1. Brændstofforberedelse
Brændstoffet (f.eks. kul) fremstilles først ved at knuse og pulverisere det til et fint pulver. Dette øger dets overfladeareal og gør det lettere for brændstoffet at forbrænde effektivt.
2. Forbrænding
Det pulveriserede brændsel blandes derefter med luft og brændes i en kedel. Forbrændingsprocessen genererer varme, som optages af vandet, der strømmer gennem kedlens rør.
3. Steam Generation
Den absorberede varme omdanner vandet til højtryksdamp. Denne damp overophedes derefter for yderligere at øge dens temperatur og energiindhold.
4. Turbinedrift
Den overophedede damp ledes til turbinen, hvor den rammer bladene på turbinens rotorer. Kraften, som dampen udøver, får rotorerne til at rotere med høj hastighed.
5. Elektricitetsproduktion
Når turbinens rotorer roterer, roterer de generatorens spoler, som er placeret inde i turbinehuset. Denne relative bevægelse inducerer en elektrisk strøm i spolerne og genererer således elektricitet.
6. Køling og kondensering
Efter at have passeret gennem turbinen, kondenseres dampen tilbage til vand ved hjælp af en kondensator. Kølevand fra en nærliggende kilde (f.eks. en flod eller sø) cirkuleres gennem kondensatoren for at lette kondensationsprocessen.
7. Genopvarmning (valgfrit)
I nogle kraftværker genopvarmes dampen, før den ledes tilbage til turbinen for en anden runde med energiudvinding. Dette forbedrer den overordnede effektivitet af elproduktionsprocessen.
8. Fødevandsopvarmning
Det kondenserede vand (nu kaldet fødevand) pumpes derefter gennem en række varmelegemer, hvor det absorberer restvarme fra dampen, der udvindes fra forskellige stadier af turbinen. Dette forvarmer fødevandet og reducerer den energi, der kræves til dets omdannelse tilbage til damp.
9. Vend tilbage til kedel
Det forvarmede fødevand pumpes tilbage i kedlen for at gentage cyklussen.
10. Emissionskontrol
Termiske kraftværker anvender forskellige emissionskontrolsystemer for at minimere miljøpåvirkningen af deres drift. Disse systemer omfatter scrubbere til at fjerne svovldioxid fra røggassen, elektrostatiske udskillere til at fjerne partikler og katalytiske konvertere til at reducere nitrogenoxidemissioner.
Generelt er driften af et termisk kraftværk baseret på princippet om at omdanne den varmeenergi, der frigives ved afbrænding af fossile brændstoffer, til mekanisk energi (via turbinen) og derefter bruge den mekaniske energi til at generere elektricitet (via generatoren).