火力发电厂的分类及火力发电机组的原理

火力发电机组按其作用分单纯供电的和既发电又供热的。按原动机分汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气发电。为提高综合经济效益，火力发电机组发电应尽量靠近燃料基地进行。在大城市和工业区则应实施热电联供。

一、火电厂的分类

1、按燃料分类

燃煤发电厂：以煤为燃料的发电厂;

燃油发电厂：以石油(实际是提取汽油、煤油、柴油后的油渣)

为燃料的发电厂;

燃气发电厂：以天然气、煤气等可燃气体为燃料的发电厂;

余热发电厂：用工业企业的各种余热进行发电的发电厂;

此外，还有利用垃圾及工业废料作为燃料的发电厂。

2、按原动机分类

凝汽式气轮机发电厂

燃汽轮机发电厂

内燃机发电厂

蒸汽——燃汽轮机发电厂

3、按供出能源分类

凝汽式发电厂：只向外供应电能的电厂

热电厂：同时向外供应电能和热能的电厂

4、按发电装机容量的多少分类

小容量发电厂：装机总容量在100MW以下的发电厂;

中容量发电厂：装机总容量在100—250MW范围内的发电厂;

大中容量发电厂：装机总容量在250—600MW范围内的发电厂;

大容量发电厂：装机总容量在600—1000MW范围内的发电厂;

特大容量发电厂：装机总容量在1000MW以上的发电厂。

5、按蒸汽压力和温度分类

中低压发电厂：蒸汽压力一般为3.92MPa(40kgf/cm2)、温度为450℃的发电厂，单机功率小于25MW;

高压发电厂：蒸汽压力一般为9.9MPa(101kgf/cm2)、温度为540℃的发电厂，单机功率小于100MW;

超高压发电厂：蒸汽压力一般为13.83MPa(141kgf/cm2)、温度为540/540℃的发电厂，单机功率小于20MW;

亚临界压力发电厂：蒸汽压力一般为16.77MPa(171kgf/cm2)、温度为540/540℃的发电厂，单机功率为300MW直至1000MW不等;

超临界压力发电厂：蒸汽压力大于22.11MPa(225.6kgf/cm2)、温度为550/550℃的发电厂，机组功率为600MW及以上。

6、 按供电范围分类

区域性发电厂：在电网内运行，承担一定区域性供电的大中型发电厂;

孤立发电厂：不并入电网内，单独运行的发电厂;

自备发电厂：由大型企业自己建造，主要供本单位用电的发电厂(一般也与电网连)。

二、 火电厂的生产流程

火电厂种类虽然很多，但从能量转换的观点分析，其生产过程是基本相同的，都是将燃料燃烧的热能通过锅炉产生高温高压水蒸气，推动汽轮机做功产生机械能，经发电机转变为电能，最后通过变压器将电能送入电力系统。

三、 火电厂特点

与水电厂和其他类型电厂相比，火电厂有如下特点：

1、 布局灵活，装机容量的大小可按需要决定。

2、 建造工期短，一般为水电厂的一半甚至更短。一次性建造投资少，仅为水电厂的一半左右。

3、 煤耗量大，目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%左右，加上运煤费用和大量用水，其生产成本比水力发电要高出3—4倍。

4、 动力设备繁多，发电机组控制操作复杂，厂用电量和运行人员都多于水电厂，运行费用高。

5、 汽轮机开、停机过程时间长，耗资大，不宜作为调峰电源用。

6、 对空气和环境的污染大。

四、火力发电的具体流程

1、煤炭在锅炉中燃烧产生大量热量;【化学能→热能】

2、锅炉中的水，从而产生高温高压蒸汽;蒸汽通过汽轮机又将热能转化为旋转动力;高压蒸汽的热能转化为机械能后，形成凝结水汽;【热能→机械能】

3、 冷却水与凝结水汽热交换，凝结水汽继续循环，吸收燃烧热产生高压蒸汽;冷却水获得热量用于城市的集中供暖和供热;(家住电厂附近暖气比较旺就是这个原因)【热能→集中供暖、供热】

4、 高压蒸汽推动转子转动发电;【机械能→电能】

五、火力发电的技术

1、燃烧前：煤的质量、颗粒的大小将影响燃烧效率及燃烧产生的污染物，所以需要控制;

2、燃烧室：锅炉的设计(如：燃料、空气进入锅炉的方式)影响燃烧效率及热能的利用率;锅炉的材料又影响热量的损耗;

3、饱和蒸汽-凝结水汽的循环系统的设计又影响热量转换成机械能的效率;

4、发动机的设计影响机械能转换成电能的效率;

5、除上述，还要考虑安全(如：燃烧室的中心温度可达2000°)、污染物(燃烧产生的硫氧化物、氮氧化物)的控制等等!