Uma central térmica converte a energia química armazenada em combustíveis fósseis (como carvão, gás natural ou petróleo) em energia elétrica. O processo envolve as seguintes etapas:

1. Preparação de Combustível

O combustível (por exemplo, carvão) é primeiro preparado esmagando-o e pulverizando-o até formar um pó fino. Isso aumenta sua área de superfície e facilita a queima eficiente do combustível.

2. Combustão

O combustível pulverizado é então misturado ao ar e queimado em uma caldeira. O processo de combustão gera calor, que é absorvido pela água que flui pelos tubos da caldeira.

3. Geração de Vapor

O calor absorvido converte a água em vapor de alta pressão. Este vapor é então superaquecido para aumentar ainda mais sua temperatura e conteúdo energético.

4. Operação da turbina

O vapor superaquecido é direcionado para a turbina, onde colide com as pás dos rotores da turbina. A força exercida pelo vapor faz com que os rotores girem em alta velocidade.

5. Geração de eletricidade

À medida que os rotores da turbina giram, eles giram as bobinas do gerador, que está localizado dentro da carcaça da turbina. Este movimento relativo induz uma corrente elétrica nas bobinas, gerando eletricidade.

6. Resfriamento e Condensação

Depois de passar pela turbina, o vapor é condensado novamente em água por meio de um condensador. A água de resfriamento de uma fonte próxima (por exemplo, um rio ou lago) circula através do condensador para facilitar o processo de condensação.

7. Reaquecimento (opcional)

Em algumas usinas, o vapor é reaquecido antes de ser direcionado de volta à turbina para uma segunda rodada de extração de energia. Isso melhora a eficiência geral do processo de geração de energia.

8. Aquecimento de água de alimentação

A água condensada (agora chamada de água de alimentação) é então bombeada através de uma série de aquecedores, onde absorve o calor residual do vapor extraído de vários estágios da turbina. Isto pré-aquece a água de alimentação e reduz a energia necessária para a sua conversão novamente em vapor.

9. Retornar à caldeira

A água de alimentação pré-aquecida é bombeada de volta para a caldeira para repetir o ciclo.

10. Controle de Emissões

As usinas termelétricas empregam diversos sistemas de controle de emissões para minimizar o impacto ambiental de suas operações. Esses sistemas incluem lavadores para remover o dióxido de enxofre dos gases de combustão, precipitadores eletrostáticos para remover partículas e conversores catalíticos para reduzir as emissões de óxido de nitrogênio.

Globalmente, o funcionamento de uma central térmica baseia-se no princípio de converter a energia térmica libertada pela queima de combustíveis fósseis em energia mecânica (através da turbina) e depois utilizar essa energia mecânica para gerar eletricidade (através do gerador).