主设备选择对发电厂的安全运行和实现各项技术经济指标起决定性作用。需根据火电厂在电力系统中的地位、作用、电力负荷的性质及建厂条件进行选择，并使其容量、参数、技术特性相互匹配，在运行中形成统一的有机整体。

在可行性研究报告经审查批准之后，根据审定的主机配置原则，设计机构应建设单位要求，提出主设备技术规范书，通过招投标方式确定主设备制造厂或供货方。中国的主设备以及所需配置的辅助设备和材料通常采用单独设备的招标采购方式。在国际上，则有将锅炉、汽轮机及汽轮发电机与所需配置的辅助设备和材料一并招标采购方式，即采用所谓分“岛”招标选择供货方，岛的划分视工程需要而定，通常分锅炉岛、汽机岛、仪表和控制岛等。

在采购设备前编制主设备技术规范书，内容包括：①工程概况及与设备有关的设计条件，如气象、地震烈度、水质、油质、煤炭和灰渣的成分与特性等资料。②设备设计、制造的标准和规范。③设备的容量、数量、技术参数和技术条件。④设计范围、供应范围及交货进度。⑤对设备性能和有关技术经济指标的规定。⑥技术资料及交付进度。⑦监造、检验、性能验收试验和技术服务等。此外，还需提出评标的原则和规定，对出力、效率、电耗等保证值差异的评标计算调整方法供建设单位参考。如采取分岛招标方式时，则以岛为单位编制设备规范书，并明确各岛之间供货、工作等界限。

根据电力系统和热力负荷的需要确定汽轮机的型式、容量和负荷性质，单机容量一般不大于机组投运时电力系统容量的5%～8%。对容量为100兆瓦及以上的机组，大多采用中间再热机组。当汽轮机不需承担热力负荷时，应尽可能选择单机容量较大的凝汽式机组；当同时承担热力负荷时，可根据近期热负荷和规划热负荷的大小和特性，按以热定电的原则，选择供热机组。优先选用高参数、大容量的抽汽式供热机组；在有稳定可靠的热负荷时，可采用背压式机组或带抽汽的背压式机组，适宜与抽汽式供热机组配合使用。缺水地区适宜选用空冷式汽轮机。

大型汽轮机的出力一般按中国标准执行，对于空冷机组也可按国际标准执行，出力条件见表。

一般将THA工况的热耗作为考核汽轮机经济性的指标，而将VWO工况时最大的进汽量作为考核汽轮机设计裕量的指标。按中国标准，汽轮机TMCR工况时的出力比THA工况时大5%左右，汽轮机VWO工况时的进汽量比TMCR工况时多3%～5%，出力则大3%～4.5%。

发电机的额定容量是指在额定的电压、频率、功率因数和氢压（对氢冷发电机）条件下，发电机连续输出的容量（不包括由发电机端供电的励磁系统用电量）。发电机的额定容量、最大连续输出容量分别与汽轮机额定出力、最大连续出力相匹配。发电机的冷却器进水温度与汽轮机相应工况下的冷却水温度相一致。

根据设计及校核燃料的燃料特性数据确定，并与汽轮机参数相匹配。对锅炉过热器和再热器出口与汽轮机进口的蒸汽压差和温差值，各国技术标准规定有所差别，一般按照设备的制造水平和能源、材料等相关费用，经综合技术经济比较决定。

锅炉蒸发量根据汽轮机在各种出力下的进汽量确定。一般，锅炉额定蒸发量为汽轮机在TRL工况下的进汽量；锅炉最大连续蒸发量（BMCR）为汽轮机在VWO工况下的最大进汽量。锅炉的台数及容量与汽轮机匹配。对于纯凝式汽轮机，应一机配一炉；对于供热式汽轮机，一般为一机配一炉。但在1台容量最大的蒸汽锅炉停用时，其余锅炉的对外供汽能力不能满足连续生产所需的100%生产用汽量和60%～75%冬季采暖、通风及生活用热量的要求时，可由其他热源或锅炉供给。

有关燃气轮机和燃气-蒸汽联合循环的主设备选择见燃气轮机发电厂设计。