[拼音]：huoli fadian

[外文]：thermal electric generation

利用煤、石油、天然气等固体、液体、气体燃料燃烧时产生的热能，通过发电动力装置转换成电能的一种发电方式。火力发电所用燃料以煤炭为最多，约占50％以上。根据现有统计资料，地球上的化石燃料也以煤炭为最多，约为7.6×10¹²吨，接近石油的70倍。中国的煤炭资源丰富，1990年产煤10.9亿吨，其中发电用煤仅占12％。火力发电仍有巨大潜力。

最早的火力发电是1875年在法国巴黎北火车站的火电厂实现的。这座火电厂安装直流发电机，给附近照明供电。随后，美国、俄国、英国也相继建成火电厂。1886年，美国建成第一座交流发电厂。1891年，英国电灯公司的火电厂安装第一台带有凝汽器的发电机组，容量100千瓦，热效率大为提高。1882年，中国上海建成一座装有12千瓦直流发电机的火电厂（乍浦路火电厂），为电灯供电。进入20世纪，随着电照明和电力传动等推广，社会对电能的需要促进了火力发电的迅速发展，表现为火电机组的容量不断增大。1901年，瑞士勃朗－鲍威利有限公司制成第一台5000千瓦汽轮发电机，1902年达到15000千瓦。1912年，美国西屋电气公司制成25000千瓦机组，到1925年出现了10万千瓦机组。50年代中期，各国陆续投运30～60万千瓦火电机组。1973年以后，世界最大火电机组为130万千瓦。随着单机容量增大，火电厂规模扩大，热效率大为提高。每千瓦的建设投资和发电成本也不断降低。到80年代后期，世界最大火电厂是日本的鹿儿岛电厂，容量为440万千瓦。中国大陆最大的火电厂是谏壁电厂（162.5万千瓦）。

到80年代末，火力发电仍是最重要的发电方式。世界上绝大多数国家的电力生产仍以火电为主。全世界火电装机容量约占总装机容量的65.6％。中国的火电成本低，到1990年，火力发电占总发电量的72％。在今后30年发展规划中，火电比重将长期保持在70％左右，火力发电对中国经济的发展仍将起重要作用。

按其作用分，有单纯供电的和既发电又供热的（热电联产的热电厂）两类。按原动机分，主要有汽轮机发电、燃气轮机发电、柴油机发电（其他内燃机发电容量很小）。按所用燃料分，主要有燃煤发电、燃油发电、燃气（天然气）发电。垃圾发电（见垃圾电站）、沼气发电（见沼气电站）以及利用工业锅炉余热发电等。为了提高经济效益，降低发电成本，保护大城市和工业区的环境，火力发电应尽量在靠近燃料基地的地方进行，利用高压输电或超高压输电线路把强大电能输往负荷中心。热电联产方式则应在大城市和工业区实施。

火力发电的流程依所用原动机而异。在汽轮机发电方式中，其基本流程是先将燃料送进锅炉，同时送入空气，锅炉注入经过化学处理的给水，利用燃料燃烧放出的热能使水变成高温、高压蒸汽，驱动汽轮机旋转作功而带动发电机发电（见图）。

热电联产方式则是在利用原动机的排汽（或专门的抽汽）向工业生产或居民生活供热。在燃气轮机发电方式中，基本流程是用压气机将压缩过的空气压入燃烧室，与喷入的燃料混合雾化后进行燃烧，形成高温燃气进入燃气轮机膨胀作功，推动轮机的叶片旋转并带动发电机发电。在柴油机发电中，基本流程是用喷油泵和喷油器将燃油高压喷入汽缸，形成雾状，与空气混合燃烧，推动柴油机旋转并带动发电机发电。

火力发电中，燃料蕴藏的能量只有一部分能转换为电能，其余的通过各种途径损耗掉，包括锅炉的损耗，汽轮机的损耗，排汽的损耗，发电机的损耗，管道系统的损耗等。到80年代，世界最好的火电厂也只能把40％左右的热能转换为电能，大型供热电厂的热能利用率也只能达到60～70％。这种把热能转换为电能的百分比就是火电厂的发电效率。各类火电厂的发电效率如表。

根据火力发电的生产流程，其基本组成包括燃烧系统、 汽水系统(燃气轮机发电和柴油机发电无此系统，但这二者在火力发电中所占比重都不大)、电气系统、控制系统。

（1）燃烧系统：主要由锅炉的燃烧室（即炉膛）、送风装置，送煤（或油、天然气）装置、灰渣排放装置等组成。主要功能是完成燃料的燃烧过程，将燃料所含能量以热能形式释放出来，用于加热锅炉里的水。主要流程有烟气流程、通风流程、排灰出渣流程等。对燃烧系统的基本要求是:尽量做到完全燃烧，使锅炉效率≥90％；排灰符合标准规定。

（2）汽水系统：主要由给水泵、循环泵、给水加热器、凝汽器、除氧器、水冷壁及管道系统等组成。其功能是利用燃料的燃烧使水变成高温高压蒸汽，并使水进行循环。主要流程有汽水流程、补给水流程、冷却水流程等。对汽水系统的基本要求是汽水损失尽量少；尽可能利用抽汽加热凝结水，提高给水温度。

（3）电气系统：主要由电厂主结线、汽轮发电机、主变压器、配电设备、开关设备、发电机引出线、厂用结线、厂用变压器和电抗器、厂用电动机、保安电源、蓄电池直流系统及通信设备、照明设备等组成。基本功能是保证按电能质量要求向负荷或电力系统供电。主要流程包括供电用流程、厂用电流程。对电气系统的基本要求是供电安全、可靠；调度灵活；具有良好的调整和操作功能，保证供电质量；能迅速切除故障，避免事故扩大。

（4）控制系统：主要由锅炉及其辅机系统、汽轮机及其辅机系统、发电机及电工设备、附属系统组成。基本功能是对火电厂各生产环节实行自动化的调节、控制，以协调各部分的工况，使整个火电厂安全、合理、经济运行，降低劳动强度，提高生产率，遇有故障时能迅速、正确处理，以避免酿成事故。主要工作流程包括汽轮机的自起停、自动升速控制流程、锅炉的燃烧控制流程、灭火保护系统控制流程、热工测控流程、自动切除电气故障流程、排灰除渣自动化流程等。

火力发电过程中，排出大量烟气、灰渣，发出噪声等，都会对环境造成污染(见火电厂污染)。因此，在选择火电厂的厂址时，应充分考虑火力发电引起的环境问题。一般规定，新建、扩建和改建的火电厂工程，在初步可行性研究阶段，应进行环境影响分析，提出环境影响报告书。在初步设计阶段，还应提出防治环境污染和有关工业卫生的设计文件。防治污染的设施应与主体工程同时设计、施工和投产。火电厂环境影响分析评价，一般分大气环境、水体、噪声和其他环境影响，如对土壤、生物和人体健康的影响等。对有超高压(330～765千伏)升压站和超高压输电线路出线的电厂，还应考虑电磁噪声和电晕对无线电、电视等的干扰以及出线走廊内线路下静电场对人体和其他设施的影响（电磁污染）。环境影响分析评价的具体内容，一般包括现状的调查和评价、污染产生的影响及防治措施等。

参考书目

1. 董树屏、李天铎编：《热能转换及利用》，机械工业出版社，北京，1985。
2. 郑体宽编：《火力发电厂》，水利电力出版社，北京，1986。

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