Технический прогресс на тепловых электростанциях

Тепловые электростанции дореволюционного периода характеризовались низкими параметрами пара (12—16 ата, 300—350° С) небольшой единичной мощностью агрегатов (турбогенераторы 3—10 Мвт, котлы 20— 30 т/ч) и электростанции в целом.

Первые тепловые электростанции, построенные по плану ГОЭЛРО, были оборудованы турбогенераторами мощностью преимущественно 10—46 Мвт и котлами производительностью 16—40 т!ч на параметры пара 16— 18 ата и 350—375° С, а затем 22 ата и 400 — 425° С.

В последующие годы — 1930—1935 — был введен ряд электростанций мощностью 150— 200 Мвт (Зуевская, Сталинградская, Дубровская ГРЭС и др.), а также расширены ранее построенные (Каширская, Шатурская, Горьковская ГРЭС и др.). На этих новых и расширяемых электростанциях уже устанавливались турбогенераторы мощностью по 25— 50 Мвт и котлы производительностью по 100— 480 т/ч на параметры пара 25—29 ата и 375— 425° С.

К этому времени отечественная промышленность уже освоила производство турбин, котлов и генераторов указанной мощности, и импорт энергетического оборудования, ранее составлявший почти 100%, резко уменьшился. В 1940 г. на Сталиногорской и Зуевской ГРЭС были установлены первые две уникальные турбины мощностью но 100 Мвт на средние параметры пара, изготовленные отечественными заводами.

В эти же предвоенные годы была построена и освоена в эксплуатации первая электростанция на параметры пара 130 ата и 600° С (ТЭЦ № 9 Мосэнерго). На этой теплоэлектроцентрали был установлен первый прямоточный котел системы проф. Рамзина.

В послевоенное время еще более увеличилась мощность агрегатов — установлено 46 турбогенераторов по 100 Мвт, 3 — по 150 Мвт.

Преимущественными типами котлов являются барабанные и прямоточные котлы производительностью по 170 и 230 т!ч.

Все оборудование, устанавливаемое на наших электростанциях, отечественного производства: энергетическое машиностроение получило у нас такое развитие, что значительное и все возрастающее количество турбогенераторов и котлов поставляется на экспорт.

Осуществлен широкий переход теплоэнергетики на высокие параметры пара — 100 ата и 500° С, которые были быстро освоены советскими теплоэнергетиками.

В 1956 г. мощность установленного оборудования высокого давления достигла 56,8% от всей мощности районных тепловых электростанций.

В конце 1953 г. с вводом в эксплуатацию Черепетской ГРЭС советская теплоэнергетика сделала новый крупный шаг вперед. Эта электростанция оборудована турбогенераторами по 150 Мет и котлоагрегатами по 240 т/ч на сверхвысокие параметры пара — 470 ата и 560° С с промежуточным перегревом до 520° С.

При изготовлении оборудования для Черепетской ГРЭС впервые были применены и освоены в промышленном масштабе аустенитные стали; это открыло возможность перехода на еще более высокие параметры пара — 300 ата и 650° С, при которых необходимо применение таких сталей.

На новых электростанциях, начатых строительством в 1956—1957 гг. будет устанавливаться новое энергетическое оборудование на параметры пара 130 ата и 565° С, изготовленное из перлитных сталей. На эти параметры разработаны конструкции турбин мощностью 100, 150 и 200 Мвт, а также конструкции пред- включенных и теплофикационных турбин мощностью по 50 Мвт и котлоагрегатов производительностью по 420, 540 и 660 т/ч.

Разрабатываются конструкции агрегатов на более высокие параметры пара: 170 ата и 580° С—конденсационные турбины .мощностью 150 Мвт; 200 ата и 600° С — конденсационные турбины мощностью 200 Мет и предвключенные турбины мощностью 50 Мет. Приступлено также к разработке конструкции предвключенной турбины мощностью 100 Мет и конденсационной турбины мощностью 300 Мвт и соответствующих им прямоточных котлов производительностью 850 т/ч на параметры пара 300 ата и 650° С. Все указанные агрегаты предусматривают блочную схему с промежуточным перегревом пара.

Новое оборудование , характеризуется высокой экономичностью, относительно меньшими габаритами и полной автоматизацией процессов Широкое применение получают прямоточные котлы.

Наряду с этим отечественной турбостроительной промышленностью были освоены производством оригинальные конструкции турбин среднего и высокого давлений с промежуточным отбором пара для технологических и отопительных целей мощностью 12, 25 и 50 Мвт п проектируются турбины высокого давления с отопительным отбором пара мощностью 100 Мвт.

Советские энергетики внедрили на ряде электростанций надстройки высокого давления, осуществляемые путем установки предвключенных турбин типа ВР-25 мощностью 25 Мвт с начальными параметрами 90 ата и 500° С и противодавлением 20 или 30 ата.

По мере роста и объединения энергетических систем растут мощности тепловых электростанций; в шестой пятилетке строится ряд электростанций мощностью 600, 1 000 и более Мвт.

Компоновка главного здания на новых электростанциях существенно отличается от прежних компоновок: применяется поперечное по отношению к оси машинного зала расположение турбогенераторов, совмещаются бункерная и деаэраторная этажерки, золоуловители и дымососы устанавливаются на открытом воздухе, в ряде случаев применяется полуоткрытая установка котлоагрегатов.

Эти мероприятия позволили уменьшить объем главного здания до 0,6—1 м³/квт вместо 1,5—2 м³/квт и более на ранее сооружаемых тепловых электростанциях.

В результате укрупнения электростанций и применения новых компоновок стоимость установленного киловатта снижается до 800— 900 руб. вместо 1 200—1 500 руб. на электростанциях средней мощности.

Большая эволюция произошла за эти годы также и во вспомогательном хозяйстве тепловых электростанций.

В первый период для подачи топлива в бункеры котельной применялись разгрузочные устройства: для АШ — скреперного типа, для бурых углей — с щелевыми бункерами, для торфа—эстакады с подъемом вагонов на бункерную галерею. На топливных складах механизация работ осуществлялась при помощи скреперных устройств, кранов, перегружателей, грейферных кранов.

Топливоподачи новых тепловых электростанций большой мощности вследствие большого расхода топлива резко отличаются от применявшихся ранее. Основным механизмом является роторный вагоноопрокидыватель, позволяющий разгружать 800—1 000 т в час.

На топливных складах предусматривается широкое применение (для несмерзающихся углей) большегрузных колесных скреперов.

На 90% установленной мощности тепловых электростанций механизировано удаление золы и шлака, осуществляемое гидравлическим способом по золопроводам при помощи гидроаппаратов Москалькова или багерных насосов. В последние годы внедряется раздельное удаление золы и шлака с использованием последнего как строительный материал. В этом случае для удаления золы в целях экономии электроэнергии применяются шламовые насосы.

Для очистки воздушного бассейна городов и поселков, в которых расположены районные тепловые электростанции, котлоагрегаты оснащаются устройством для золоулавливания: электрофильтрами, жалюзийными золоуловителями, батарейными циклонами. В последнее время широко внедряются центробежные мокрые золоуловители и мокрые прутковые золоуловители системы ВТИ, на которых достигнута наиболее высокая очистка газов. В 1956 г. 85% котельной мощности электростанций было оснащено устройствами золоулавливания.

Большие изменения претерпела и система водоподготовки на тепловых электростанциях. Содово-известковые, химводоочистки уступили свое место натрий-катионитовым водоочисткам, а в последнее время все шире внедряется схема полного химического обессоливания воды. Эта схема позволяет обеспечить требуемое для оборудования высокого давления качество питательной воды без применения испарителей.

Отечественная химическая промышленность освоила производство анионитов, необходимых при современных методах водоподготовки.

В последние годы началась разработка конструкций газовых турбин для электростанций. Изготовлены турбины мощностью по 1,5 Мвт и по 12 Мвт. Приступлено к подготовке выпуска газовых турбин мощностью 25 и 50 Мет, которые будут работать, на газовом и жидком топливе. Сооружение электростанций с газовыми турбинами в качестве пиковых позволит значительно снизить стоимость и сроки их сооружения, а также размещать их в безводных районах.

В целях максимального использования ценных химических веществ, содержащихся в топливе, начаты работы по энерготехнологическому использованию топлива. В 1956 г. для этой Цели была сооружена опытно-промышленная установка, на которой проводятся опыты по энерготехнологическому использованию подмосковного угля. В 1957 г. заканчивается монтаж аналогичной установки для торфа.

Успешное проведение этих опытов может оказать существенное влияние на дальнейшее развитие отечественной теплоэнергетики.