原來火力發電的核心，真的就是“燒開水”！

我一直以爲火力發電 是個特別高深的技術活 直到真正摸清它的整個流程才發現 科學的盡頭居然也是燒開水 以最常見的燃煤發電爲例 用的一般是刺煙煤 火車把煤拉到電廠後 油卸煤機卸下來 再通過長距離的輸送機 要麼堆到煤廠儲存 要麼直接送進儲煤倉 或者直接運進電廠內部 煤進了電廠之後 會先存到桶倉裏 每個桶倉下面 都連着給煤機和磨煤機 最後直通鍋爐 給煤機的作用很簡單 就是精準控制進入磨煤機的煤量 磨煤機裏有大型旋轉磨碗 煤倒進去後 會被滾子反覆碾磨 磨好的煤粉 會被磨煤機裏60攝氏度的暖風吹着 通過八根燃燒器管道送到鍋爐 等煤粉到達燃燒器 會和一股早就預熱到 260攝氏度的熱風混合 這樣才能讓煤粉充分燃燒 鍋爐裏的溫度能達到1200多度 這麼高的溫度 就是用來加熱鍋爐裏的水管 把水燒成高溫高壓蒸汽 而這些蒸汽 就是驅動後續發電的關鍵 從鍋爐出來的蒸汽壓力 能達到16兆帕 溫度也有500多度 它先進入渦輪機的高壓缸 推動渦輪機軸旋轉 這個過程會導致蒸汽的溫度和壓力下降 所以得再送回鍋爐重新加熱到500多度 這一步叫再熱 再熱後的蒸汽 會一次進入中間缸和低壓缸 進而帶動發電機轉子 以每分鐘3600轉的速度轉動 再通過感應電流產生電壓 到這一步 電就基本產生了 一般電廠用的是 壁露循環水系統 水可以反覆循環利用 從渦輪機出來的蒸汽 會進入冷凝器 冷凝器里布滿冷卻循環水的管束 蒸汽一碰到這些低溫管束 就會冷凝成水 流進熱井 之後再重新進入系統 被再次加熱成蒸汽 循環往復 一點也不浪費 冷卻塔就是循環水系統的核心 冷水從冷卻塔的水池裏 被抽到冷凝器 吸收蒸汽的熱量後變熱 再被送回冷卻塔頂部 順着填料層往下流 同時被空氣冷卻 熱量會自然散發出去 冷卻後的水又落回水池 繼續循環使用 最後說說燃燒後的廢料處理 畢竟燒煤總會產生灰渣 較重的底灰 會直接落到鍋爐底部 被碎渣機破碎後 和水混合成泥漿 脫水後用卡車拉走 要麼賣掉 要麼儲存起來 而較細的灰灰 會隨着煙氣往上走 先經過一個叫 選擇性催化還原的裝置 在反應器入口處 氨氣被噴入煙氣 與多層催化劑發生反應 從而降低煙氣中的 氮氧化物含量 隨後煙氣進入空氣預熱器 把煙氣裏四五百度的熱量回收 用來預熱前面提到的 助燃熱風 之後 煙氣流經靜電除塵器 內部裝置 會給煙氣中的細微灰粒 帶上負電荷 讓它們被帶相反電荷的 收塵擠板吸附 再通過震打裝置震動擠板 讓灰粒落入除塵器底部的灰鬥 這些灰灰同樣通過 真空系統輸送至收集設施 用於後續銷售或儲存 煙氣再經引風機 輸送至脫流塔 在塔內 煙氣與水和石灰石漿液充分接觸 石灰石與煙氣中的 二氧化硫反應 可脫除約98%的二氧化硫 淨化後的溼煙氣 從吸收塔頂部排出 通往煙囪 而石膏漿液則從吸收塔底部抽出 送入脫水系統 脫水後石膏中的大部分水分被去除 形成可對外銷售的成品石膏 主要用於牆板生產 其實總結下來 火力發電的邏輯特別簡單 燒煤產熱 加熱水成蒸汽 蒸汽推動渦輪機 帶動發電機發電 本質上和我們在家燒開水 用蒸汽頂起壺蓋是一個道理 只不過規模更大 設備更精密而已