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利用煤、石油或可燃性气体等燃料在锅炉中燃烧所产生的热量，使送进锅炉水管或锅筒中经过处理的水变为具有一定压力和温度的过饱和蒸汽，用以推动汽轮机高速旋转，继而带动发电机发电的成套装置。由电厂锅炉、汽轮机和发电机（惯称三大主机）及其辅助装置组成。在三大主机中，锅炉耗用钢材多，制造与安装工程量大，产生故障也较多。汽轮机与发电机联结在同一轴上,转速一般为3000转/分（对应于50赫电网）。
发电机主要由转子、定子和励磁机组成。主要辅助装置包括水处理及水循环系统、燃料供给系统及除尘装置等。火电动力装置的特点是安装地点可在多方案中选择，建设投资较低，工期较短，但运行费用较高。由于燃烧大量化石燃料，是主要环境污染源之一，其中SO2、NOx和烟尘污染的影响大。越来越重视从脱硫、除尘、生态、社会等各个方面综合考虑解决这一问题。为适应电力系统运行中调峰的需要，近年注意制造适于频繁起停工况的大型机组，大容量达60万千瓦以上。
冷却系统：由于电机中能量损耗和电机的体积成正比，它的量级与电机线度量级的三次方成比例，而电机散热面的量级只是电机线度量级的二次方。因此，当电机尺寸增大时（受材料限制，增大电机容量就得加大其尺寸），电机每单位表面上需要散发的热量就会增加，电机的温升将会提高。在高速汽轮发电机中，离心力将使转子表面和转子中心孔表面产生的切向应力，转子直径越大，这种应力也越大。
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