时间来到2020年2月23日。
之前用了放置托卡马克装置的地下广场,现在已经变成了金乌1号的场地。
那个没有什么鸟用的托卡马克装置,被秦岭等离子体拆了,那些还可以使用的常温超导体,则被卖给隔壁X射线基地回炉重造了,顺便回拢了一大笔资金。
加上托卡马克装置的其他东西,一共收回来126亿火星币,这些钱被用于打造金乌1号。
刘静观看了看金乌1号的过程进度,这些天他们进行了6次核聚变发电测试,获得了非常多宝贵的的数据。
测定了DD核聚变反应的临界点,以及不会让DD核聚变反应进入氦核聚变阶段的临界点。
另外他们发现超光辐射现象,这个现象解释了光辐射剂量超预测数据的原因,中子和电子由于无法逃脱真空腔,被堆积的压力进一步挤压之后,会继续将一部分质量转换光子释放出去。
压式—DD核聚变反应之中,光辐射能量输出达到56%左右,另外还有27%左右的能量转换为热量,这个热量会通过NN—8—1传导出去。
剩下17%的能量,就是难以利用的电子、原子动能、中子动能、中微子之类的。
光辐射可以用来激光发电,而热能只能暂时用了烧开水发电了。
“我设计的还不错吧?”张怀德指着金乌1号说道。
“非常不错。”刘静观对于张怀德的能力并没有怀疑。
金乌一号和他们测试的第一台原型机相比,布置和模样区别非常大,原型机是躺在地上的,而金乌1号是立式的。
金乌1号由于四个立式真空腔室组成。为了既可以烧开水,又可以激光发电,真空腔室都进行了特别设计,整个橄榄球形的真空腔室内侧镀了一层反光膜,这些反光膜可以将核聚变的绝大部分光辐射反射。
这个反光膜的方向设计,可是张怀德请光学研究所帮忙设计的,经过超算中心的几十万次模拟,才设计了这个方案。
通过这些特殊设计的反光膜,可以将核聚变产生光辐射,集中到外面三个方向,形成三个光辐射释放窗口。
四个真空腔,一共有12个光辐射释放窗口,这些光辐射释放窗口,就会了解激光发电管道。
之所以设计成为激光发电管道,主要是为了避免光辐射剂量过大,烧毁发电设备,通过一条长度800米的激光发电管道,让光辐射的能量被一层层转换成为电能,以达到分散光辐射剂量的目的。
至于如何烧开水,那就更加简单粗暴了,真空腔室被改造成为导热系数非常好的材料制作,然后四个真空腔室都浸泡在淡水里面。
相当于锅炉直接包裹着四个真空腔室和一部分激光发电管道。
从设计图来看,真空腔室的高度是6.4米,最大半径是1.6米,而锅炉区则是半径16米,高度15米。
锅炉区一旁还有两个蒸汽轮机发电系统。
根据设计四个真空腔并室不是一同工作的,而是类似于发动机的工作原理,注入DD——中子压缩——聚变释能——排出氦灰,这四个环节在四个真空腔室之中往复循环。
其中DD注入口在真空腔室的上方,而氦灰排出口在真空腔室的下方。
张怀德虽然设计过不少托卡马克装置、仿星器,但是设计中子压榨机还是大姑娘上轿头一回,所以设计的反应容量是单室一千克DD。
单室循环一次是20分钟,由于注入DD、中子压缩、排出氦灰三个环节的用时非常短,一般是1、3号真空腔室聚变释能,2、4号真空腔室做其他三个环节。
相当于四个真空腔室,有两个会同时释放能量,每20分消耗2千克DD原材料。
“你们都在啊!”
正在谈话的张怀德和刘静观一听到声音,就知道是谁来了。
“费所,你终于舍得回来了。”张怀德转过身开玩笑道。
“我不仅仅回来了,还带来了金乌1号的激光发电设备,至于蒸汽轮机发电系统还在定制之中,我向中核集团、第一重工定制了相关设备。”费安明笑着说道。
由于银河财团并没有蒸汽轮机制造企业,所以费安明需要向中核集团、第一重工定制。
“费所,你回来正是时候,金乌1号的真空腔室、中子凝聚态发生器、DD注入系统、氦灰排出系统、控制系统都完成了。”刘静观将情况向费安明说了一下。
“也就是说现在就剩下锅炉系统、激光发电系统、蒸汽轮机系统和变电站系统了?”费安明问道。
“把这四个系统完成,金乌1号就差不多可以完成了。”刘静观点了点头说道。
“那还等什么,激光发电系统已经到了我们的仓库。”费安明的样子比刘静观他们还着急。
“费所,激光发电系统又不会跑了,蒸汽轮机和变电站设备什么时候科研到?”张怀德问道。
“变电站设备下个星期可以到,是国电旗下的子公司生产的,至于蒸汽轮机可能需要到四月份才到。”费安明无奈的说道。
“那就等一等吧!刚好可以趁这段时间将金乌一号完善优化。”刘静观也知道大型蒸汽轮机系统是需要定制的,这种东西也只能定制生产,不然哪个厂商敢提前生产。
不过国内可以生产100万千瓦超临界蒸汽轮机发电机组的生产商,这一次是赚大发了,秦岭等离子体研究所一下子就下单了60台之多。
不要认为100万千瓦级别的超临界蒸汽轮机发电机组很普通,这个东西在世界上都是顶尖水平的存在。
要知道东唐国内之前最大的火电站,总装机容量才650万千瓦,相当于6.5台100万千瓦的超临界蒸汽轮机发电机组。
而秦岭等离子体研究所,一下子就订购了60台,由此可见是多么庞大了。
至于60台100万千瓦超临界蒸汽轮机发电机组是不是太多了,事实上一点都不多,因为每20分钟消耗2千克DD,一小时就是6千克DD,6千克DD核聚变,可以产生庞大的热量。
这些热量用来烧开水的综合发电效率40%左右,40%就是5600万千瓦时,至少56台100万千瓦的超临界蒸汽轮机发电机组才可以满足。
剩下的4台就是备用机组。
金乌1号仅仅是烧开水发电,一年就可以发电大约4800亿千瓦时的电能。
而激光发电系统预计一年可以发电1.7万亿千瓦时的电能。
两个系统加起来应该是2.18万亿千瓦时,2019年东唐国内的总发电量是13.4万亿千瓦时。
从这里就可以看出核聚变发电的可怕了,一个金乌1号一年消耗52吨DD核燃料,可以生产2.18万亿千瓦时的电能。
而1吨DD核燃料成本是4亿火星币,52吨就是208亿火星币,相当于104千瓦时电能的燃料成本是1火星币。
不要忘记DD核燃料是如何生产的,是通过多重蒸馏电解生产的,用核聚变生产的廉价电能来生产DD核燃料,可以降低DD核燃料的生产成本,简直是完美的良性循环。
一旦金乌1号正式投入使用,电价真的要廉价到极点了,电价成本下降,可以让所有的生产成本有效降低,形成良性循环。
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