火力发电：历史、技术和能源结构

火力发电在电力工业中占有非常重要的地位，在世界发电能源结构中占比最大。火力发电就是将煤炭、石油、天然气等燃料燃烧产生热能，利用高温高压的蒸汽来推动发电机发电。火力发电是所有发电形式中历史最为悠久的一种。

1875年，法国巴黎建成了世界上第一个火力发电厂。自18世纪后期至19世纪末，燃煤蒸汽机作为动力机发挥了革命性的影响。随着电力工业的快速发展，用于发电的蒸汽机因速度低、功率小而被容量大、效率高的汽轮机所代替。1891年，英国工程师帕森斯（Charles A.Parsons）成功研制了世界上第一台带有凝汽器功率为100千瓦的汽轮发电机，使蒸汽发电效率大大提高，火力发电有了快速的发展。美国在汽轮发电机发展方面处于领先地位，20世纪40年代，美国开始采用高温高压机组。1959年，世界上第一台超临界压力机组在美国运行。之后，超临界压力汽轮机在西欧各国以及苏联普遍使用，使火力发电煤耗大幅度下降。

在发电机方面，金属材料的选择和制造技术的发展促进了发电机组容量的增加，冷却技术的进步提高了发电机的出力。20世纪三四十年代，冷却技术主要采用空气冷却，50年代后期主要采用氢冷技术。1958年，中国成功试制出首台双水内冷汽轮发电机。(www.xing528.com)

因单机容量不能满足市场需求，20世纪六七十年代，各国的发电机组容量和电网不断增大，出现了许多机组容量在100万千瓦以上的发电厂。1973年，日本就建成了当时最大的火电机组，机组容量达130万千瓦。

随着发电机组容量的增大，火电厂的规模也越来越大，这不仅造成了煤、灰、水等环境污染问题，而且还带来可靠性、可用率的降低。20世纪70年代后期，日本、法国、英国、德国和美国开始增加火电中燃油的比重，以减少对环境的污染。80年代，世界各国开始采用燃气轮机和汽轮机联合循环发电技术，以天然气作为燃料，提高发电效率。90年代，火力发电单机容量也日益稳定在300～700兆瓦。当前，火力发电在世界发电能源结构中仍占64%左右，而中国火力发电则占到了75%左右。