我们知道，火力发电是将煤炭的化学能转化为热能，热能进一步转化为机械能，机械能最后转化为电能，完成从煤炭到电能的转变，这个转变过程主要由锅炉、汽轮机及发电机来完成的。
其中，汽轮机的作用是使锅炉产生的高温高压蒸汽穿过固定喷嘴成为加速的气流后喷射到叶片上，使装有叶片排的转子旋转，这样蒸汽的热能就转换成了蒸汽的动能，也就是机械能。
汽轮机是如何工作的呢？其实，汽轮机工作时，蒸汽通过固定不动的喷嘴，使其压力和温度同时下降，并使其速度增大，这样蒸汽的热能就转换成了蒸汽的动能。
汽轮机最基本的做功单元是为汽轮机的级（由一组喷嘴和一组转子叶片组成），当具有一定温度和压力的蒸汽通过汽轮机的级时，首先进入固定不动的喷嘴，在喷嘴内膨胀加速，以获得较高的速度；喷嘴出口的高速汽流射入动叶流道后，动叶片受到汽流的作用力而带动汽轮机的主轴周向旋转，将蒸汽的动能转换为机械能。
蒸汽从汽轮机的进口开始，依次轴向通过串联布置的各个级，在每一级内都将一部分热能转变为机械能，直至蒸汽从汽轮机的出口流出，完成从蒸汽的热能就转换成了汽轮机的机械能的转化。
根据不同的分类方式，汽轮机有不同的分类结果，比如：按工作原理可分为反动式和冲动式两种。
按新蒸汽压力可分为高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机。
按热力过程可分为凝汽式汽轮机、背压式汽轮机、调节抽汽式汽轮机和中间再热式汽轮机。
全球首台高低位布置的超超临界二次再热1350MW双轴汽轮机于2020年12月16日在安徽淮北平山电厂并网发电。
所谓的高低位分轴布置又是什么布置方式呢？一般来说，汽轮机一般由高压缸、中压缸和低压缸组成，蒸汽依次进入高压缸、中压缸和低压缸分别做功，在布置方式上， 这三缸可以同轴布置，也可以双轴布置，一个轴配一个发电机；而高低位分轴布置是指在高位同轴布置高压缸和第一中压缸，同时配置一个发电机；在低位同轴布置第二中压缸和低压缸，同时配置一个发电机。
