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发电方式浅析

摘要：发电是生产电能的核心，担负着把不同种类的一次能源转换成电能的

任务。依据使用的能源来源的不同，发电厂可分为许多类型。例如：燃烧煤、石

油、天然气等化学能的火力发电厂；利用水的动能发电的水力发电厂；利用核能

发电的核动力发电厂。本文探究了传统的火力、水力、核能发电方式及一些新能

源发电方式。

关键词：发电；火力发电；水力发电；核能发电；新能源。

1、火力发电

火力发电的主要发电设备包括锅炉、汽轮机和发电机，其辅助设备有冷凝

器、给水加热器、各种水泵、磨煤机、除氧器、烟囱及各种量测与控制设备。原

煤从煤矿运到电厂后，先存入原煤仓，随后由输煤皮带运进原煤斗，从原煤斗落

入球磨机中被磨成很细的煤粉，再由排粉机抽出，随同热空气送入锅炉的燃烧室

进行燃烧。

燃烧放出的热量一部分被燃烧室四周的水冷壁吸收，一部分加热燃烧室顶

部和烟道入口处的过热器中的蒸汽，余下的热量则被烟气携带穿过省煤器、空气

预热器传递给这两个设备内的水和空气。烟气经过除尘器净化处理，由吸风机导

入烟囱，被排入大气。燃烧时生成的灰渣和由除尘器收集下来的细灰，用水冲进

冲灰沟排出厂外。

燃烧用的助燃空气，经送风机进入空气预热器中加热，加热后，一部分被送

往磨煤机作为干燥和运送煤粉的介质，大部分送入燃烧室参与助燃。水、蒸汽是

把热能转化成机械能的重要介质。净化后的给水，先送进省煤器预热，继而进入

汽包，由汽包降入水冷壁管中吸收燃烧室的热能后蒸发成蒸汽。蒸汽通过过热器

时，再次被加热，变为高温高压的过热蒸汽。过热蒸汽经主蒸汽管道进入汽轮机

膨胀做功，推动汽轮机转子转动，将热能转变为机械能。做完功的蒸汽在凝结器

中被冷却凝结成水。凝结水经除氧器去氧、加热器加热后再用给水泵重新送入省

煤器预热，便可作为工质继续循环使用。凝结器需要的冷却水由循环水泵送入，

冷却水在凝结器中吸热之后，流回冷却塔散热，然后，再经循环水泵供给凝结器。

汽轮机转子转动带动发电机转子旋转，在发电机中又把机械能转换成电能。发电

机发出的电能经过变压器升高电压后送入高压电力网。

2、水力发电

水力发电是利用河流所蕴藏的水力能资源来发电，水力能资源是最干净、

价廉的能源。水力发电厂的容量大小决定于上下游的水位差(简称水头)和流量的

大小。因此，水力发电厂往往需要修建拦河大坝等水工建筑物以形成集中的较高

水位差，并依靠大坝形成具有一定容积的水库，以调节河水流量。根据地形、地

质、水能资源特点等的不同，水力发电厂的形式是多种多样的。

水力发电的生产过程要比火力发电简单。由拦河坝维持在高水位的水，经压

力水管进入螺旋形蜗壳，推动水轮机转子旋转，将水能变为机械能。水轮机转子

再带动发电机转子旋转，使机械能变成了电能。而做完功的水则经过尾水管排往

下游。发电机发出的电，经变压器升压后由高压输电线送至用户。水利发电厂的

优势：首先，水利发电厂的生产过程较简单，故所需的运行维护人员较少，且易

于实现全盘自动化。其次，水力发电厂不消耗燃料，故电能成本要比火力发电厂

低得多。此外，水力机组的效率较高，承受变动负载的性能较好，故在系统中的

运行方式较为灵活。水力机组启动迅速，在事故时能有力地发挥其后备作用。再

者，随着水力发电厂的兴建往往还可以同时解决发电、防洪、灌溉、航运等多方

面的问题，从而实现河流的综合利用，使国民经济取得更大效益。水力发电厂的

另一个优点是不像火力发电厂、核能发电厂那样存在环境污染问题。水利发电厂

的劣势：由于水力发电厂需要建设大量的水工建筑物，所以相对于火电厂来说，

建设投资大，工期较长，使用劳力也较多。特别是水库还将淹没一部分土地，给

农业生产带来一定不利影响。水力发电厂的运行方式还受到气象、水文等条件的

影响，有丰水期、枯水期之别，发电出力不如火电厂稳定，也给电力系统的运行

带来一定不利因素。

3、核能发电厂

核能是一种新的能源，也是可望长期使用的能源。所以，自1954年世界上

第一座核电厂投入运行以来，许多国家纷纷建设核电厂。核电厂建设的速度最

快。

核能发电的基本原理：核燃料在反应堆内产生核裂变，即所谓链式反应，

释放出大量热能，由冷却剂(水或气体)带出，在蒸汽发生器中将水加热为蒸汽。

然后，同一般火力发电厂一样，用蒸汽推动汽轮机，再带动发电机发电。冷却剂

在把热量传给水后，又被泵打回反应堆里去吸热，这样反复使用，就可以不断地

把核裂变释放的热能引导出来。核能发电厂与火力发电厂