火力发电厂;集控系统;运行;管理;技术

 1、 引言

 随着计算机网络技术和信息技术的发展,相应的集成电路和未处理技术也日趋成熟,集控运行技术应运而生,并逐渐运用在火力发电厂中,提升了火力发电厂的运行水平,增加了火力发电的安全系数,并为火力发电厂带来了巨大的经济效益和社会效益。

 2、 火力发电厂的集控运行系统概述

 火力发电厂的集控运行系统简称为DCS系统,这种新型综合控制系统与传统的集中式控制系统存在很大的差异。集控运行系统是在日益复杂的过程控制要求和大型工业生产自动化的基础上应运而生,以自动处理器为中心,全程实现集约化自动管控。将集控运行系统与计算机远程控制与传输技术、control控制技术和信息通讯技术结合起来,不仅可以集中管控操作、显示等功能,还可以分散操作系统运行的负荷和风险,从而提升了整个控制系统的操作安全系数,保障了电网运行的安全性与稳定性,因而在火力发电厂的安全生产与管理过程中发挥着重要作用。

 3、 火力发电厂集控系统运行管理方法

 3.1管控集控系统的运行条件

 集控系统的运行条件主要分为运行技术条件和外部环境条件。运行技术条件主要指计算机远程控制与传输技术、信息通讯技术等硬件条件,外部环境条件主要指电源的供应、控制室的温度、接地装置、设备配置等条件。集控运行的运行条件对运行效果有着至关重要的影响,例如若设备的接地装置安装不到位,便会影响电缆屏蔽系统的正常运行,在机电组集控运行过程中很容易出现机电与电力事故。在发电机组集控系统运行前,应努力排除一切干扰因素的影响,确保集控运行系统的技术条件与外部环境条件均处于良好状态。

 3.2合理构建集控系统运行模式

 集控模式是集控系统运行的基础,火力发电厂的集控系统运行模式主要分为分散控制、分级阶段控制和通讯传输控制三种控制模式。分散控制模式的集控模式为分散化,在集控系统运行过程中分散管理技术功能、风险和负荷,从而避免系统运行过程中可能会出现的风险与事故,努力降低风险所造成的的损失,提升系统运行的安全性与稳定性。分级阶段控制模式则是将集控管理在控制的环节与层次上进行细分,从而实现集约化集控管理。通讯控制模式将通讯技术和手段应用于信息传输管控过程中,从而实现远程通讯控制,并有效连接各发电组装置。在构建集控系统运行模式时,应根据集控系统的具体应用环境与条件及电厂的实际情况构建合理的系统运行模式。

 3.3提升技术管理人员专业技能

 21世纪是知识经济时代,在信息技术高度发达的强大推动力下,新技术新应用逐渐渗入各行各业。当代社会对能源的需求也与日俱增,因而对火力发电厂的要求也越来越高,随着新型技术的引入,火力发电厂除了要充分发挥技术优势外,还要有效提升人员管理,以适应技术的发展。火力发电厂在开展技术管理过程中,应规范技术管理方法,加强技术人员的基础理论培训,并与实践应用相结合,提升技术管理人员的专业技能,同时,还应努力提高技术人员的职业素养,从而带动整个火力发电行业的良性发展。

 4、 火力发电厂集控运行系统技术要点

 4.1汽包水位系统控制

 理论而言,当前的汽包水位系统是能够实现自动调节的,一般不需要改变控制策略。但是在实际的'应用过程中仍然出现一些问题,例如液力耦合与执行机构的线性不佳等,这主要是由于执行机构在设计生产上的纰漏,但技术人员往往过于强调积分作用,而没有深层次思考其原因。为了更好地提高系统调节质量,技术人员在排除外部原因后,应首先整定参数,再对问题进行分析。

 4.2热机保护系统控制

 当发电机组在运行过程中出现异常时,热机保护系统便通过安全停机来保护主设备和辅助设备,防止设备被损害,保护现工作人员。主机和辅机保护定值应根据设备制造厂和运行单位所规定的设备经验极限值或安全保护值来制定,未经设备制造厂或运行单位批准,不得随意更改保护定值,也不得退出或取消保护程序。如果事发紧急确实需要调整保护定值,应严格履行相关程序,紧急情况一旦解除,应及时恢复保护程序。

 4.3过热汽温系统控制

 过热汽温受诸多因素的影响,如给水温度、煤水比或燃水比、过剩空气系数、受热面结渣等。在对临界机组过热汽温进行调节时,先用煤水比粗调,然后用一级减温水细调,再用二级减温水微调,煤水比的信号常通过直流炉用微过热汽温来进行对比校正。理论而言,过热汽温系统能够实现自动调节,通常无需改动控制策略。但在实际的应用和操作过程中,由于执行机构在设计和生产上的纰漏,导致线性不佳,此时应尽快整定参数,再采取其他措施。

 5、 结语

 集控运行系统的应用极大地提升了火力发电厂的安全性与稳定性,并为火力发电厂带来了巨大的经济效益与社会效益,因此,应规范管理集控系统的运行,努力解决技术难题,提升技术人员的专业技能与技术素养,在尊重集控系统自身规律的基础上,提高集控系统的应用水平。

 参考文献:

 [1] 王望龙,张中兴,冯泽睿;火力发电厂运行中的集控系统运行技术及管理[J].硅谷.2013,(12).

 [2]杨煜;火力发电厂发电机组的集控运行系统浅析[J].中国科技信息.2013,(13).

 [3]王斌;火力发电厂发电机组集控运行技术探析[J].才智.2012,(4).

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新颖高效的磁流体发电技术是什么?

火力发电何以造成能量使用效率低呢?最重要的原因是能量转换过程中环节太多,这就必然要消耗许多能量。如能革除这些由热能转换成机械能的中间环节,则至少可以使燃料能量的利用率提高到60%。这对能源使用的意义是何等巨大啊!而磁流体发电方式正是朝着这个方向努力的一种十分有效的尝试。

所谓“磁流体发电技术”,就是用燃料(石油、天然气、燃煤、核能等)直接加热成易于电离的气体,使之在2000℃的高温下电离成导电的离子流,然后让其在磁场中高速流动时,切割磁力线,产生感应电动势,即由热能直接转换成电能。由于不经过机械能转换环节,所以称之为“直接发电”,燃料利用率也就得到提高。这种技术也称为“等离子体发电技术”。

为什么叫“磁流体”呢?这要追溯到160年前,即1831年,英国的著名物理学家法拉第发现的电磁感应现象。人们就是根据这一现象,利用导电固体(金属)在磁场里高速运动产生的电动势,制成了发电机,这就是常规的发电方式。如果通过磁场的导体是气体或液体(叫导电流体),利用这种导电流体和磁场相互作用而发电,就叫做“磁流体发电”了。

经物理化学实验表明,要使普通气体导电,就需要大约7000℃以上的高温才能实现必要的导电率,这样的高温是一般燃烧方式难以达到的。但若在气体中播撒一定数量的“低电离电位物质”,如钾、钠、铯等,在2000℃~3000℃高温下,即可达到磁流体发电所需的导电率。

流体发电装置主要由燃烧室、发电通道和磁体组成。它所应用的导电流体,目前有液态金属和等离子体。“液态金属”是指用导电率比较高的,且在稍高于常温就易于变为液态的金属,如钠(97.7℃)、钾(63.6℃)等,这叫“液态金属磁流体发电”。但它们难以高速流动,因此,使用较少。利用高温气化的等离子体发电的,叫“等离子体发电”,是目前使用最多的一种方法。还有一种是利用核反应堆产生的热进行联合循环发电的,叫“核能磁流体发电”目前这种方法尚未进入成熟阶段,但很受重视。

磁流体发电并不是开辟新能源,而是一种新的能源转换方式。它的优点在于:一是热效率高;二是结构紧凑、体积小;三是单机容量大:四是发电启停动作快;五是节省资源且可用高硫煤发电;六是对环境污染较小;七是可以副产氮肥等。由于它发电启停快,很适于满足“尖峰负荷”和军事武器装备方面特殊电源使用。如船舶动力、航空、航天器上用电,特别是用于火箭发动机燃烧室和磁流体发电联合装置,则可获得千瓦级的功率。近年,超导技术飞速发展,有的国家又在研究“超导磁流体发电机”,因其输出功率几乎不受磁场强度的制约,足以提供强大的输出功率,可适于需要小型化、大容量电源系统的武器装备使用。美国海军己研制成功3千瓦超导磁流体发电机样机。

自从1959年美国阿英柯公司试验燃煤磁流体发电技术成功后,世界上磁流体发电的研究,以美、日、前苏联为代表,进展较快。目前已有17个国家在从事这项发电技术的研究开发工作。其中13个国家重点研究燃煤磁流机发电技术。大部分正进入工业性实验电站研究阶段。

日本早在1966年就把磁流体发电技术作为通产省的第1号国家项目,经连续进行10多年的开发研究后,终于在1981年由三菱机电公司完成了“马克-7”型实验装置,用钢铁系磁铁,形成了高达2.5千高斯的磁场,将煤油变为2900℃的燃气,以每秒1000米的高速流过发电通道,输出功率为100千瓦,连续运行了200小时,但真正达到实用化,需要6万高斯以上的强磁场,最低输出功率为数万千瓦,且要连续工作5000~6000小时。因此,还要进行长期努力才能实现。目前正在研究100万千瓦级燃煤磁流体发电站。

前苏联主要是研究以天然气为燃料的磁流体发电技术,已于1991年首先建成了世界上第一座50万千瓦级的Y-500型磁流体——蒸汽动力联合循环实验电站。1973年前苏联和美国开始联合研究磁流体发电技术,美国制造的磁流体发电通道和46吨重的6万高斯超导磁铁安装在前苏联的装置上进行试验。前苏联自己还计划在新建的梁赞州火电站中,建造一座100万千瓦级燃煤大型磁流体发电——蒸汽涡轮发电机组合电站。这种电站效率可达50%,节约燃料25%~30%,可连续工作1万小时以上。

美国则以燃煤为燃料,正在建造一座30万千瓦级实验型磁流体发电装置。在1990年曾拨出4040万美元作为磁流体发电技术的科研费。美国防部还计划在1992~1997年间研究军用型磁流体发电装置用于空间航行器上,功率10万千瓦,一次运行时间500秒。

中国已把这项技术作为“863计划”重点项目,在1989年还与美国、前苏联两国科技界分别确定联合研究万千瓦级中试电站的技术概念。千千瓦级磁流体发电机组已完成试验任务,最高输出功率2200千瓦。燃煤磁流体发电通道电级试验装置,也已完成试验任务,到1990年已运行540小时。到2000年的目标是建造一座万千瓦级燃煤磁流体——蒸汽联合循环中试电站。

专家们预测,目前磁流体发电在技术上已日趋成熟,随着超导技术的发展,可望将在90年代广泛应用在矿物燃料发电站中,这对整个能源发展,促进经济兴旺,必将产生重大影响。

太阳能发电的方式有哪几种

利用太阳能发电有两大类型:一类是太阳光发电(太阳能光发电),另一类是太阳热发电(太阳能热发电)。

①太阳能光发电——是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括:光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,其中光化学发电有:电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。?

②太阳能热发电——是先将太阳能转化为热能,再将热能转化成电能,它有两种转化方式:

一种是将太阳热能直接转化成电能。

另一种方式是将太阳热能通过热机带动发电机发电。

扩展资料:

太阳能的能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能),是太阳中的氢原子核在超高温时聚变释放的巨大能量,人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。

我们生活所需的煤炭、石油、天然气等化石燃料都是因为各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来后,再由埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。

太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件是利用半导体材料的电子学特性实现P-V转换的固体装置,在广大的无电力网地区,该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电,一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。

从民用的角度,在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术,而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。

百度百科——太阳能发电

广西电力职业技术学院专业有哪些?专业介绍

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就业方向:水力发电机组的安装调试、运行、维护与维修及装配,水泵站安装调试、维护与维修及装配等工作。

广西电力职业技术学院发电运行技术介绍火电厂集控运行培养目标:本专业培养从事大、中型火电厂及企业自备电厂机组集控运行、控制、调节、设备维护和技术管理工作的高级应用型专业技术人才。

主干课程:电工基础、电子技术基础、自动控制原理、热工理论及应用、工程流体力学泵与风机、电机学、电厂锅炉、电厂汽轮机、热工测量仪表、热力发电厂、发电厂电气设备及系统、计算机分散控制系统、单元机组运行、认识实习、金工实习、电工工艺实习、发电厂设备综合实习、电气运行实习、火电厂运行仿真实训、毕业实习。

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好了,关于“发电运行技术”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“发电运行技术”有更全面、深入的了解,并且能够在今后的工作中更好地运用所学知识。

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