電力產生的方式主要有:火力發電、太陽能發電、大容量風力發電技術、核能發電、氫能發電、水利發電等。那么,當中火電究竟是什么呢?
火力發電(thermalpower,thermoelectricitypowergeneration)是指利用煤炭、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時產生的熱能,通過熱能來加熱水,使水變成高溫產生高壓水蒸氣,然后再由水蒸氣推動發電機繼而發電的一種發電方式。在所有發電方式中,火力發電是歷史最久的,也是最重要的一種。由于地球上化石燃料的短缺,人類正盡力開發核能發電、核聚變發電以及高效率的太陽能發電等,以求最終解決人類社會面臨的能源問題。
最早的火力發電是1875年在巴黎北火車站的火電廠實現的。隨著發電機、汽輪機制造技術的完善,輸變電技術的改進,特別是電力系統的出現以及社會電氣化對電能的需求,20世紀30年代以后,火力發電進入大發展的時期。
火力發電機組的容量由200兆瓦級提高到300~600兆瓦級(50年代中期),到1973年,最大的火電機組達1300兆瓦。大機組、大電廠使火力發電的熱效率大為提高,每千瓦的建設投資和發電成本也不斷降低。
到80年代后期,世界最大火電廠是日本的鹿兒島火電廠,容量為4400兆瓦。但機組過大又帶來可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力發電單機容量穩定在300~700兆瓦。其所占中國總裝機容量約在70%以上。火力發電所使用的煤,占工業用煤的50%以上。來自“清潔高效燃煤發電技術協作網”2007年會的信息顯示,目前我國發電供熱用煤占全國煤炭生產總量的50%左右。大約全國90%的SO2排放由煤電產生,80%的CO2排放量由煤電排放。
火力發電按其作用分單純供電的和既發電又供熱的。按原動機分汽輪機發電、燃氣輪機發電、柴油機發電。按所用燃料分,主要有燃煤發電、燃油發電、燃氣發電。為提高綜合經濟效益,火力發電應盡量靠近燃料基地進行。在大城市和工業區則應實施熱電聯供。
燃料化學能→蒸汽熱能→機械能→電能,簡單的說就是利用燃料(煤)發熱,加熱水,形成高溫高壓過熱蒸汽,推動氣輪機旋轉,帶動發電機轉子(電磁場)旋轉,定子線圈切割磁力線,發出電能,再利用升壓變壓器,升到系統電壓,與系統并網,向外輸送電能。
然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機轉子高速旋轉,汽輪機帶動發電機發電。最后又被給水泵進一步升壓送回鍋爐中重復參加上述循環過程,發電機發出的電經變壓器升壓后輸入電網。
(審核編輯: 智匯李)
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