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%。火力發(fā)電仍有巨大潛力。
火力發(fā)電(thermal power,thermoelectricity power generation)是指利用煤炭、石油、天然氣等固體、 生產(chǎn)過(guò)程.01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。由于地球上化石燃料的短缺,人類(lèi)正盡力開(kāi)發(fā)核能發(fā)電、核聚變發(fā)電以及高效率的太陽(yáng)能發(fā)電等,以求最終解決人類(lèi)社會(huì)面臨的能源問(wèn)題。最早的火力發(fā)電是1875年在巴黎北火車(chē)站的火電廠實(shí)現(xiàn)的。隨著發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)制造技術(shù)的完善,輸變電技術(shù)的改進(jìn),特別是電力系統(tǒng)的出現(xiàn)以及社會(huì)電氣化對(duì)電能的需求,20世紀(jì)30年代以后,火力發(fā)電進(jìn)入大發(fā)展的時(shí)期。火力發(fā)電機(jī)組的容量由200兆瓦級(jí)提高到300~600兆瓦級(jí)(50年代中期),到1973年,最大的火電機(jī)組達(dá)1300兆瓦。大機(jī)組、大電廠使火力發(fā)電的熱效率大為提高,每千瓦的建設(shè)投資和發(fā)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(jī)組過(guò)大又帶來(lái)可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力發(fā)電單機(jī)容量穩(wěn)定在300~700兆瓦。目前,火力發(fā)電主要是指使用動(dòng)力煤發(fā)電,其所占中國(guó)總裝機(jī)容量約在70%以上。 火力發(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。 火力發(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(lèi)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。 火力發(fā)電的重要問(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。