книги из ГПНТБ / Новиков И.Т. Развитие энергетики и создание единой энергетической системы СССР

электростанцией, использующей местное топливо — торф. Выдача мощности от станции, на которой было установлено 4 турбоагрегата по 5 тыс. кет каждый, осу­ ществлялась по линии электропередачи напряжением 70 кв протяженностью 76 км. Такое напряжение было применено в России впервые.

В 1915—1916 гг. было создано несколько акционер­ ных обществ для строительства районных электростан­ ций. В этих обществах преобладал капитал русских промышленников, однако влияние оказывал также ка­ питал американских электротехнических компаний. Было начато проектирование районных электростанций на донецком и подмосковном угле и на торфе. Одно из таких обществ начало строительство тепловой электро­ станции в Донбассе мощностью 60 тыс. кет. Перед окон­ чанием первой мировой войны было сооружено здание станции и получено оборудование.

Новые электростанции проектировались на давление пара 13—16 ата и температуру перегрева 300—350°; удельный расход топлива составлял 1,5 кг на 1 квт-ч,

ак. п. д. станции— 11 —12%.

В1913 г. 64% всех городских электростанций рабо­ тало на постоянном токе и их оборудование в значи­ тельной части было сильно изношено. Из 80 наиболее

и только 12 станций — менее 5 лет.

Необходимо особо отметить, что, несмотря на боль­ шую зависимость от иностранного капитала, все элек­ тростанции и связанные с ними электроустройства об­ служивались русскими рабочими и инженерами. Персо­ нал электростанций и сетей обладал высокой квалификацией и проявлял много изобретательности и настойчивости в эксплуатации оборудования,недостаточ­ но надежного и часто изношенного. Требовалось много труда и знаний, чтобы обеспечить безаварийную работу устаревшего оборудования, ремонтируя и реконструируя его, так как замену изношенного оборудования новым акционерные компании считали для себя невыгодной.

Иностранные фирмы знали и очень ценили опыт русских мастеров и рабочих. Каждый иностранный ма­ стер и монтер, работавший в России, получал задание от своего завода собирать предложения русских рабо­

51?

чих по улучшению поставленного оборудования. За сообщение таких предложений фирма платила своим представителям денежные вознаграждения.

В дореволюционной России огромные гидроэнерге­ тические ресурсы почти не использовались. Позд­ нее развитие капитализма и, как следствие, экономики страны создали застой в гидротехническом строительст­ ве почти до конца XIX в. Лишь, с ростом капитализма стали приобретать значение водные пути, водоснабже­ ние городов и промышленных предприятий, портостроение, орошение земель в Средней Азии и отчасти освое­ ние новых земель путем их осушения. И только исполь­ зование водной энергии почти не получило развития.

В стране имелись десятки тысяч примитивных мель­ ниц общей мощностью около 700 тыс. л. с. и очень мало I гидроэлектрических установок, к тому же небольшой 1 мощности. Наиболее крупными являлись Гиндукушская ;V ГЭС на реке Мургабе— 1350 кет и гидростанция в Ар- ; мении — 750 кет. Суммарная мощность всех гидростан­ ций в 1913 г. составляла около 16 тыс. кет, или 1,5% к общей мощности всех электростанций. В то же время в передовых капиталистических странах мощность гидрав­ лических электростанций составляла около 12 млн. кет.

Главной причиной такого состояния гидроэнергетики была невыгодность крупных единовременных вложений средств в гидроэнергетические установки, где оборот капитала был значительно медленнее, чем в других отраслях промышленности. Известно, что молодой рус­ ский капитализм изыскивал такие области промышлен­ ной деятельности, где можно было при меньших ка­ питаловложениях и в короткий срок вернуть свой ка­ питал с исключительно высокой прибылью. Такими областями являлись преимущественно предприятия, производящие средства потребления: текстильные, са­ харные, винокуренные и др.

Помимо указанного, огромным препятствием явля­ лась частная собственность на землю, которая зачастую делала невозможным создание подпора в реках и затоп­

ления земель, связанного с сооружением гидроэнергети­ ческих установок.

Однако мысль передовых русских инженеров не ми­ рилась с таким положением вещей, и они настойчиво искали решения и выдвигали проекты крупных гидро-

станций, которые включались составной частью в транс­ портно-энергетические схемы использования рек. Такие проекты были разработаны для использования по­ рожистых участков рек Днепра, Волхова, Вуоксы, Наровы и др.

Характерную для гидроэнергетики России историю имеет проект использования водных ресурсов Днепра. Сквозное судоходство по Днепру было .невозможно изза наличия порогов между Запорожьем и Днепропет­ ровском. Лишь 320 км нижнего течения реки имели связь с морем. Интересы 'внешней торговли, а также товарооборота между районами России, связанными бассейном Черного моря, настоятельно требовали орга­ низации сквозного судоходства по всему Днепру.

Начиная с 1890 г. было разработано около 15 проек­ тов, направленных на улучшение судоходных условий на указанном участке. Часть из них решала только транспортные вопросы, другая—транспортные с побоч­ ным использованием воды для целей энергетики. Неко­ торые проекты наряду с транспортными вопросами предусматривали орошение земель и энергетическое использование воды. Наконец, последняя группа проек­ тов ставила задачей в первую очередь получение элек­ троэнергии с попутным решением проблем водного транспорта.

Ни один из этих проектов не был осуществлен. Лишь после Великой Октябрьской Социалистической револю­ ции Днепровская проблема .нашла свое правильное про­ ектное решение и практическое осуществление.

2.Развитие тепловой энергетики в СССР

Вразвитии энергетики всех стран мира, обладавших достаточными топливными ресурсами, тепловые электро­ станции играли решающую роль.

Вобщем электроэнергетическом балансе Советского Союза па протяжении многих лет, начиная уже с пред­ военных, примерно 4/s нагрузки покрывается тепловыми электростанциями.

Развитие теплоэнергетики в нашей стране за годы Со­ ветской власти прошло огромный путь от первых ма­ леньких электростанций мощностью всего лишь в не­

52

сколько тысяч киловатт, использовавших в ряде случаев оборудование, демонтированное на военных судах и дру­ гих установках, не имевших народнохозяйственного значения, до крупных электростанций мощностью более 1 млн. кет, оснащенных энергетическим оборудованием с единичной мощностью 150—200 тыс. кет, полностью изготовленным на отечественных заводах.

Сбылись пророческие слова Ленина, сказанные им в докладе на III конгрессе Коминтерна о тактике РКП. Оценивая первые работы по электрификации, проведен­ ные еще в 1920—1921 гг., Ленин говорил: «12 тысяч киловатт — очень скромное начало. Быть может, ино­ странец, знакомый с американской, германской или шведской электрификацией, над этим посмеется. Но хорошо смеется тот, кто смеется последним» С

Характерным в развитии тепловых электростанций являлось повышение начальных параметров пара (дав­ ления и температуры его перед турбинами), увеличение единичной мощности агрегатов и установленной мощ­ ности отдельных электростанций, уменьшение числа котельных агрегатов, устанавливаемых в котельных це­ хах электростанций, с одновременным упрощением тех­ нологических схем трубопроводов и переходом в конеч­ ном итоге на блочные схемы котел —турбина.

Повышение параметров пара определяет возрастание экономичности электростанций, т. е. дает возможность уменьшить удельный расход топлива на 1 квт-ч произ­ веденной электроэнергии.

Увеличение мощности агрегатов и в целом электро­ станций снижает стоимость их строительства, а также удельную численность эксплуатационного персонала.

Развитие теплоэнергетики СССР в указанных на­ правлениях довольно четко расчленяется на несколько периодов.

Первый период — с начала осуществления плана ГОЭЛРО до первой пятилетки. В то время строились электростанции мощностью 10—20 тыс. кет и несколько более. На них устанавливались в основном турбины по 3—6—10 тыс. кет. Давление пара не превышало 16— 18 ата, а температура была равна 350° и в отдельных случаях 375°.

' В . И. Л е н и н , Соч., т. 32, стр. 470.

53

Второй период — период -первой пятилетки, когда стали широко применяться паровые турбины мощностью в основном 20—25 тыс. кет с параметрами пара 26 ата, 375° и в отдельных случаях до 400°. Мощность электро­ станций повысилась до 100 тыс. кет, более высокая мощность была еще -исключением. Характерным и для этого периода было применение почти исключительно импортного оборудования.

В третьем периоде, охватывающем вторую и третью пятилетки, строительство тепловых электростанций полностью обеспечивалось отечественным оборудова­ нием с параметрами пара 29 ата, 400°. Наиболее рас­ пространенными были турбины мощностью по 25 тыс., а затем и 50 тыс. кет, хотя к -концу -периода отечественные заводы выпускали турбины мощностью 100 тыс. кет. Электростанции уже строились мощностью, ка-к правило, до 200 тыс. кет, причем сооружалось много теплоэлек­ троцентралей, так как очень широкое развитие полу­ чила теплофикация.

Четвертый, послевоенный, период развития тепло­ энергетики характеризовался широким -внедрением пара высоких параметров (90 ата, 500°), установкой на электростанциях турбин мощностью 100 тыс. кет, по­ вышением мощности электростанций до 300 тыс., а в дальнейшем до 500—600 тыс. кет.

Одновременно в этот период в целях накопления эксплуатационного опыта использования оборудования при более -высоких параметрах пара была запроекти­ рована и построена одна электростанция (Черепетская ГРЭС) на -параметры пара 170 ата, 550° -с турбинами мощностью по 150 тыс. кет.

И наконец, текущий период, в который теплоэнерге­ тика развивается в соответствии с директивами XX и XXI съездов КПСС, определившими курс на строитель­ ство -крупных конденсационных электростанций мощ­ ностью по 1 млн. кет и более с установкой -на них агре­ гатов с промежуточным -перегревом пара по блочной схеме (котел — турбина) мощностью по 100 тыс., 150 тыс., 200 тыс. и 300 тыс. кет, позволяющих осуществить зна­ чительное ускорение и удешевление строительства. Со­ ответственно повышаются параметры пара до 130 ата,

565° и 240 ата, 580°.

Примером объекта теплоэнергетики в первый период

54

ее развития может служить Каширская ГРЭС — перве­ нец ленинского плана электрификации, построенная в соответствии с планом ГОЭЛРО и использующая низко­ сортное местное топливо. Ленин лично наблюдал за ее сооружением и помогал строительству.

Площадка для строительства этой станции была вы­ брана на берегу реки Оки. Первая очередь состояла из 2 турбин мощностью по 6 тыс. кет и 10 котлов с давле­ нием пара 16 ата. Оборудование было использовано из числа демонтированного на других предприятиях. Боль­ шое количество котлов вызвало необходимость установ­ ки их в котельной в два ряда, а машинный зал располо­ жить перпендикулярно. На станции сжигался подмо­ сковный уголь, причем в первые годы ее эксплуатации были испытаны различные способы механического сжи­ гания угля, включая сжигание его в виде пыли.

План ГОЭЛРО предусматривал также широкое ис­ пользование торфа на электростанциях вблизи мест его добычи.

Как уже отмечалось, сжигание торфа было успешно освоено на Шатурской ГРЭС. В 1925 г. на этой ГРЭС был введен в действие турбоагрегат мощностью 16 тыс. кет с параметрами пара 17 ата и 375°, а к 1927 г. вошли в строй еще 2 таких же агрегата. В котельной было смонтировано 9 котлов.

На базе находящихся под Ленинградом торфяных болот была построена ГРЭС «Красный Октябрь», пер­ вая очередь которой состояла из 2 турбоагрегатов мощ­ ностью по 10 тыс. кет с параметрами пара 18 ата и 350°. В котельной было установлено 8 котлов в два

ряда.

Аналогичного типа были построенные в те же годы электростанции Кизеловская на Урале, вблизи Кизеловских угольных месторождений, Нижегородская на тор­ фе— вблизи г. Балахны и др. На Нижегородской, Ша­ турской ГРЭС и ГРЭС «Электропередача» под Москвой впервые была осуществлена система охлаждения кон­ денсаторов паровых турбин с помощью специальных прудов-охладителей. Впоследствии эта система широко, использовалась в районах с недостатком воды, в част­ ности в Донбассе, районе Караганды и в других местах.

Во второй период было прежде всего осуществлено расширение ряда станций, построенные ранее по плану

55

ГОЭЛРО. На Шатурской ГРЭС и ГРЭС «Красный Ок­ тябрь» было введено в действие по 2 импортных1тур­ боагрегата мощностью по 44 тыс. кет, на Горьковской ГРЭС —2 турбоагрегата мощностью по 22 тыс. кет и 2 — по 24 тыс. кет, а позже 2 — по 44 тыс. кет с пара­ метрами пара 26 ата, 400°.

Были построены Ярославская, Брянская, ИвановоВознесенская и Белорусская ГРЭС — все для работы на торфе. Проект сооружения Иваново-Вознесенской ГРЭС предусматривал установку 5 турбоагрегатов по 22 тыс. кет с параметрами пара 25 ата, 375°. В первую очередь были смонтированы 2 турбоагрегата, причем для каждо­ го устанавливалось по 2 котла.

Увеличение производительности котлов и соответст­ вующее уменьшение их количества позволили отказать­ ся от двухрядного размещения котлов и впервые применить компоновку станции е параллельным распо­ ложением машинного и котельного залов и однорядным расположением котлов.

Расположение котлов в один ряд улучшило условия освещения котельной, облегчило подачу топлива к кот­ лам и упростило паровые и водяные коммуникации. Эта удачно осуществленная компоновка в дальнейшем ши­ роко применялась на других электростанциях и с дру­ гими видами топлива.

В тот период советские энергетики освоили сжигание фрезерного торфа, позволяющего обеспечить высокую степень механизации и повышение производительности труда на торфодобыче. Брянская ГРЭС уже была по­ строена полностью для работы на фрезерном торфе.

Второй важной проблемой в топливоиспользовании, которая решалась в те годы советскими энергетиками, было освоение сжигания антрацитового штыба (АШ) — отходов добычи кускового антрацита. Трудности, с ко­ торыми связано сжигание АШ, заключаются в малом содержании летучих веществ и относительно высоком содержании золы; штыб настолько мелок, что его нельзя сжигать на колосниковых решетках. Антрацитовый штыб в больших количествах сваливался в отвалы у мест добычи антрацита.

На Штеровской ГРЭС было освоено сжигание антра­ цитового штыба в виде пыли во взвешенном состоянии. Это дало возможность в первой пятилетке ввести в дей-

56

ствие для работы на антрацитовом штыбе несколько районных электростанций: Шахтинскую ГРЭС им. Арте­ ма, Саратовскую, Криворожскую, Волгоградскую, Зуев­ скую, Каменскую и Киевскую. Была также значительно расширена Штеровская ГРЭС.

В первый период освоения сжигания АШ топки котлов не экранировались, так как считалось, что до­ полнительное охлаждение стен будет сильно ухудшать условия сжигания топлива, бедного летучими вещества­ ми. На Волгоградской ГРЭС впервые было применено полное экранирование стен топок котлов без ущерба для надежности и экономичности сжигания антрацито­ вого штыба. Это позволило резко повысить производи­ тельность котлов, работающих на АШ, и на Зуевской ГРЭС уже были установлены котлы паропроизводительностью по 150 т/час. Общая мощность электростанций на антрацитовом штыбе, сооруженных в те годы, пре­ высила 600 тыс. кет.

На базе использования кизеловских углей была по-'

электростанция мощностью в то, время 48 тыс. кет, Маг­ нитогорская — 98 тыс. кет, Кемеровская — 96 тыс. кет. На всех этих станциях уголь сжигался ,в пылевидном состоянии.

Освоение надежного и экономичного сжигания всех видов углей в виде пыли является большой заслугой советских теплотехников. В этот же период были решены вопросы механизации золоудаления, игравшие важную роль в эксплуатации мощных угольных электростанций. Накопленный богатый опыт по сжиганию местного, в том числе и низкосортного, топлива позволил обеспе­ чить более быстрые темпы развития отечественной энер­ гетики в последующем.

Развитие теплофикации дало толчок к усовершенст­ вованию методов подготовки воды для нужд теплоэлек­ троцентралей. В этот период начали применяться эффективные водоочистительные установки, которые в дальнейшем получили широкое распространение.

В третьем периоде развитие энергетики шло по пути, намеченному XVII съездом партии. Решения съезда тре­ бовали: «Создать новую энергетическую базу для за­ вершения реконструкции всех отраслей народного

57

и Волгоградская электростанции, сооружались СреднеУральская, Нижне-Тагильская, Закамская, Орская и Казанская № 2.

Широкий размах приобрело строительство теплоэлек­ троцентралей. Уже к концу цервой пятилетки в строи­ тельстве находилось 17 крупных районных ТЭЦ суммар­ ной мощностью 800 тыс. кет. Было сооружено много заводских, более мелких теплофикационных электро­ станций. В это время в массовом порядке вводились в

действие на теплоэлектроцентралях котлы большой мощности. В связи с большими количествами пара, от­ пускаемого на технологические нужды предприятий, в котлы подавалась химически очищенная вода. Потре­ бовалось проведение серьезных работ по улучшению качества пара и предохранению турбин от заноса солями.

Началось практическое изучение вопросов, связан­ ных с повышением параметров пара. В этих целях при Всесоюзном теплотехническом институте им. Дзержин­ ского была построена экспериментальная ТЭЦ, осна­ щенная различными видами энергетического оборудо­ вания высокого давления.

В начале третьей пятилетки Ленинградский металли­ ческий завод уже выпустил первую турбину мощностью 100 тыс. кет для работы с давлением 29 ата и темпе­ ратурой пара 400°. Такой же мощности турбогенератор был изготовлен для Зуевской ГРЭС на Харьковском заводе.

Вэто время началось внедрение новых типов компо­ новок тепловых электростанций. В прошлых конструк­ циях вспомогательное оборудование котлов устанавли­ валось, как правило, на высоких отметках, а дымовые трубы, по одной на каждый котел, располагались на крыше котельной. Это увеличивало объем здания, утя­ желяло его конструкции и усложняло эксплуатацию.

Всвязи с ростом мощностей электростанций и сжи­ ганием на них большого количества топлива в новых компоновках вспомогательное оборудование было пере­ несено вниз на отметку обслуживания котла и вынесено за пределы здания, а высокие дымовые трубы стали устанавливаться на уровне земли — по одной на несколь­ ко котлов. Такое решение обеспечивало лучшие санитар­ ные условия в районах, непосредственно прилегающих к

59