火力发电厂的原理和特点

如题所述

火力发电厂以其建造的简易性、维护成本的低廉性、技术上的易掌握性而成为主流的发电方式。然而,火力发电厂的环境污染问题不容忽视。这些工厂利用煤炭等可燃物作为燃料,通过燃烧产生蒸汽,进而将化学能转化为热能,再通过蒸汽压力推动汽轮机旋转,实现热能到机械能的转换。汽轮机再带动发电机旋转,将机械能最终转化为电能。
火力发电厂的生产过程基本如此:燃料燃烧加热水生成蒸汽,化学能转化为热能,蒸汽推动汽轮机,热能变为机械能,汽轮机再带动发电机,机械能最终变为电能。尽管火力发电为我国电力发展做出了巨大贡献,但其对环境的负面影响亦不容忽视。在构建和谐社会、发展循环经济的今天,我们必须关注火力发电对环境的影响,以及对不可再生能源的依赖。
尽管近年来,核电机组逐渐增多,火力发电仍占据我国电力市场的绝大部分。为了满足经济社会发展的需求,我国火电厂的数量迅速增加,但火电技术的发展也必须与时俱进,以适应构建和谐社会的需求。现代化火电厂规模庞大,结构复杂,既生产电能也生产热能。与水电厂和其他类型的电厂相比,火电厂具有以下特点:
1. 布局灵活,可以根据需要调整装机容量。
2. 建造工期短,一般只需水电厂一半甚至更少的时间。一次性建造投资较低,约为水电厂的一半。
3. 煤炭消耗量大,目前发电用煤约占全国煤炭总产量的25%,加上煤炭运输费用和大量用水,其生产成本比水力发电高出3至4倍。
4. 动力设备众多,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,运行费用较高。
5. 汽轮机开停机过程时间长,耗资大,不适合作为调峰电源使用。
6. 对空气和环境的污染较大。
火力发电与热电相比,主要区别在于热电不仅发电,还利用产生的热能进行供热,以提高能源利用效率。热电通常采用发电与供热联合的方式,即在汽轮机某一级抽出一部分蒸汽进行供热,其余蒸汽继续推动汽轮机发电。这种模式可以根据需要调整供热和发电的比例。
当前,我国正受能源政策影响,大力发展核电和水电。这些能源也可以供热,而一些国家为了节约能源,还利用风能和地热能进行发电,尽管在中国这些能源的开发利用还相对较少。总的来说,火力发电厂主要用来发电,而热电厂则主要提供热能,其供热也可以是火力发电厂的副产品。
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