612

15. NOWE ŹRÓDŁA I TECHNOLOGIE WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

elektrycznej) i prędkości czynnika roboczego oraz indukcji magnetycznej. Jeżeli w kanale (rys. 15.45a i b) porusza się czynnik roboczy z prędkością w (ośy) w polu magnetycznym o indukcji B (oś x), to wówczas na elektrodach (oś z) pojawi się siła elektromotoryczna E o zwrocie zgodnym z regułą prawej dłoni.

Czynnikiem roboczym jest zjonizowany gaz o temperaturze ok. 2700°C (przewodność elektryczna ok. 100 S/m) i prędkości ok. 1000 m/s, przepływający w polu magnetycznym o indukcji 2-e 6 T (zależnie od wykonania).

Do wytworzenia tak dużej indukcji w ostatnich wykonaniach MHD stosuje się magnesy nadprzewodzące. W celu łatwiejszej jonizacji gazu (zwiększenia jego konduktywności) do gazu wprowadza się drobiny metali alkalicznych (cez, potas, sód) w ilości 0,1-h1%, jako tzw. posiew 3 (rys. 15.45c). Ponieważ są to metale drogie, więc są one po spełnieniu swej roli wyłapywane (filtry 11) i ponownie wprowadzane do obiegu jako odzysk posiewu 13. Paliwem jest gaz ziemny, a w przyszłości być może również węgiel. Sprawność generatora MHD w obiegu otwartym wynosi poniżej 20%. Generatory MHD w układzie otwartym (rys. 15.45b) charakteryzują się krótkim czasem rozruchu i mogą spełniać rolę elektrowni szczytowych. Spaliny opuszczające generator MHD mają temperaturę rzędu 1800°C. Generator MHD może stanowić nadbudowę klasycznego układu elektrowni parowej (rys. 15.45c). Dzięki temu można uzyskać sprawność rzędu 50 — 60%. Byłaby to technologia konkurencyjna (pod względem sprawności) do technologii z ogniwami paliwowymi zasilanymi wodorem uzyskiwanym ze zgazowania węgla.

Elektrownie z generatorami MHD od kilkudziesięciu lat są w fazie badawczej. Do tej pory uzyskano na obiektach doświadczalnych następujące moce: USA (0,4 MW), Niemcy (1 MW), b. ZSRR (25 MW). W Rosji (elektrownia Riazańsk) przewiduje się wdrożenie elektrowni o mocy 690 MW (381 MW w generatorze MHD i 309 w turbogeneratorze napędzanym turbiną parową) [15.72]. Obecność w spalinach dużych ilości popiołu stanowi główną przeszkodę, aby wdrożyć generator MHD na węgiel.

Literatura do podrozdziałów 15.1 i 15.2

15.1.    Golec    T.: Współspalanie biomasy w kotłach    energetycznych. Energetyka 2004. Nr 7.

15.2.    Golec    T., Remiszewski K., Świątkowski B.,    Błeszanowski M.: Palniki pyłowe na biomasę.

Energetyka 2007. Nr 5.

15.3.    Kamieński Z.: Lokalne wykorzystanie biomasy. Czysta Energia 2008. Nr 3.

15.4.    Karcz    H., Jodkowski W., Butmankiewicz    J., Kozakiewicz A.: Perspektywy produkcji

„zielonej energii” w Polsce. X Konferencja Kotłowa 2006. Aktualne problemy budowy i eksploatacji kotłów. Prace IM i UE Politechniki Śląskiej.

15.5.    Kołodziej Z., Bednarz B., Bilański P.: Wierzbowe plantacje energetyczne - możliwości i zagrożenia. Czysta Energia 2007. Nr 2.

15.6.    Krawczyński M., Wodzyński L.: Formalno-prawne i ekonomiczne wspieranie rozwoju technologii odnawialnych źródeł energii. Biuletyn Urzędu Regulacji Energetyki 2006. Nr 5.

15.7.    Kruczek H., Miller R., Tatarek A.: Spalanie i współspalanie biomasy - korzyści i zagrożenia. Gospodarka Paliwami i Energią 2003. Nr 3.

612