火電

火電包括燃煤發電量，燃油發電量，燃氣發電量，餘熱、餘壓、餘氣發電量，垃圾焚燒發電量，生物質發電量。 ^[1] 

可將電廠分為大型火電廠、中型火電廠、和小型火電廠。但是，這裏所説的大、中、小是一種相對的提法，如70年代認為是大型的火電廠，在90年代則被認為是中型甚至是小型電廠。按工質初參數的高低，可將電廠分為低壓、中壓、高壓、超高壓、亞臨界、超臨界壓力等幾種火電廠；按燃料的不同，可區分為燃煤、燃油和燃氣等幾類火電廠；

可分為汽輪機組發電廠、燃氣輪機發電廠、汽輪機一燃氣輪機發電廠等；按照主廠房的建造和結構特點，可分為封閉式火電廠、半露天火電廠和露天火電廠；按照其功用的不同，可分為凝汽式發電廠和熱電廠，前者安裝凝汽式機組，後者安裝供熱機組(也稱熱化機組)。

火電廠的種類雖然很多，但從能量轉換的觀點分析，其基本過程則都是相同的，即：將燃料的化學能→熱能→機械能→電能。

在現代火電廠中，燃料的化學能轉變為電能是在複雜熱力循環的基礎上完成的，這種循環使發電廠的熱經濟性得到了很大的提高。

通常將燃料運至電廠，經輸送加工後，送入鍋爐進行燃燒，使燃料中的化學能轉變為熱能並傳遞給鍋爐中的水，使水變成高温高壓的蒸汽，通過管道將壓力和温度都較高的過熱蒸汽送人汽輪機，推動汽輪機旋轉作功，蒸汽參數則迅速降低，最後排入凝汽器。在這一過程中，蒸汽的熱能轉變為汽輪機轉子旋轉的機械能。

發電機與汽輪機是用聯軸器相連一同旋轉的，汽輪機轉子的機械能，通過發電機轉變成電能。

發電機產生的電能，經升壓變壓器後送人輸電線路提供給用户。

鍋爐燃用的煤粉細度應由以下條件確定：燃燒方面希望煤粉磨得細些，這樣可以適當減少送風量，使q2 、q4損失降低；從制粉系統方面希望煤粉磨得粗些，從而降低磨煤電耗和金屬消耗。所以在選擇煤粉細度時，應使上述各項損失之和最小。總損失蟬聯小的煤粉細度稱為“經濟細度”。由此可見，對揮發分較高且易燃的煤種，或對於磨製煤粉顆粒比較均勻的制粉設備，以及某些強化燃燒的鍋爐，煤粉細度可適當大些，以節省磨煤能耗。由於各種煤的軟硬程度不同，其抗磨能力也不同，因此每種煤的經濟細度也不同。

電力是國民經濟發展的重要能源，火力發電是我國和世界上許多國家生產電能的主要方法。 煤炭在鍋爐內燃燒放出的熱量，將水加熱成具有一定壓力和温度的蒸汽，然後蒸汽沿管道進入汽輪機膨脹做功，帶動發電機一起高速旋轉，從而發出電來。在汽輪機中做完功的蒸汽排入冷汽器中並凝結成水，然後被凝結水泵送入除氧器。水在除氧器中被來自抽氣管的汽輪機抽汽加熱併除去所含氣體，最後又被給水泵送回鍋爐中重複參加上述循環過程。顯然，在這種火力發電廠中存在着三種型式的能量轉換過程：在鍋爐中煤的化學能轉變為熱能；在汽輪機中熱能轉變為機械能；在發電機中機械能轉換成電能。進行能量轉換的主要設備——鍋爐、汽輪機和發電機，被稱為火力發電廠的三大主機，而鍋爐則是三大主機中最基本的能量轉換設備。

發電用鍋爐稱為電站鍋爐。在我國大型電廠多用煤粉爐和沸騰爐。電站鍋爐與其它工廠用的工業鍋爐相比有如下明顯特點：①電站鍋爐容量大；②電站鍋爐的蒸汽參數高；③電站鍋爐自動化程度高，其各項操作基本實現了機械化和自動化，適應負荷變化的能力很強，工業鍋爐僅處於半機械化向全機械化發展的過程中；④電站鍋爐的熱效率高，多達90%以上，工業鍋爐的熱效率多在60～80%之間。

火力發電廠燃用的煤通常稱為動力煤，其分類方法主要是依據煤的乾燥無灰基揮發分進行分類。

煤粉爐燃燒用的煤粉是由磨煤機將煤炭磨成的不規則的細小煤炭顆粒，其顆粒平均在0.05~0.01mm，其中20~50μm（微米）以下的顆粒佔絕大多數。由於煤粉顆粒很小，表面很大，故能吸附大量的空氣，且具有一般固體所未有的性質——流動性。煤粉的粒度越小，含濕量越小，其流動性也越好，但煤粉的顆粒過於細小或過於乾燥，則會產生煤粉自流現象，使給煤機工作特性不穩，給鍋爐運行的調整操作造成困難。另外煤粉與O2接觸而氧化，在一定條件下可能發生煤粉自然。在制粉系統中，煤粉是由氣體來輸送的，氣體和煤粉的混合物一遇到火花就會使火源擴大而產生較大壓力，從而造成煤粉的爆炸。

由煤粉製備系統製成的煤粉經煤粉燃燒器進入爐內。燃燒器是煤粉爐的主要燃燒設備。燃燒器的作用有三：一是保證煤粉氣流噴入爐膛後迅速着火；二是使一、二次風能夠強烈混合以保證煤粉充分燃燒；三是讓火焰充滿爐膛而減少死滯區。煤粉氣流經燃燒器進入爐膛後，便開始了煤的燃燒過程。燃燒過程的三個階段與其它爐型大體相同。所不同的是，這種爐型燃燒前的準備階段和燃燒階段時間很短，而燃盡階段時間相對很長。

電廠煤粉爐對煤種的適用範圍較廣，它既可以設計成燃用高揮發分的褐煤，也可設計成燃用低揮發分的無煙煤。但對一台已安裝使用的鍋爐來講，不可能燃用各種揮發分的煤炭，因為它受到噴燃器型式和爐膛結構的限制。發電用煤質量指標有：

①揮發分。是判明煤炭着火特性的首要指標。揮發分含量越高，着火越容易。根據鍋爐設計要求，供煤揮發分的值變化不宜太大，否則會影響鍋爐的正常運行。如原設計燃用低揮發分的煤而改燒高揮發分的煤後，因火焰中心逼近噴燃器出口，可能因燒壞噴燃器而停爐；若原設計燃用高揮發分的煤種而改燒低揮發分的煤，則會因着火過遲使燃燒不完全，甚至造成熄火事故。因此供煤時要儘量按原設計的揮發分煤種或相近的煤種供應。

②灰分。灰分含量會使火焰傳播速度下降，着火時間推遲，燃燒不穩定，爐温下降。

③水分。水分是燃燒過程中的有害物質之一，它在燃燒過程中吸收大量的熱，對燃燒的影響比灰分大得多。

④發熱量。為的發熱量是鍋爐設計的一個重要依據。由於電廠煤粉對煤種適應性較強，因此只要煤的發熱量與鍋爐設計要求大體相符即可。

⑤灰熔點。由於煤粉爐爐膛火焰中心温度多在1500℃以上，在這樣高温下，煤灰大多呈軟化或流體狀態。

⑥煤的硫分。硫是煤中有害雜質，雖對燃燒本身沒有影響，但它的含量太高，對設備的腐蝕和環境的污染都相當嚴重。因此，電廠燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超過2.5%。

《中華人民共和國2021年國民經濟和社會發展統計公報》顯示：2021年，火電裝機容量129678萬千瓦，增長4.1%。 ^[1] 

《中華人民共和國2022年國民經濟和社會發展統計公報》顯示：2022年，火電裝機容量133239萬千瓦，增長2.7%。 ^[3] 

2022年6月27日，在第二十四屆中國科協年會閉幕式上，中國科協隆重發布10個對產業發展具有引領作用的產業技術問題，其中包括“ 碳中和背景下如何實現火電行業的低碳發展？ ”。 ^[2] 

2023年12月份，規上工業火電增速加快，火電增長9.3%，增速比11月份加快3.0個百分點。 ^[4] 

2024年1月26日，國家能源局發佈2023年全國電力工業統計數據。數據顯示，截至12月底，全國火電累計發電裝機容量139032萬千瓦，同比增長4.1%。 ^[5]