電是什么?簡單得說,電是一種自然現(xiàn)象,是一種能量。是與靜電荷或動電荷相聯(lián)系的能量的一種表現(xiàn)形式。自然界閃電就是電的一種現(xiàn)象。電是像電子和質(zhì)子這樣的亞原子粒子之間的產(chǎn)生排斥力和吸引力的一種屬性。它是自然界四種基本相互作用之一。電或電荷有兩種:我們把一種叫做正電、另一種叫做負電。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)帶電物體同性相斥、異性相吸,其吸引力或排斥力遵從庫侖定律。電是個一般術(shù)語,包括了許多種由于電荷的存在或移動而產(chǎn)生的現(xiàn)象。這其中有許多很容易觀察到的現(xiàn)象,像閃電、靜電等等,還有一些比較生疏的概念,像電磁場、電磁感應(yīng)等等。那么,人造電是怎么產(chǎn)生的呢?發(fā)電是指利用發(fā)電動力裝置將水能、石化燃料(煤、油、天然氣)的熱能、核能以及太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過程稱為發(fā)電。用以供應(yīng)國民經(jīng)濟各部門與人民生活之需?,F(xiàn)代的發(fā)電主要包括水能、石化燃料(煤、油、天然氣)的熱能、核能以及太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能等轉(zhuǎn)換為電能的生產(chǎn)過程稱為發(fā)電。今天就向大家介紹一下火力發(fā)電。
火力發(fā)電,利用煤、石油、天然氣等固體、液體、氣體燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能,通過發(fā)電動力裝置轉(zhuǎn)換成電能的一種發(fā)電方式。中國的煤炭資源豐富,1990年產(chǎn)煤10.9億噸,其中發(fā)電用煤僅占12%?;鹆Πl(fā)電仍有巨大潛力。利用煤炭、石油、天然氣等固體、 液體、氣體燃料燃燒時產(chǎn)生的熱能,通過熱能來加熱水,使水變成高溫產(chǎn)生高壓水蒸氣,然后再由水蒸氣推動發(fā)電機繼而發(fā)電的一種發(fā)電方式。在所有發(fā)電方式中,火力發(fā)電是歷史最久的,也是最重要的一種?;鹆Πl(fā)電按其作用分單純供電的和既發(fā)電又供熱的。按原動機分汽輪機發(fā)電、燃氣輪機發(fā)電、柴油機發(fā)電。按所用燃料分,主要有燃煤發(fā)電、燃油發(fā)電、燃氣發(fā)電。為提高綜合經(jīng)濟效益,火力發(fā)電應(yīng)盡量靠近燃料基地進行。在大城市和工業(yè)區(qū)則應(yīng)實施熱電聯(lián)供。火力發(fā)電系統(tǒng)主要由燃燒系統(tǒng)(以鍋爐為核心)、汽水系統(tǒng)(主要由各類泵、給水加熱器、凝汽器、管道、水冷壁等組成)、電氣系統(tǒng)(以汽輪發(fā)電機、主變壓器等為主)、控制系統(tǒng)等組成。前二者產(chǎn)生高溫高壓蒸汽;電氣系統(tǒng)實現(xiàn)由熱能、機械能到電能的轉(zhuǎn)變;控制系統(tǒng)保證各系統(tǒng)安全、合理、經(jīng)濟運行。
煤炭在鍋爐內(nèi)燃燒放出的熱量,將水加熱成具有一定壓力和溫度的蒸汽,然后蒸汽沿管道進入汽輪機中不斷膨脹做功,沖擊汽輪機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),汽輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。在汽輪機中做完功的蒸汽排入冷汽器中并凝結(jié)成水,然后被凝結(jié)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并除去所含氣體,最后又被給水泵進一步升壓送回鍋爐中重復(fù)
參加上述循環(huán)過程,發(fā)電機發(fā)出的電經(jīng)變壓器升壓后輸入電網(wǎng)?;鹆Πl(fā)電中存在著三種型式的能量轉(zhuǎn)換過程:在鍋爐中煤的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?;在汽輪機中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能;在發(fā)電機中機械能轉(zhuǎn)換成電能。進行能量轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備--鍋爐、汽輪機和發(fā)電機,被稱為火力發(fā)電廠的三大主機,而鍋爐則是三大主機中最基本的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。
火力發(fā)電雖然重要問題是提高熱效率,辦法是提高鍋爐的參數(shù)(蒸汽的壓強和溫度)。90年代,世界最好的火電廠能把40%左右的熱能轉(zhuǎn)換為電能;大型供熱電廠的熱能利用率也只能達到60%~70%。此外,火力發(fā)電大量燃煤、燃油,造成環(huán)境污染,也成為日益引人關(guān)注的問題。