無種子磁流體發(fā)電的制造方法
【專利摘要】磁流體發(fā)電機(jī)中，運(yùn)行的是溫度在三、四千度的導(dǎo)電流體，它們是高溫下電離的氣體。為進(jìn)行有效的電力生產(chǎn)，電離了的氣體導(dǎo)電性能還不夠，因此，還要在其中加入鉀、銫等金屬離子，稱之為種子。但是，當(dāng)這種含有金屬離子的氣流，高速通過強(qiáng)磁場(chǎng)中的發(fā)電通道，達(dá)到電極時(shí)，電極也隨之遭到腐蝕。電極的迅速腐蝕是磁流體發(fā)電機(jī)面臨的最大難題。還有種子的回收問題等。針對(duì)上述原因，本發(fā)明提供一種新型的無種子磁流體發(fā)電機(jī)，既取削了種子的添加和回收問題又解決了通道電極因腐蝕造成的不便。
【專利說明】無種子磁流體發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]磁流體發(fā)電是將熱能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N發(fā)電方式，與普通發(fā)電相比，減少了轉(zhuǎn)換成機(jī)械能這一階段，但其工作原理與普通發(fā)電是基本相同的，都是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象獲得電能。100多年前法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象:導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做橫向切割磁力線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿著導(dǎo)體并與磁場(chǎng)相垂直的方向會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。只要存在自由電子的物質(zhì)，不論以哪種形態(tài)，只要在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)存在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的都是我們所說的導(dǎo)體。目前所用的各種發(fā)電機(jī)都是利用導(dǎo)電的金屬固體在磁場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的，磁流體發(fā)電則是利用高溫導(dǎo)電流體高速通過磁場(chǎng)，在電磁感應(yīng)的作用下，將熱能轉(zhuǎn)換成電能。磁流體發(fā)電中所用的導(dǎo)電流體可以是導(dǎo)電的氣體，也可以是液態(tài)金屬。導(dǎo)電流體的高溫可以從礦物性燃料燃燒時(shí)的化學(xué)能或核燃料在核反應(yīng)堆中的核能轉(zhuǎn)換而來。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流體發(fā)電是一種新型的高效發(fā)電方式，其定義為當(dāng)帶有等離子狀態(tài)，是指物質(zhì)原子內(nèi)的電子在高溫下脫離原子核的吸引，使物質(zhì)呈為正負(fù)帶電粒子狀態(tài)存在。磁流體的等離子體橫切穿過磁場(chǎng)時(shí)，按電磁感應(yīng)定律，等離子體的正負(fù)粒子在磁場(chǎng)的作用下分離，而聚集在與磁力線平等的兩個(gè)面上，由于電荷的聚集，從而產(chǎn)生電勢(shì)。在磁流體流經(jīng)的通道上安裝電極和外部負(fù)荷連接時(shí)，則可發(fā)電。為了使磁流體具有足夠的電導(dǎo)率，需在高溫和高速下，加上鉀、銫等堿金屬和加入微量堿金屬的惰性氣體(如氦、氬等)作為工質(zhì)，以利用非平衡電離原理來提高電離度。前者直接利用燃燒氣體穿過磁場(chǎng)的方式叫開環(huán)磁流體發(fā)電，后者通過換熱器將工質(zhì)加熱后再穿過磁場(chǎng)的叫閉環(huán)磁流體發(fā)電。磁流體發(fā)電機(jī)中，運(yùn)行的是溫度在三、四千度的導(dǎo)電流體，它們是高溫下電離的氣體。為進(jìn)行有效的電力生產(chǎn)，電離了的氣體導(dǎo)電性能還不夠，因此，還要在其中加入鉀、銫等金屬離子，稱之為種子。但是，當(dāng)這種含有金屬離子的氣流，高速通過強(qiáng)磁場(chǎng)中的發(fā)電通道，達(dá)到電極時(shí)，電極也隨之遭到腐蝕。電極的迅速腐蝕是磁流體發(fā)電機(jī)面臨的最大難題。還有種子的回收問題等。另外還有一種與本發(fā)明相近的中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?201110377659.5名稱為；磁流體發(fā)電裝置，它與本發(fā)明的不同之處在于；一是在發(fā)電通道之前就已經(jīng)將可燃?xì)怏w電離，電離后的等離子高溫是噴嘴難以承受的。二是它的作用也不相同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述原因，本發(fā)明提供一種新型的無種子磁流體發(fā)電機(jī)，既取削了種子的添加和回收問題又解決了通道電極因腐蝕造成的不便。它是由可燃?xì)怏w(石油、天然氣、煤氣等)與助燃?xì)怏w(氧氣等)經(jīng)各自的管道由氣體鎢極噴嘴噴出的可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合后(類似于焊炬焊接)經(jīng)公知的高壓脈沖擊穿氣隙放電點(diǎn)燃后又與起動(dòng)電源的可調(diào)整鎢極電極形成等離子電路回路(類似于電弧焊機(jī)的電弧焊接)。因?yàn)殒u或鉬等高熔點(diǎn)金屬制成的電極在高溫下?lián)p耗較小。形成等離子后采用公知的移動(dòng)裝置和控制糸統(tǒng)將鎢極電極自動(dòng)拉開到設(shè)定的距離并保持等離子態(tài)。此時(shí)的等離子中包括兩部份等離子；一部份是氣體燃燒經(jīng)電弧進(jìn)一步加溫形成的等離子，屬自由離子，根據(jù)法拉第原理和羅倫茲力方向經(jīng)過磁場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)向法拉第通道電極匯集供輸出。另一部份是起動(dòng)電源形成的等離子，屬非自由離子，主要作用是維持等離子態(tài)只供氣體的加溫不提供輸出，是一種合理的損耗。采用分段電極法拉第通道，采用公知的推進(jìn)裝置和控制糸統(tǒng)將通道電極拫據(jù)腐蝕程度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。通道電極可采用廉價(jià)的石墨作電極也可以用高熔點(diǎn)金屬作電極。磁流體發(fā)電機(jī)本身的熱效率不很高，只能達(dá)到20-30%左右，但是因?yàn)槠渑艢鉁囟群芨?，達(dá)2000K左右，其所含的熱量還可以充分利用。如果組成磁流體-蒸汽聯(lián)合循環(huán)，就可使一次燃燒所產(chǎn)生的熱量被兩次利用。通常認(rèn)為聯(lián)合循環(huán)的總效率可達(dá)50~60%。
[0004] 發(fā)明實(shí)例
附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例；(2 )為電磁體或永磁體，磁路經(jīng)磁軛(7 )到磁極(6 )，氣體經(jīng)管道(3)到噴嘴電極(4)噴出，與電極(5)經(jīng)高壓脈沖放電點(diǎn)燃后形成等離子電路回路，電極(5)經(jīng)自動(dòng)控制糸統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整與噴嘴電極(4)的設(shè)定距離并維持等離子態(tài)。(7)為磁極絕緣層，(8)為通道電極絕緣層，(9)為通道電極，電極由自動(dòng)控制糸統(tǒng)根據(jù)電極的腐蝕程度進(jìn)行 自動(dòng)調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.一種磁流體發(fā)電機(jī)，它是由氣體噴嘴電極(4)和電極(5)、氣管(3)、永磁體或電磁體(2)、磁軛(I)、分段電極法拉第通道電極(9)、磁極(6)、磁極絕緣層(7)、通道電極絕緣層(8)等組成，其特征在于；它是由可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w經(jīng)各自的管道由氣體噴嘴電極(4)噴出的可燃?xì)怏w與助燃?xì)怏w混合后經(jīng)高壓脈沖放電點(diǎn)燃后又與起動(dòng)電源的可調(diào)整電極(5)形成等離子電路回路并保持等離子態(tài)由自動(dòng)控制糸統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整電極到設(shè)定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的分段電極法拉第通道電極(9)，其特征在于電極(9)是可調(diào)整的。
【文檔編號(hào)】H02K44/10GK103855907SQ201210509348
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月1日
【發(fā)明者】熊英雕 申請(qǐng)人:熊英雕