Магнитогидродинамический генератор ( МГД-генератор ) — это магнитогидродинамический преобразователь , который преобразует тепловую энергию и кинетическую энергию непосредственно в электричество . МГД-генератор, как и обычный генератор, полагается на перемещение проводника через магнитное поле для генерации электрического тока. МГД-генератор использует горячий проводящий ионизированный газ ( плазму ) в качестве движущегося проводника. Механическое динамо, напротив, использует движение механических устройств для достижения этой цели.
МГД-генераторы отличаются от традиционных электрогенераторов тем, что они работают без движущихся частей (например, без турбин), поэтому нет ограничений на верхнюю температуру, при которой они могут работать. Они имеют самую высокую известную теоретическую термодинамическую эффективность среди всех методов генерации электроэнергии. МГД был разработан для использования на электростанциях с комбинированным циклом для повышения эффективности генерации электроэнергии , особенно при сжигании угля или природного газа . Горячий выхлопной газ из МГД-генератора может нагревать котлы паровой электростанции , повышая общую эффективность.
Были разработаны практичные МГД-генераторы для ископаемого топлива , но их вытеснили менее дорогие комбинированные циклы , в которых выхлопные газы газовой турбины или топливного элемента на основе расплавленного карбоната нагревают пар для питания паровой турбины .
МГД-динамо являются дополнением к МГД-ускорителям , которые применяются для перекачки жидких металлов , морской воды и плазмы.
Естественные МГД-динамо являются активной областью исследований в области физики плазмы и представляют большой интерес для геофизических и астрофизических сообществ, поскольку магнитные поля Земли и Солнца создаются этими естественными динамо.
На обычной тепловой электростанции, например, на угольной электростанции или атомной электростанции , энергия, создаваемая химическими или ядерными реакциями, поглощается рабочей жидкостью , обычно водой. Например, на угольной электростанции уголь горит в открытой камере, окруженной трубами, по которым течет вода. Тепло от сгорания поглощается водой, которая кипит, превращаясь в пар. Затем пар направляется в паровую турбину , которая извлекает энергию из пара, превращая его во вращательное движение. Пар замедляется и охлаждается, проходя через турбину. Затем вращательное движение вращает электрический генератор . [1]
Эффективность этого общего цикла, известного как цикл Ренкина , является функцией разницы температур между входом в котел и выходом в турбину. Максимальная температура на турбине является функцией источника энергии; а минимальная температура на входе является функцией способности окружающей среды поглощать отходящее тепло. По многим практическим причинам угольные электростанции обычно извлекают около 35% тепловой энергии из угля, остальное в конечном итоге сбрасывается в систему охлаждения или уходит через другие потери. [2]
МГД-генераторы могут извлекать больше энергии из источника топлива, чем системы турбогенераторов. Они делают это, пропуская этап, на котором тепло передается другому рабочему телу. Вместо этого они используют горячий выхлоп непосредственно в качестве рабочего тела. В случае угольной электростанции выхлоп направляется через сопло, которое увеличивает его скорость, по сути, сопло ракеты , а затем направляет его через магнитную систему, которая напрямую генерирует электричество. В обычном генераторе вращающиеся магниты движутся мимо материала, заполненного почти свободными электронами, как правило, медной проволоки (или наоборот, в зависимости от конструкции). В МГД-системе электроны в выхлопном газе движутся мимо неподвижного магнита. В конечном итоге эффект тот же самый, рабочее тело замедляется и охлаждается, поскольку его кинетическая энергия передается электронам и тем самым преобразуется в электрическую энергию. [3]
МГД можно использовать только с источниками энергии, которые производят большие объемы быстро движущейся плазмы , например, газ от сжигания угля. Это означает, что он не подходит для систем, которые работают при более низких температурах или не производят ионизированный газ, например, солнечная электростанция или ядерный реактор . На раннем этапе развития ядерной энергетики одной из альтернативных конструкций был газовый реактор деления , который производил плазму, и это привело к некоторому интересу к МГД для этой роли. Однако этот тип реактора так и не был построен, и интерес со стороны ядерной промышленности угас. Подавляющее большинство работ по МГД для генерации электроэнергии было связано с угольными электростанциями. [ необходима ссылка ]
Закон силы Лоренца описывает эффекты заряженной частицы, движущейся в постоянном магнитном поле. Простейшая форма этого закона задается векторным уравнением.
где
Вектор F перпендикулярен как v, так и B согласно правилу правой руки .
Обычно для того, чтобы большая электростанция приблизилась к эксплуатационной эффективности компьютерных моделей , необходимо предпринять шаги по увеличению электропроводности проводящего вещества. Нагрев газа до состояния плазмы или добавление других легко ионизируемых веществ, таких как соли щелочных металлов, может помочь в достижении этого. На практике при реализации МГД-генератора необходимо учитывать ряд вопросов : эффективность генератора, экономичность и токсичные побочные продукты. На эти вопросы влияет выбор одной из трех конструкций МГД-генератора: генератор Фарадея, генератор Холла и дисковый генератор.
Генератор Фарадея назван в честь экспериментов Майкла Фарадея по перемещению заряженных частиц в реке Темзе.
Простой генератор Фарадея состоит из клинообразной трубы или трубки из какого-либо непроводящего материала . Когда электропроводящая жидкость протекает через трубку, в присутствии значительного перпендикулярного магнитного поля в жидкости индуцируется напряжение. Его можно отвести в виде электроэнергии, разместив электроды по бокам под углом 90 градусов к магнитному полю.
Существуют ограничения по плотности и типу поля, используемого в этом примере. Количество энергии, которое может быть извлечено, пропорционально площади поперечного сечения трубки и скорости проводящего потока. Проводящее вещество также охлаждается и замедляется этим процессом. МГД-генераторы обычно снижают температуру проводящего вещества с плазменных температур до чуть более 1000 °C.
Основная практическая проблема генератора Фарадея заключается в том, что дифференциальные напряжения и токи в жидкости могут закорачивать электроды по бокам канала. Генератор также может испытывать потери от тока эффекта Холла , что делает канал Фарадея неэффективным. [ необходима цитата ] Большинство дальнейших усовершенствований МГД-генераторов пытались решить эту проблему. Оптимальное магнитное поле в МГД-генераторах в форме канала представляет собой своего рода седловидную форму. Чтобы получить это поле, большому генератору требуется чрезвычайно мощный магнит. Многие исследовательские группы пытались приспособить сверхпроводящие магниты для этой цели, с переменным успехом.
Типичным решением было использование эффекта Холла для создания тока, который течет с жидкостью. (См. иллюстрацию.) Эта конструкция имеет массивы коротких сегментированных электродов по бокам канала. Первый и последний электроды в канале питают нагрузку. Каждый другой электрод закорочен на электрод на противоположной стороне канала. Эти закорочения тока Фарадея индуцируют мощное магнитное поле внутри жидкости, но в хорде круга под прямым углом к току Фарадея. Это вторичное индуцированное поле заставляет ток течь в форме радуги между первым и последним электродами.
Потери меньше, чем в генераторе Фарадея, а напряжения выше, поскольку меньше замыкание конечного индуцированного тока.
Однако эта конструкция имеет проблемы, поскольку скорость потока материала требует смещения средних электродов для «поимки» токов Фарадея. По мере изменения нагрузки меняется и скорость потока жидкости, что приводит к несовпадению тока Фарадея с его предполагаемыми электродами и делает эффективность генератора очень чувствительной к нагрузке.
Третья и, на данный момент, самая эффективная конструкция — дисковый генератор на эффекте Холла. Эта конструкция в настоящее время удерживает рекорды эффективности и плотности энергии для генерации МГД. Дисковый генератор имеет жидкость, текущую между центром диска и каналом, обернутым вокруг края. (Каналы не показаны.) Магнитное поле возбуждения создается парой круглых катушек Гельмгольца над и под диском. (Катушки не показаны.)
Токи Фарадея текут по идеально короткому замыканию по периферии диска.
Токи Холла протекают между кольцевыми электродами вблизи центрального канала и кольцевыми электродами вблизи периферийного канала.
Широкий плоский поток газа сократил расстояние, а следовательно и сопротивление движущейся жидкости. Это повышает эффективность.
Другим существенным преимуществом этой конструкции является то, что магниты более эффективны. Во-первых, они вызывают простые параллельные линии поля. Во-вторых, поскольку жидкость обрабатывается в диске, магнит может быть ближе к жидкости, и в этой геометрии напряженность магнитного поля увеличивается как 7-я степень расстояния. Наконец, генератор компактен, поэтому магнит меньше и использует гораздо меньший процент генерируемой мощности.
Эффективность прямого преобразования энергии в МГД-генерации энергии увеличивается с напряженностью магнитного поля и проводимостью плазмы , которая напрямую зависит от температуры плазмы , а точнее от температуры электронов. Поскольку очень горячая плазма может использоваться только в импульсных МГД-генераторах (например, с использованием ударных труб ) из-за быстрой термической эрозии материала, было предусмотрено использование нетепловой плазмы в качестве рабочей жидкости в стационарных МГД-генераторах, где только свободные электроны сильно нагреваются (10 000–20 000 кельвинов ), в то время как основной газ (нейтральные атомы и ионы) остается при гораздо более низкой температуре, обычно 2500 кельвинов. Цель состояла в том, чтобы сохранить материалы генератора (стенки и электроды), одновременно улучшив ограниченную проводимость таких плохих проводников до того же уровня, что и плазма в термодинамическом равновесии ; т. е. полностью нагретая до более чем 10 000 кельвинов, температуры, которую не может выдержать ни один материал. [4] [5] [6] [7]
Евгений Велихов впервые теоретически обнаружил в 1962 году и экспериментально в 1963 году, что ионизационная неустойчивость, позже названная неустойчивостью Велихова или электротермической неустойчивостью , быстро возникает в любом МГД-конвертере, использующем замагниченную нетепловую плазму с горячими электронами, когда достигается критический параметр Холла , зависящий от степени ионизации и магнитного поля. [8] [9] [10] Эта неустойчивость значительно ухудшает работу неравновесных МГД-генераторов. Перспективы этой технологии, изначально предсказывающей высокую эффективность, парализовали МГД-программы во всем мире, поскольку в то время не было найдено решения для смягчения неустойчивости. [11] [12] [13] [14]
Без внедрения решений по преодолению электротермической нестабильности практическим МГД-генераторам приходилось ограничивать параметр Холла или использовать умеренно нагретую термическую плазму вместо холодной плазмы с горячими электронами, что существенно снижало эффективность.
В 1994 году рекорд эффективности в 22% для дисковых МГД-генераторов замкнутого цикла был установлен Токийским техническим институтом. Пиковое извлечение энтальпии в этих экспериментах достигало 30,2%. Типичные угольные МГД-генераторы открытого цикла Hall & duct имеют более низкую эффективность, около 17%. Такая эффективность делает МГД непривлекательным сам по себе для коммунальной генерации электроэнергии, поскольку обычные электростанции с циклом Ренкина могут достигать 40%.
Однако выхлоп МГД-генератора, сжигающего ископаемое топливо, почти такой же горячий, как пламя. Направляя свои выхлопные газы в теплообменник для турбинного цикла Брайтона или парогенераторного цикла Ренкина , МГД может преобразовывать ископаемое топливо в электричество с общей расчетной эффективностью до 60 процентов по сравнению с 40 процентами типичной угольной электростанции.
Магнитогидродинамический генератор также может быть первой ступенью газового реактора . [15]
МГД-генераторы имеют проблемы с материалами, как для стенок, так и для электродов. Материалы не должны плавиться или корродировать при очень высоких температурах. Для этой цели была разработана экзотическая керамика, выбранная для совместимости с топливом и ионизационным затравочным материалом. Экзотические материалы и сложные методы изготовления способствуют высокой стоимости МГД-генераторов.
МГД также работают лучше с более сильными магнитными полями. Наиболее успешными магнитами были сверхпроводящие и очень близкие к каналу. Основной трудностью было охлаждение этих магнитов при их изоляции от канала. Проблема усугубляется тем, что магниты работают лучше, когда они находятся ближе к каналу. Также существует риск повреждения горячей, хрупкой керамики из-за дифференциального термического растрескивания: магниты обычно близки к абсолютному нулю, в то время как канал составляет несколько тысяч градусов.
Для МГД сообщалось, что как оксид алюминия (Al 2 O 3 ), так и пероксид магния (MgO 2 ) подходят для изолирующих стенок. Пероксид магния разлагается вблизи влаги. Оксид алюминия водостойкий и может быть изготовлен достаточно прочным, поэтому на практике большинство МГД используют оксид алюминия для изолирующих стенок.
Для электродов чистых МГД (т.е. сжигающих природный газ) хорошим материалом была смесь 80% CeO 2 , 18% ZrO 2 и 2% Ta 2 O 5 . [16]
МГД, работающие на угле, имеют высококоррозионную среду со шлаком. Шлак и защищает, и разъедает МГД-материалы. В частности, миграция кислорода через шлак ускоряет коррозию металлических анодов. Тем не менее, очень хорошие результаты были зарегистрированы с электродами из нержавеющей стали при 900 К. [17] Другим, возможно, лучшим вариантом является шпинельная керамика, FeAl 2 O 4 - Fe 3 O 4 . Сообщалось, что шпинель имеет электронную проводимость, отсутствие резистивного реакционного слоя, но с некоторой диффузией железа в оксид алюминия. Диффузию железа можно контролировать с помощью тонкого слоя очень плотного оксида алюминия и водяного охлаждения как в электродах, так и в изоляторах из оксида алюминия. [18]
Присоединение высокотемпературных электродов к обычным медным шинам также является сложной задачей. Обычные методы устанавливают слой химической пассивации и охлаждают шину водой. [16]
МГД-генераторы не использовались для крупномасштабного массового преобразования энергии, поскольку другие технологии с сопоставимой эффективностью имеют более низкую инвестиционную стоимость жизненного цикла. Достижения в области турбин на природном газе достигли аналогичной тепловой эффективности при меньших затратах, используя выхлоп турбины для привода паровой установки с циклом Ренкина . Чтобы получить больше электроэнергии из угля, дешевле просто добавить больше низкотемпературной парогенерирующей мощности.
МГД-генератор на угольном топливе — это тип цикла Брайтона , аналогичный циклу турбины внутреннего сгорания. Однако, в отличие от турбины внутреннего сгорания, здесь нет движущихся механических частей; электропроводящая плазма обеспечивает движущийся электрический проводник. Боковые стенки и электроды просто выдерживают давление внутри, в то время как анодные и катодные проводники собирают вырабатываемое электричество. Все циклы Брайтона являются тепловыми двигателями. Идеальные циклы Брайтона также имеют идеальную эффективность, равную идеальной эффективности цикла Карно . Таким образом, потенциал высокой энергоэффективности МГД-генератора. Все циклы Брайтона имеют более высокий потенциал эффективности, чем выше температура горения. В то время как турбина внутреннего сгорания ограничена по максимальной температуре прочностью своих охлаждаемых воздухом/водой или паром вращающихся аэродинамических поверхностей, в МГД-генераторе открытого цикла нет вращающихся частей. Этот верхний предел температуры ограничивает энергоэффективность турбин внутреннего сгорания. Верхний предел температуры цикла Брайтона для МГД-генератора не ограничен, поэтому по своей сути МГД-генератор имеет более высокую потенциальную возможность энергоэффективности.
Температуры, при которых могут работать линейные угольные МГД-генераторы, ограничены факторами, которые включают: (a) температуру сгорания топлива, окислителя и предварительного нагрева окислителя, которые ограничивают максимальную температуру цикла; (b) способность защищать боковые стенки и электроды от плавления; (c) способность защищать электроды от электрохимического воздействия горячего шлака, покрывающего стенки, в сочетании с высоким током или дугами, которые воздействуют на электроды, когда они переносят постоянный ток из плазмы; и (d) возможностями электрических изоляторов между каждым электродом. Угольные МГД-установки с кислородом/воздухом и высоким предварительным нагревом окислителя, вероятно, будут обеспечивать плазму с калием около 4200 °F, давлением 10 атмосфер и начинать расширение при числе Маха 1,2. Эти установки будут использовать тепло выхлопных газов МГД для предварительного нагрева окислителя и для генерации пара в комбинированном цикле. В одном из финансируемых Министерством энергетики США исследований осуществимости, посвященных возможному развитию этой технологии, «Концептуальному проекту усовершенствованной угольной МГД-/паровой электростанции бинарного цикла мощностью 1000 МВт», опубликованном в июне 1989 года, были сделаны агрессивные предположения, согласно которым крупная угольная МГД-электростанция комбинированного цикла может достичь КПД энергии HHV, приближающегося к 60 процентам, что значительно превышает показатели других угольных технологий, поэтому существует потенциал для низких эксплуатационных расходов.
Однако пока не проводилось никаких испытаний в таких агрессивных условиях или такого размера, и сейчас не проводятся испытания крупных МГД-генераторов. Просто нет достаточного послужного списка надежности, чтобы обеспечить уверенность в коммерческой конструкции МГД на угольном топливе.
Испытания МГД U25B в России с использованием природного газа в качестве топлива использовали сверхпроводящий магнит и имели выходную мощность 1,4 мегаватт. Серия испытаний МГД-генератора на угле, финансируемая Министерством энергетики США (DOE) в 1992 году, производила МГД-энергию от более крупного сверхпроводящего магнита в Центре разработки и интеграции компонентов (CDIF) в Бьютте , штат Монтана . Ни один из этих испытаний не проводился в течение достаточно длительного времени, чтобы проверить коммерческую долговечность технологии. Ни один из испытательных стендов не был достаточно большим для коммерческой установки.
Сверхпроводящие магниты используются в более крупных МГД-генераторах для устранения одной из крупных паразитных потерь: мощности, необходимой для питания электромагнита. Сверхпроводящие магниты после зарядки не потребляют энергии и могут создавать интенсивные магнитные поля в 4 тесла и выше. Единственной паразитной нагрузкой для магнитов является поддержание охлаждения и компенсация небольших потерь для не сверхкритических соединений.
Из-за высоких температур непроводящие стенки канала должны быть изготовлены из чрезвычайно термостойкого вещества, такого как оксид иттрия или диоксид циркония , чтобы замедлить окисление. Аналогично, электроды должны быть как проводящими, так и термостойкими при высоких температурах. МГД-генератор AVCO на угле в CDIF был испытан с охлаждаемыми водой медными электродами, покрытыми платиной, вольфрамом, нержавеющей сталью и электропроводящей керамикой.
МГД снижает общее производство отходов ископаемого топлива, поскольку повышает эффективность работы станции. На угольных МГД-станциях запатентованный коммерческий процесс «Econoseed», разработанный в США (см. ниже), перерабатывает ионизационный затравочный материал калия из летучей золы, улавливаемой газоочистителем дымовых газов. Однако это оборудование является дополнительным расходом. Если расплавленный металл является якорной жидкостью МГД-генератора, необходимо проявлять осторожность с охлаждающей жидкостью электромагнетизма и канала. Щелочные металлы, обычно используемые в качестве МГД-жидкостей, бурно реагируют с водой. Кроме того, химические побочные продукты нагретых, электрифицированных щелочных металлов и канальной керамики могут быть ядовитыми и экологически стойкими.
Первые практические исследования МГД-мощности были профинансированы в 1938 году в США компанией Westinghouse в ее лабораториях в Питтсбурге, штат Пенсильвания , под руководством венгра Белы Карловица . Первоначальный патент на МГД принадлежит Б. Карловицу, патент США № 2,210,918, «Процесс преобразования энергии», 13 августа 1940 года. Вторая мировая война прервала разработку.
В 1962 году Первая международная конференция по МГД-энергетике была проведена в Ньюкасл-апон-Тайн, Великобритания, доктором Брайаном С. Линдли из International Research and Development Company Ltd. Группа создала руководящий комитет для организации дальнейших конференций и распространения идей. В 1964 году группа провела вторую конференцию в Париже, Франция, совместно с Европейским агентством по ядерной энергии .
Поскольку членство в ENEA было ограничено, группа убедила Международное агентство по атомной энергии спонсировать третью конференцию в Зальцбурге, Австрия, в июле 1966 года. Переговоры на этой встрече преобразовали руководящий комитет в периодическую отчетную группу, ILG-MHD (международная группа по связям, MHD), под эгидой ENEA, а позднее, в 1967 году, также под эгидой Международного агентства по атомной энергии. Дальнейшие исследования в 1960-х годах, проведенные Р. Розой, установили практичность МГД для систем на ископаемом топливе.
В 1960-х годах AVCO Everett Aeronautical Research начала серию экспериментов, завершившихся генератором Mk. V 1965 года. Он вырабатывал 35 МВт, но использовал около 8 МВт для приведения в действие своего магнита. В 1966 году ILG-MHD провела свою первую официальную встречу в Париже, Франция. Она начала выпускать периодический отчет о состоянии дел в 1967 году. Эта модель сохранялась в этой институциональной форме вплоть до 1976 года. К концу 1960-х годов интерес к МГД снизился, поскольку ядерная энергия становилась все более доступной.
В конце 1970-х годов, когда интерес к ядерной энергетике пошел на спад, интерес к МГД возрос. В 1975 году ЮНЕСКО убедилась, что МГД может быть эффективным способом использования мировых запасов угля, и в 1976 году выступила спонсором ILG-MHD. В 1976 году стало ясно, что ни один ядерный реактор в течение следующих 25 лет не будет использовать МГД, поэтому Международное агентство по атомной энергии и ENEA (оба ядерные агентства) отказались от поддержки ILG-MHD, оставив ЮНЕСКО в качестве основного спонсора ILG-MHD.
Инженеры бывшего Югославского института тепловых и ядерных технологий (ITEN), Energoinvest Co., Сараево, построили и запатентовали первый экспериментальный генератор магнитогидродинамической установки в 1989 году. [19] [20]
В 1980-х годах Министерство энергетики США начало многолетнюю программу, кульминацией которой стал демонстрационный угольный котел мощностью 50 МВт в 1992 году на объекте разработки и интеграции компонентов (CDIF) в Бьютте, штат Монтана . В рамках этой программы также была проведена значительная работа на объекте Coal-Fired-In-Flow-Facility (CFIFF) в Космическом институте Университета Теннесси .
Эта программа состояла из четырех частей:
Первоначальные прототипы на CDIF работали в течение коротких периодов времени с различными углями: Montana Rosebud и высокосернистым коррозионным углем Illinois No. 6. Было выполнено много инженерных, химических и материаловедческих работ. После разработки окончательных компонентов эксплуатационные испытания завершились 4000 часами непрерывной работы, 2000 на Montana Rosebud, 2000 на Illinois No. 6. Испытания закончились в 1993 году. [ необходима цитата ]
Японская программа в конце 1980-х годов была сосредоточена на МГД замкнутого цикла. Считалось, что он будет иметь более высокую эффективность и меньшее оборудование, особенно в чистых, небольших, экономичных установках мощностью около 100 мегаватт (электрических), которые подходят для японских условий. Угольные установки открытого цикла, как правило, считаются экономичными при мощности свыше 200 мегаватт.
Первой крупной серией экспериментов была FUJI-1, система продувки, работающая от ударной трубы в Токийском технологическом институте . Эти эксперименты извлекли до 30,2% энтальпии и достигли плотности мощности около 100 мегаватт на кубический метр. Эта установка финансировалась Tokyo Electric Power, другими японскими коммунальными службами и Департаментом образования. Некоторые специалисты полагают, что эта система представляла собой дисковый генератор с газом-носителем гелием и аргоном и ионизирующим затравочным материалом калия.
В 1994 году были разработаны подробные планы для FUJI-2, непрерывной установки замкнутого цикла мощностью 5 МВт , работающей на природном газе, которая должна была быть построена с использованием опыта FUJI-1. Базовая конструкция МГД должна была представлять собой систему с инертными газами, использующую дисковый генератор. Целью было извлечение энтальпии 30% и тепловой КПД МГД 60%. За FUJI-2 должна была последовать модернизация до установки на природном газе мощностью 300 МВт.
С 1980-х годов профессор Хьюго Мессерле из Сиднейского университета исследовал МГД на угле. Результатом этого стало создание установки мощностью 28 МВт, которая эксплуатировалась за пределами Сиднея. Мессерле также написал ключевую справочную работу по МГД в рамках образовательной программы ЮНЕСКО. [21]
Итальянская программа началась в 1989 году с бюджетом около 20 миллионов долларов США и имела три основных направления развития:
Совместная национальная программа США и Китая завершилась в 1992 году модернизацией работающей на угле электростанции № 3 в Асбахе. [ требуется ссылка ] Еще одна одиннадцатилетняя программа была одобрена в марте 1994 года. В рамках этой программы были созданы исследовательские центры в следующих областях:
В исследовании 1994 года предлагался генератор мощностью 10 Вт (электрический, 108 МВт тепловой) с МГД- и низовым циклом, соединенными паропроводом, так что каждый из них мог работать независимо.
В 1971 году недалеко от Москвы была завершена работающая на природном газе электростанция У-25 с проектной мощностью 25 мегаватт. К 1974 году она вырабатывала 6 мегаватт электроэнергии. [22] К 1994 году Россия разработала и эксплуатировала угольную установку У-25 в Институте высоких температур Российской академии наук в Москве. Подпиточная установка У-25 работала по контракту с московской коммунальной службой и подавала электроэнергию в московскую сеть. В России был значительный интерес к разработке дискового генератора на угле. В 1986 году была построена первая промышленная электростанция с МГД-генератором, но в 1989 году проект был отменен до запуска МГД, и эта электростанция позже присоединилась к Рязанской ГРЭС в качестве 7-го блока с обычной конструкцией.