火力发电
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由于地球上化石燃料的短缺,人类正尽力开发核能发电、核聚变发电以及高效率的太阳能发电等,以求最终解决人类社会面临的能源问题。最早的火力发电是1875年在巴黎北火车站的火电厂实现的。随着发电机、汽轮机制造技术的完善,输变电技术的改进,特别是电力系统的出现以及社会电气化对电能的需求,20世纪30年代以后,火力发电进入大发展的时期。火力发电机组的容量由200兆瓦级提高到300~600兆瓦级(50年代中期),到1973年,最大的火电机组达1300兆瓦。大机组、大电厂使火力发电的热效率大为提高,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火电厂,容量为4400兆瓦。但机组过大又带来可靠性、可用率的降低,因而到90年代初,火力发电单机容量稳定在300~700兆瓦。,其所占中国总装机容量约在70%以上。火力发电所使用的煤,占工业用煤的50%以上。目前我国发电供热用煤占全国煤炭生产总量的50%左右。大约全国90%的SO2排放由煤电产生,80%的CO2排放量由煤电排放。
火力发电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。
火力发电是我国主要的发电方式,电站锅炉作为火力电站的三大主机设备之一,伴随着我国火电行业的发展而发展。
当环保节能成为中国电力工业结构调整的重要方向时,火电行业在“上大压小”的政策导向下积极推进产业结构优化升级,关闭大批能效低、污染重的小火电机组,在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代。
至2010年底,单机容量30万千瓦及以上火电机组占全部火电机组容量的60%以上。火电行业的“上大压小”也推动了电站锅炉向高参数、大容量方向发展。此外,循环流化床、IGCC等清洁煤技术逐渐成熟,应用也日益广泛,从而推动了CFB锅炉与IGCC气化炉的发展。
2014年1月-2015年3月,我国火电项目数量出现猛增。近期,中电联发布《2015年前三季度全国电力供需形势分析预测报告》指出,2015年9月底火电发电量持续负增长、设备利用小时同比降幅扩大。一边是火电发电量持续负增长、设备利用小时同比大幅下降,一边是各地新批火电项目众多,2015年火电的爆发式增长值得仔细回味。
燃料化学能→ 蒸汽热能→机械能→ 电能
,简单的说就是利用燃料发热,加热水,形成高温高压过热蒸汽,推动气轮机旋转,带动发电机转子(电磁场)旋转,定子线圈切割磁力线,发出电能,再利用升压变压器,升到系统电压,与系统并网,向外输送电能。
然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功,冲击汽轮机转子高速旋转,汽轮机带动发电机发电。最后又被给水泵进一步升压送回锅炉中重复参加上述循环过程,发电机发出的电经变压器升压后输入电网。
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