巧用熱力能源——火力發(fā)電

電是什么？簡(jiǎn)單得說(shuō)，電是一種自然現(xiàn)象，是一種能量。是與靜電荷或動(dòng)電荷相聯(lián)系的能量的一種表現(xiàn)形式。自然界閃電就是電的一種現(xiàn)象。電是像電子和質(zhì)子這樣的亞原子粒子之間的產(chǎn)生排斥力和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電或電荷有兩種：我們把一種叫做正電、另一種叫做負(fù)電。通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸，其吸引力或排斥力遵從庫(kù)侖定律。電是個(gè)一般術(shù)語(yǔ)，包括了許多種由于電荷的存在或移動(dòng)而產(chǎn)生的現(xiàn)象。這其中有許多很容易觀察到的現(xiàn)象，像閃電、靜電等等，還有一些比較生疏的概念，像電磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)等等。那么，人造電是怎么產(chǎn)生的呢？發(fā)電是指利用發(fā)電動(dòng)力裝置將水能、石化燃料（煤、油、天然氣）的熱能、核能以及太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿绒D(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過(guò)程稱為發(fā)電。用以供應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門與人民生活之需?，F(xiàn)代的發(fā)電主要包括水能、石化燃料（煤、油、天然氣）的熱能、核能以及太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過(guò)程稱為發(fā)電。今天就向大家介紹一下火力發(fā)電。

火力發(fā)電，利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。中國(guó)的煤炭資源豐富，1990年產(chǎn)煤10.9億噸，其中發(fā)電用煤僅占12%?；鹆Πl(fā)電仍有巨大潛力。利用煤炭、石油、天然氣等固體、 液體、氣體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能，通過(guò)熱能來(lái)加熱水，使水變成高溫產(chǎn)生高壓水蒸氣，然后再由水蒸氣推動(dòng)發(fā)電機(jī)繼而發(fā)電的一種發(fā)電方式。在所有發(fā)電方式中，火力發(fā)電是歷史最久的，也是最重要的一種?；鹆Πl(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動(dòng)機(jī)分汽輪機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、柴油機(jī)發(fā)電。按所用燃料分，主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃?xì)獍l(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟(jì)效益，火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進(jìn)行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實(shí)施熱電聯(lián)供?；鹆Πl(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)（以鍋爐為核心）、汽水系統(tǒng)（主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成）、電氣系統(tǒng)（以汽輪發(fā)電機(jī)、主變壓器等為主）、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽；電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)由熱能、機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)變；控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

煤炭在鍋爐內(nèi)燃燒放出的熱量，將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽，然后蒸汽沿管道進(jìn)入汽輪機(jī)中不斷膨脹做功，沖擊汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。在汽輪機(jī)中做完功的蒸汽排入冷汽器中并凝結(jié)成水，然后被凝結(jié)水泵送入除氧器。水在除氧器中被來(lái)自抽氣管的汽輪機(jī)抽汽加熱并除去所含氣體，最后又被給水泵進(jìn)一步升壓送回鍋爐中重復(fù)

參加上述循環(huán)過(guò)程，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)變壓器升壓后輸入電網(wǎng)。火力發(fā)電中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程：在鍋爐中煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?；在汽輪機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能；在發(fā)電機(jī)中機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備--鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)，被稱為火力發(fā)電廠的三大主機(jī)，而鍋爐則是三大主機(jī)中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。

火力發(fā)電雖然重要問(wèn)題是提高熱效率，辦法是提高鍋爐的參數(shù)（蒸汽的壓強(qiáng)和溫度）。90年代，世界最好的火電廠能把40%左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能；大型供熱電廠的熱能利用率也只能達(dá)到60%～70%。此外，火力發(fā)電大量燃煤、燃油，造成環(huán)境污染，也成為日益引人關(guān)注的問(wèn)題。