火电站是怎么发电的,火力发电厂是如何发电的?前景如何?

火电站是怎么发电的

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火电厂(thermal power plant)利用煤、石油、天然气等固体、液体燃料燃烧所产生的热能转换为动能以生产电能的工厂 。按燃料的类别可分为燃煤火电厂、燃油火电厂和燃气火电厂等 。按功能又可分为发电厂和热电厂 。发电厂只生产并供给用户以电能;而热电厂除生产并供给用户电能外,还供应热能 。按服务规模可分为区域性火电厂、地方性火电厂以及流动性列车电站 。区域性电厂装机容量较大,一般建造在燃料基地,如大型煤矿附近 。又称坑口电厂 。其电能通过长距离的输电线路供给用户 。地方性电厂多建在负荷中心,需经长距离运进燃料,它生产的电能供给比较集中的用户 。火电厂还按蒸汽压力分为低压电厂(蒸汽初压力约为0.12~1.5兆帕(MPa))、中压电厂(2~4MPa)、高压电厂(6~10MPa)、超高压电厂(12~14MPa) 、亚临压力电厂( 16~18MPa )和超临界压力电厂(22.6MPa) 。在全世界范围内,火电厂的装机容量约占总装机容量的70% ,发电量约占总发电量的80% ,1989年,中国火电厂的装机容量占总装机容量的74.27%,发电量占总发电量的79.7%,预计到2000年仍会保持相近的比例 。可见火电厂对国民经济的发展和人民生活水平的提高都起着重大作用 。1875年法国巴黎北火车站建成世界上第一座火电厂并开始发电,采用很小的直流电机专供附近照明用电 。美国、俄国、英国也相继建成小火电厂 。1886年,美国建成第一座交流发电厂 。1882年,中国在上海建成一座装有1台12KW直流发电机的火电厂,供电灯照明用 。
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日常生活中我们用的是220V、50Hz交流电,这些电大部分是由火力发电厂提供的,你有没有想过,火力发电厂的发电机是怎样发出电的呢?
首先,锅炉会烧出高温高压的水蒸汽,根据发电厂的等级不同,水蒸汽的温度在400到600摄氏度不等,压力在3Mpa到25Mpa不等 。水蒸汽被送到涡轮机里,先经过高压涡轮机,经过膨胀做功降温后变成中温中压的水蒸汽,再送入中压涡轮机继续膨胀做功发挥余热,最后水蒸汽被送入冷却塔,变成冷凝水,然后回到锅炉继续被烧开 。

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与此同时,汽轮机在蒸汽的推动下保持转动,汽轮机的转子将带动发电机 。一般发电机原理是导体切割磁场产生电流,而火电厂的发电机和一般的发电机不同,它的转子是一块电磁铁,由铁芯和励磁绕组嵌合而成,给这些励磁绕组通直流电就会在转子的固定位置上形成具有南北极的磁场,当转子动起来,磁场也随之转动,从而切割定子上的线圈来发电 。

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因为这种发电机需要给它通直流电了才能运转,所以设计师先在汽轮机的输出轴上装了一个小型的永磁直流发电机,这个发电机只能发出几十伏的直流电,给我们真正的发电机的转子通电 。

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在汽轮机的带动下,小型发电机可以顺利发出直流电,电流通过集电环输入到大发电机的转子上,这样发动机才有了旋转的磁场,旋转的磁场再去切割定子上长条型的绕组 。定子上的绕组被均等地分为三组,每一组各自发电,就形成了三相交流电 。

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