火力发电能量转换是将燃料的热能最终转化成为电能的。火力发电的能量转化过程一般是这样的流程，首先，燃料在锅炉燃烧，放出的热量被水吸收产生高温高压的蒸汽，高温高压的蒸汽具有很大的内能，蒸汽进入到汽轮机中膨胀做功，将蒸汽的内能转化为汽轮机的机械能，汽轮机旋转带动发电机又将机械能转化为电能。
燃料化学能→ 蒸汽热能→机械能→ 电能,简单的说就是利用燃料发热，加热水，形成高温高压过热蒸汽，推动气轮机旋转，带动发电机转子（电磁场）旋转，定子线圈切割磁力线，发出电能，再利用升压变压器，升到系统电压，与系统并网，向外输送电能。
然后蒸汽沿管道进入汽轮机中不断膨胀做功，冲击汽轮机转子高速旋转，汽轮机带动发电机发电。最后又被给水泵进一步升压送回锅炉中重复参加上述循环过程，发电机发出的电经变压器升压后输入电网。火力发电中存在着三种型式的能量转换过程：
