Развитие отопительной техники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Развитие отопительной техники

В России впервые в 1855 г. системой водяного отопления высокого давления было оборудовано здание Николаевского сиротского института в Петербурге.

Первая система отопления высокого давления, запатентованная Перкинсом в 1831 г., состояла из трубки в 1" наружного и 1/2" внутреннего диаметра, со всех сторон замкнутой и наполненной водой. Прибор не имел котла, а вместо него часть труб свертывалась в бухту и складывалась в нагревательной печи. Такой же свернутой в бухту трубой отапливалось каждое помещение. Циркулирующая в системе вода нагревалась до температуры 260-300 ОС. Испытание системы производилось гидравлическим давлением на 150-200 ат., рабочее же давление колебалось обычно от 45 до 70 ат.

В системе Николаевского сиротского института в Петербурге вместо «нагревательных спиралей» помещения отапливались гладкими трубами от четырех отдельных тепловых центров. Гладкие трубы были проложены у пола по периметру наружных стен здания. По свидетельству инж. Флавицкого, эта система отлично работала и в 1865 г., потребовав за 10 лет эксплуатации лишь мелкого ремонта кирпичной кладки у очагов [1].

Сохранились примеры применения в России и водяного отопления системы Дювуара, но также в видоизмененном варианте. В отличие от оригинала эта система строилась в России также повышенного давления, схема сети - горизонтально-однотрубно-проточная с нагревательными приборами в виде цилиндрических печей, со сквозным внутренним каналом для увеличения теплоотдающей поверхности прибора.

В середине XIX в. в Западной Европе и в России наиболее распространенными и живучими оказались горизонтальные цилиндрические котлы с одной жаровой трубой.

В 1863 г. впервые в России были применены в качестве нагревательных приборов ребристые трубы при оборудовании водяным отоплением здания при Академии художеств [1].

Однако недостатки водяного отопления высокого и среднего давления в гигиеническом отношении были настолько очевидны, что увлечение данной системой, объясняемое главным образом ее дешевизной и удобством монтажа трубопроводов малого диаметра, прошло сравнительно быстро.

Уже в 1867 г., в результате проведения закрытого конкурса на проект и выполнение работ по оборудованию отоплением новой Петербургской детской больницы, отдается предпочтение проекту Сан-Галли, который обязался устроить водяное отопление низкого давления в главном и контагиозном корпусах больницы.

Таким образом, водяное отопление низкого давления, начиная с 1868 г., уже успешно конкурирует с водяным отоплением высокого давления.

В русских технических журналах все чаще стали появляться статьи, особо отмечающие, что «отопление водой, начинающее входить во всеобщее употребление, в особенности в общественных зданиях, сделало в последнее время значительные успехи в усовершенствовании приборов, их манипуляции и простоты устройства» [2].

Прошло еще несколько лет, и водяное отопление стало настолько популярным, что, по свидетельству современников, «в 1879 г., в разгар строительной горячки, никто и слышать не хотел в Петербурге ни о каком другом отоплении, кроме водяного».

Инженер О.Е. Крель поместил на страницах журнала «Ges Ing.» за 1905 г. большую статью с описанием схем и методов расчета горизонтальных и вертикальных однотрубных систем отопления, осуществленных этим заводом в России, а в брошюре за 1911 г. инженеры В.Трепке и П. Зуев, сравнивая одно- и двухтрубную систему, утверждают, что вообще применение двухтрубной системы отопления надо считать несомненным плодом самой яркой рутины, т.к. ни практическими, ни теоретическими соображениями такое предпочтение будто бы не оправдывается [2].

Весьма характерным для начала XX в. нужно считать общее стремление к уменьшению первоначальной стоимости системы водяного отопления за счет применения открытой прокладки трубопроводов и открытой же установки нагревательных приборов в отапливаемых помещениях.

Ограниченный радиус действия гравитационной системы водяного отопления, затруднения с прокладкой по помещениям трубопроводов больших диаметров, а также затруднения при использовании гравитационной системы для отопления помещений, расположенных на одном уровне с котлом, привели к созданию систем с искусственным побуждением. Высказывания о целесообразности применения таких систем и даже отдельные опытные установки встречаются в различных странах еще в первой половине XIX в.

В конце XIX и в начале XX вв. получили заметное распространение системы, побудительная циркуляция воды в которых достигалась путем подмешивания в подъемный стояк воздуха, пара, перегретой воды и т.п.

Схемы и описание многочисленных вариантов таких систем (Рекка, Брюкнера, Юргенса, Больце, Обремовича и др.), применявшихся в различных странах, в том числе и в России, можно найти в нашей литературе начала XX в., например, в курсе проф. А.К. Павловского.

Все эти системы отличались сложностью в эксплуатации, но позволяли вместе с тем обойтись без расхода электроэнергии на работу циркуляционных насосов, что было особо существенно в условиях России того времени. Учитывая эти условия, проф. В.М.Чаплин разработал и в 1903 г. впервые применил совершенно оригинальную систему паро-водо-водяного отопления, получившего в следующем десятилетии значительное распространение, особенно в Москве. В котельной этой системы были установлены водогрейный и паровой котлы, а вода подсасывалась пароструйным элеватором и через водогрейный котел направлялась в трубопроводы здания.

В 1903 г. пароводяным отоплением было оборудовано 13 корпусов Петербургской городской детской больницы с подачей к указанным корпусам отработанного пара от местной электростанции (с добавлением острого пара). Внутри каждого корпуса были предусмотрены двухтрубные гравитационные системы водяного отопления с местными пароводяными бойлерами.

По совершенно аналогичной схеме проф. В.В.Дмитриев в 1908-1910 гг. осуществил пароводяное отопление 37 корпусов Петербургской больницы - ныне больницы им. Мечникова.

Попытка перехода на насосное побуждение во внутридомовых системах отопления была сделана инж. Пилькевичем, который в 1902 г. «испрашивал привилегию на применение к водяному отоплению насосов», но в этом ему было отказано «за непредставлением детальных чертежей».

Водяное отопление с насосным побуждением было впервые осуществлено в России в 1909 г. в здании петербургского Михайловского театра. Автором проекта был инж. Н.П. Мельников, много сделавший для внедрения насосно-водяных систем отопления в практику.

Общая тепломощность установки около 1 Гкал/ч, причем в качестве источника тепла был использован отработанный пар от паровых машин местной электростанции.

Щит управления давал возможность осуществить из одного центра контроль и регулирование температуры в главнейших помещениях театра.

Монтаж отопления и вентиляции Михайловского театра был произведен фирмой Кертинг в рекордно короткий для того времени срок: с 15 мая по 15 августа 1909 г.

Система отопления в здании Михайловского театра с небольшими изменениями, к которым в первую очередь относится установка чисто отопительных котлов, только в период 1937-1940 гг. была полностью демонтирована.

В 1911 г. по докладу Н.П. Мельникова «Утилизация электрической станции Михайловского театра для целей отопления» IV съезд русских зодчих вынес следующее весьма знаменательное постановление:

«Ввиду серьезного значения, какое имеет использование электрических станций для целей отопления, признать желательным введение в программу электротехнических учебных заведений подробное изучение этого вопроса» [3].

После удачного опыта с оборудованием зданий Михайловского театра насосно-водяное отопление сразу же находит применение и в некоторых других крупных зданиях Петербурга: в Мариинском театре (1911 г.), в здании Эрмитажа (1912 г.), в новых корпусах Института инженеров путей сообщения (1912 г.), в корпусах Орудийного завода (1912 г.) и др.

Развитие теплофикации. Под теплофикацией принято понимать одну из форм централизованного теплоснабжения, которая базируется на комбинированной выработке тепловой и электрической энергии на ТЭС и ТЭЦ. По сравнению с раздельной выработкой электроэнергии и тепла теплофикация обеспечивает: сокращение удельных расходов топлива, улучшение санитарного состояния биосферы, повышение качества теплоснабжения потребителей.

Первой теплофикационной системой, заработавшей в России в 1903 г., считают теплофикационную систему детской больницы им. принца Ольденбургского (ныне им. К.А. Раухфуса). Автором проекта был А.К. Павловский, под наблюдением которого осуществлялось и изготовление всего оборудования. Экспертом по проекту и оборудованию местной ТЭС был В.В. Дмитриев.

Исходя из положительных результатов работы теплофикационных блок-станций, В.В. Дмитриев стал пропагандировать идею создания теплоэлектрических станций. С идеей сплошной теплофикации городов с интенсивной застройкой В.В. Дмитриев выступает в 1920 г. на Всероссийском электротехническом съезде в Москве.

В 1924 г. на территории 3-ей Л ГЭС с участием В.В. Дмитриева был сооружен первый стенд для теплового испытания конструкции и изоляций теплопроводов (рис. 1). Первые опытные работы, проведенные на этом стенде, позволили выявить недостаточность изоляционных свойств воздушного цилиндрического зазора между трубой и каналом из-за образования в нем конвективных токов (рис. 2).

В последующих опытных работах труба 0150 мм была заменена на трубу 0100 мм, изолированную пробковыми скорлупами (рис. 3).

Результаты проведенных исследований позволили: рекомендовать к практическому использованию схему расчета потерь тепла, учитывающую термическое сопротивление перехода тепла от стенки трубы к воздуху и от воздуха к стенке канала; установить расчетным и экспериментальным путем величину удельного падения температуры, составившее 1 град/км при скорости потока воды 1,5 м/с в трубопроводе диаметром 100 мм и начальной температуре воды 90 ОС.

В 1926 г. были проведены испытания вновь построенной Обуховской магистрали (Петербург), подтвердившие результаты предшествующих стендовых испытаний. С этих испытаний начинается активное участие кафедры отопления, теплоснабжения и вентиляции Ленинградского инженерно-строительного института (заведующие кафедрой Б.М.Аше, Г.А.Максимов, В.М.Гусев) в работах по теплофикации. На кафедре был выполнен ряд научно-исследовательских работ по вопросам горячего водоснабжения, по методике открытых систем, по дальнему теплоснабжению, по бесканальной прокладке и др. В том числе уделялось большое внимание конструкциям каналов, которые по результатам испытаний и накапливаемого опыта постепенно изменялись. Поскольку цилиндрический зазор между трубой и стенками канала не мог быть использован, от первоначальной формы канала отказались и перешли на сборные прямоугольные бетонные каналы, укладываемые на железобетонные непрерывные лежни. Канал перекрывался железобетонными плитами (рис. 4).

Следующим этапом было уменьшение высоты нижнего железобетонного корыта и перекрытие его двумя полукруглыми цилиндрами. Испытания канала на разрушение нагрузкой привели к дальнейшему упрощению нижнего корыта и к замене верхних полукруглых цилиндров эллиптическими перекрытиями (рис. 5). Этот тип канала применялся до 30-х годов и получил название «ленинградский».

В 30-х годах произошли значительные изменения в проектировании и строительстве тепловых сетей. «Ленинградский» канал был заменен железобетонным каналом (рис. 6). При прокладке труб диаметром до 350 мм канал не имел средней стенки. Трубы в этих каналах монтировались на скользящих опорах. Применялись торфяные и пенобетонные сегменты с трепело-асбоцементной коркой с соотношением состава 1:3:4.

В период 1931 -34 гг. были разработаны и внедрены по предложению Л.К. Якимова бесканальные прокладки тепловых сетей. К ним относятся конструкции из литого пенобетона (рис. 7) и прокладки с засыпкой изоляцией из фрезерного малосернистого торфа (рис. 8), улучшенные впоследствии оклейкой труб одним или двумя слоями борулина - нового по тем временам гидроизоляционного рулонного материала, изобретенного А.С. Канцнельсоном. Борулин обладал высоким электрическим сопротивлением.

Начиная с 1936 г., начали широко применять бесканальные прокладки с изоляцией труб торфяными и пенобетонными сегментами, оклеенными борулином (рис. 9). отопление теплофикация перкинс

Параллельно с ростом и совершенствованием первых в России тепловых сетей шло интенсивное становление и развитие промышленного производства различного специального оборудования для электрификации. Так, еще только в 1929 г. на 3-ей ЛГЭС были проведены испытания конденсационной турбины Броун-Бовери мощностью 680 кВт, реконструированной в теплофикационную на Ленинградском металлическом заводе, а уже в 1932 г. этот завод освоил выпуск первых в СССР теплофикационных турбин мощностью 12 тыс. кВт (технический руководитель работ М.И.Гринберг). В течение последующего 1933 г. на Ленинградском металлическом заводе выпущена самая мощная в мире в то время теплофикационная турбина АТ-25-1 мощностью 25 тыс. кВт.

Основные этапы развития теплофикации

1655 г. Начался век пара на Руси. На реке Яузе сооружены две паровые мельницы.

1900 г. На Всемирной выставке в Париже инженер В.Г.Шухов удостоен Диплома и Большой золотой медали за создание самых экономичных универсальных паровых котлов.

1903 г. Первой теплофикационной системой, заработавшей в России в 1903 г., считают теплофикационную систему детской больницы им. принца Ольденбургского (ныне им. К.А. Раухфуса), где пароводяным отоплением было оборудовано 13 корпусов с подачей к указанным корпусам отработанного пара от местной электростанции (с добавлением острого пара). Внутри каждого корпуса были предусмотрены двухтрубные гравитационные системы водяного отопления с местными пароводяными бойлерами.

1908-1910 гг. По совершенно аналогичной схеме проф. В.В.Дмитриев в 1908-1910 гг. осуществил пароводяное отопление 37 корпусов Петербургской больницы - ныне больницы им. Мечникова.

1909 г. Водяное отопление с насосным побуждением было впервые осуществлено в России в здании петербургского Михайловского театра. Автором проекта был инж. Н.П. Мельников. Общая тепломощность установки около 1 Гкал/ч, в качестве источника тепла был использован отработанный пар от местной электростанции.

1920 г. Разработан и принят Государственный план электрификации России (ГОЭЛРО) по инициативе и при участии В.И.Ленина. Комиссию по разработке плана возглавлял Г.М. Кржижановский.

1921 г. Создан Государственный электротехнический институт (ВЭИ).

Создан Всероссийский теплотехнический институт (ВТИ).

1924 г. Пущен первый теплопровод ~600 м от 3-ей Ленинградской государственной электростанции (ныне ТЭЦ им. Л.Л. Гинтера) к дому № 96 на Фонтанке. Сооружение осуществлено по проекту Л.Л. Гинтера и В.В. Дмитриева.

1927 г. Проложена тепловая магистраль общей протяженностью свыше 3 км от 3-ей ЛГЭС до здания «Электротока» (Ленэнерго).

Разработан первый проект теплофикации в крупных масштабах центрального района Москвы.

Начато строительство первых теплоэлектроцентралей на отечественном оборудовании: теплоэлектроцентрали Краснопресненской фабрики в Москве с котлами на 3,0 МПа, Высо-ковской теплоэлектроцентрали (Московской обл.) с котлами на 2,6 МПа и Владимирской теплоэлектроцентрали.

Ленинградский металлический завод изготовил первые три паровые турбины с противодавлением мощностью по 1000 кВт.

1928 г. Пущена Владимирская ТЭЦ с турбиной 2500 кВт с отпуском пара и конденсацией.

В Москве проложен первый паропровод отборного пара от экспериментальной теплоэлектроцентрали Всесоюзного теплотехнического института к заводам «Динамо» и «Парострой».

К концу года протяженность теплотрасс в Ленинграде достигла 8,6 км. Теплом снабжалось 34 абонента с потреблением 222 ГДж/ч (53 Гкал).

1930 г. 1-й Всесоюзный съезд по теплофикации в Москве.

Образование Московского энергетического института.

Пущена теплоэлектроцентраль № 8 Мосэнерго (бывшая ТЭЦ ТЭЖЭ), на которой установлены котлы наивысшего в то время давления (6,4 МПа и 450 ОС) с противодавленческой турбиной мощностью 4 тыс. кВт.

Общая мощность всех ТЭЦ СССР на конец года достигла 200 тыс. кВт. Протяженность всех тепловых сетей на конец года составила 23 км.

1931 г. Пущена ТЭЦ «Уралмаша» в Свердловске -одна из первых на Урале.

Заложена первая районная теплоэлектроцентраль в Москве (ныне ТЭЦ № 11 Мосэнерго). Введена в эксплуатацию первая в Москве водяная теплофикационная магистраль Центрального района Москвы от 1-й МГЭС. Ленинградский металлический завод выпустил первую отечественную теплофикационную турбину мощностью 12 тыс. кВт, 26 МПа, 375 ОС с отбором и противодавлением 0,12 МПа. Вышла в свет книга Б.А.Якуба «Теплофикация и теплоэлектроцентрали».

Разработан общесоюзный стандарт на теплофикационные турбины мощностью 12 и 25 тыс. кВт с отбором пара, а также для теплофикационных турбин мощностью от 2,5 до 12 тыс. кВт с противодавлением.

1932 г. Организован Энергетический институт АН СССР (ЭНИН), впоследствии им. Г.М.Кржижановского.

Протяженность теплосетей Ленэнерго достигла 25 км, Мосэнерго - 14 км.

1933 г. Пуск в работу первого отечественного прямоточного котла на опытной ТЭЦ ВТИ на высокие начальные параметры пара (конструктор Л.К. Рамзин).

Пущена ТЭЦ № 9 Мосэнерго - первая советская электростанция сверхвысокого давления с первым отечественным прямоточным котлом производительностью 200 т/ч на давление 14,0 МПа.

На Ленинградском металлическом заводе выпущена теплофикационная турбина типа АТ-25-1 мощностью 25 тыс. кВт на 3000 об/мин, 2,9 МПа, 400 ОС с регулируемым отбором пара (в те годы самая мощная в мире теплофикационная турбина с отопительным отбором). Закончена реконструкция 2-й Ленинградской ГРЭС, построенной в 1897 году, с заменой оборудования низкого давления котлами и турбинами среднего давления (2,6 МПа).

1935 г.Мощность теплофикационных турбин на конец года составила 524 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 22354 тыс. ГДж (5335 тыс. Гкал).

Ввод в промышленную эксплуатацию прямоточного котла конструкции Л.К. Рамзина на высоких параметрах (500 ОС, 140 атм.) на ТЭЦ-9.

1937 г. Пущена ТЭЦ автозавода им. Лихачева - крупнейшая заводская ТЭЦ в Москве.

1939 г. Ленинградский металлический завод изготовил самую мощную в мире теплофикационную турбину типа АП-50-1 50 тыс. кВт, 3000 об/мин, 2,9 МПа, 400 ОС с отбором пара 200 т/ч при давлении 0,1 МПа, установленную на Новомосковской районной электростанции.

1940 г. К концу года:

длина теплосети Ленэнерго составила72 км по трассе с присоединением 500 абонентов, снабжаемых от трех ТЭЦ общей мощностью46 тыс. кВт; отпуск тепла составил 3896,7 тыс.ГДж (930 тыс. Гкал);

протяженность тепловых сетей Москвысоставила 71 км, а мощность 6-ти ТЭЦ достигла230 тыс. кВт, отпуск тепла 8380 ГДж (2000 Гкал).

Общая мощность всех ТЭЦ на конец года составила 2000 тыс. кВт. Общий отпуск тепла от всех ТЭЦ СССР составил за год 104038 тыс. ГДж (25000 тыс. Гкал).

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго составила на конец года 1364 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии составил за год 56000 тыс. ГДж (13331 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 300 км.

1941 г. Пущены Алексинская ТЭЦ в Тульской обл., Безымянская в Куйбышевской обл., Омская ТЭЦ № 2, Фрунзенская ТЭЦ в Москве (ныне ТЭЦ № 12 Мосэнерго).

Введен в эксплуатацию Уральский турбинный завод.

Выпущена первая паровая турбина АТ-12 мощностью 12 тыс. кВт, 2,9 МПа, 400 ОС. На Ленинградском металлическом заводе начата подготовка к производству теплофикационных турбин на давление пара 6,4 и 9,0 МПа.

1942 г. Пущены Челябинская, Новосибирская, Пермская, Кирово-Чепецкая теплоэлектроцентрали. Восстановлены и пущены ТЭЦ в Алексине и Калинине. Пущена ТЭЦ Уральского турбинного завода в Свердловске.

1943 г. Восстановлено теплоснабжение от 3-ей ГЭС в Ленинграде.

Пущена Пензенская ТЭЦ.

Восстановлены тепловые сети и возобновлена подача тепла от 1, 2, 4 и 7-й ЛГЭС.

Пущены Красноярская ТЭЦ, ТЭЦ Челябинского металлургического завода, Воркутинская ТЭЦ.

1944 г. Отпуск тепла теплоэлектроцентралями по СССР достиг довоенного уровня.

1946 г. Восстановлены на полную мощность Фрунзенская ТЭЦ в Москве, Алексинская в Тульской обл.

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго на конец года составила 1811 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 73857 тыс. ГДж (17627 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 397 км.

1948 г.Ленинградский металлический завод выпустил первую в мире теплофикационную турбину высокого давления типа ВТ-25-4 мощностью 25000 кВт, 9,0 МПа, 480 ОС с отбором 100 т/ч при давлении 0,12 МПа.

В тепловых сетях ТЭЦ № 12 Мосэнерго введен температурный график сетевой воды с максимальной температурой 150ОС.

1949 г. На Ленинградском металлическом заводе выпущена первая одноцилиндровая турбина типа ВПТ-25-3 мощностью 25 тыс. кВт.

В Ленинграде разработана и применена конструкция бесканальной прокладки тепловых сетей с тепловой изоляцией из автоклавного армопенобетона, наносимой на трубы в заводских условиях.

На Ленинградской ТЭЦ-2 введена в эксплуатацию турбина высокого давления Т-25-90 мощностью 25 тыс. кВт на давление пара 9,0 МПа.

В Москве от ТЭЦ № 12 Мосэнерго закончено сооружение и введен в эксплуатацию металлический туннель (дюкер) через р. Москву.

1951 г. На Брянском машиностроительном заводе освоен выпуск теплофикационных турбин типа ВТ-25-1 на давление пара 9,0 МПа, 480 ОС.

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго на конец года составила 2943 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 132676 тыс. ГДж (31665 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 763 км.

1952 г. Пуск первой в стране промышленной установки по очистке дымовых газов от оксидов серы на ТЭЦ-12 Мосэнерго.

1956 г. Пущена Кировская (ныне ТЭЦ № 14 Ленэнерго) теплоэлектроцентраль в Ленинграде - первая в СССР электростанция, построенная в сборном железобетоне.

Ленинградский металлический завод приступил к серийному производству теплофикационных турбин мощностью 50 тыс. кВт на начальные параметры пара 9,0 МПа и 500 ОС с двумя регулируемыми отборами пара.

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго на конец года составила 6096 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 320220,8 тыс. ГДж (76425 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 1398 км.

1957 г. Ленинградский металлический завод изготовил первую теплофикационную турбину типа ПТ-50-130/12 мощностью 50 тыс. кВт на начальные параметры пара 13,0 МПа, 565 ОС с двумя регулируемыми отборами пара.

1958 г. Уральский турбомоторный завод изготовил турбину мощностью 50 тыс. кВт с двумя регулируемыми отборами пара и параметрами 13 МПа и 565 ОС. Всесоюзный теплотехнический институт совместно с институтом Оргэнергострой разработал конструкции пиковых водогрейных котлов типа ПТВМ-50 и ПТВМ-100.

1959 г. На Челябинской ТЭЦ № 1 введена предвклю-ченная турбина на параметры пара 22 МПа и 580 ОС - самые высокие параметры на действующих в то время электростанциях страны.

1960 г. Прекращено изготовление турбин на давление пара 2,9 МПа.

Построен и включен в эксплуатацию первый в СССР теплопровод диаметром 1000 мм (от ТЭЦ № 11 Мосэнерго).

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго на конец года составила 11922 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 607047 тыс. ГДж (144880 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 3456 км.

Начало крупномасштабного перевода московских ТЭЦ на природный газ.

1961 г. Уральский турбомоторный завод выпустил самую мощную в мире теплофикационную турбину мощностью 100 тыс. кВт.

1962 г. На ТЭЦ № 20 Мосэнерго пущена первая теплофикационная турбина мощностью 100 тыс. кВт (Т-100-130).

Введены в эксплуатацию тепловые сети от Средне-Уральской ГРЭС длиной 23 км для снабжения теплом Свердловска.

1965 г. Построен и включен в эксплуатацию первый в СССР теплопровод диаметром 1200 мм, длиной 11 км (от ТЭЦ № 22 Мосэнерго). Начаты продолжавшиеся во все последующие годы работы по модернизации конденсационных турбин типа К-25-29, К-50-90 и К-100-90 в теплофикационные турбины с отопительными отборами пара или турбины с противодавлением.

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго на конец года составила 23743 тыс. кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 1288965 тыс. ГДж (307438 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 7198 км.

1975 г. На ТЭЦ № 21 и 23 Мосэнерго введены теплофикационные турбины мощностью 250 тыс. кВт.

Мощность теплофикационных турбин Минэнерго СССР на конец года составила 48,1 млн кВт; отпуск тепловой энергии за год составил 2880 млн ГДж (689200 тыс. Гкал). Протяженность тепловых сетей от ТЭЦ Минэнерго составила на конец года 15189 км.

1985-1990 гг. Завершен перевод всех городских ТЭЦ Москвы на газовое топливо (с резервным - мазутом), что резко снизило загрязнение воздушного бассейна города от продуктов сгорания топлива на ТЭЦ. (До стремительного роста автомобильного транспорта, начавшегося с 90-х годов, воздух столицы был одним из наиболее чистых среди столиц развитых стран мира).

1996 г. Пуск первого энергоблока на ТЭЦ-27 (Северной) на газе с очисткой дымовых газов от вредных выбросов по специальной технологии.

Сегодня наряду с классической водо-паровой теплофикационной технологией применяются газотурбинная и парогазовая технологии. Использование этих технологий преимущественно на ТЭЦ, где основным топливом является природный газ, позволяет существенно увеличить КПД ТЭЦ, особенно в части производства электроэнергии.

В современной теплофикации различают следующие типы ТЭЦ:

· паротурбинную с противодавленческой турбиной с отпуском тепловым потребителям всего или части отработавшего в ней пара;

· паротурбинную с конденсационной турбиной, имеющей теплофикационный отбор или отборы для отпуска пара тепловым потребителям;

· газотурбинную (ГТУ) с использованием тепла выхлопных газов в котле-утилизаторе или непосредственно в технологическом процессе;

· дизельную (ДЭС) с производством высокопотенциального тепла, благодаря энергии выхлопных газов, и низкопотенциального - из контуров охлаждения двигателя;

· парогазовую (ПГУ) с использованием тепла выхлопных газов для производства пара, который полностью или частично направляется в одну или несколько паровых турбин.

В России 2003 г. эксплуатируется около 260 тыс. км тепловых сетей. Для бесканальных прокладок в настоящее время используют теплопроводы заводского изготовления:

· в пенополимерминеральной (ППМ) теплоизоляции (применяют при температуре теплоносителя до 150 ОС);

· в армопенобетонной (АПБ) теплоизоляции (применяют при температуре теплоносителя до 180 ОС);

· в пенополиуретановой (ППУ) теплоизоляции и в полиэтиленовой толстостенной оболочке (применяют при температуре теплоносителя до 110-130 ОС).

Современная российская теплофикация развивается по двум основным направлениям:

строительство новых крупных ТЭЦ и создание протяженных систем централизованного теплоснабжения, а также модернизация существующих паротурбинных теплофикационных электростанций, работающих на природном газе, путем ввода газотурбинных надстроек и превращения их в ПГУ большой мощности;

строительство ТЭЦ на базе ДЭС, ГТУ и ПГУ малой и средней мощности и формирования компактных систем теплоснабжения (МТЭЦ).

Эти два направления не противоречат, а дополняют друг друга, и тем самым расширяют области применения теплофикации в стране.

В будущем нашей страны теплофикация, несомненно, продолжит свое развитие и совершенствование - климат стимулирует, но какое оно будет? То ли это теплофикация на основе безопасных АЭС (точнее АЭЦ) с использованием ТЭЦ для пиковых нагрузок, отапливаемых синтетическим топливом; то ли это еще что-то совсем другое, подсказанное нашим российским кризисом? Пока не ясно, т.к. нарастающая интенсивность технического развития чрезвычайно высока. Наглядным примером этому служит все то же централизованное теплоснабжение: за последние 100 лет человеческое общество сделало для собственного удобства проживания столько, сколько оно не смогло сделать за все предыдущие 500 тыс. лет своего существования. Поэтому с оптимизмом ждем открытий, идей, решений.

Литература

1. А.И. Орлов, Русская отопительно-вентиляционная техника, М., 1950 г.

2. С.М. Гришечко-Климов, Развитие отопительно-вентиляционной техники, М., ВЗПИ, 1955 г.

3. Теплофикация СССР. Сборник статей под общей редакцией С.Я. Белинского, Н.К. Громова. М., Энергия, 1977.

4. Теплофикация Москвы. Под общей редакцией И.Н. Ершова, Н.И. Серебряникова. М., Энергия, 1980.

5. 50 лет теплофикации Ленинграда. Тезисы докладов к юбилейному пленуму Ленинградского областного правления НТО энергетики и электротехнической промышленности. Л., 1974.

6. Гладунцов А. И. Развитие теплофикации в СССР. М.,1986.

7. Возобновляемые источники энергии - перспективы расширения их использования. Теплоэнергетика, № 4,1977.

8. Фугенфиров М.И. Использование солнечной энергии в России. Теплоэнергетика, № 4, 1997.

9. Зысин Л.В., Кошкин Н.Л. Некоторые итоги применения растительной биомассы в энергетике развитых стран. Теплоэнергетика, №4, 1997.

10. Андрющенко А. И. Комбинированные системы теплоснабжения. Теплоэнергетика, № 5, 1997.

11. Неродов В.Г., Ермаков Р.Л. Проблемы развития систем теплоснабжения Восточной Сибири в современных экономических условиях. Теплоэнергетика, № 5, 1997.

12. Ковылянский Я.А., Умеркин Г.Х. Перспективы роста теплопотребления в России и возможные варианты размещения производств теплопроводов новых конструкций. Теплоэнергетика, № 4, 1998.

13. Хрилев Л.С. Основные направления и эффективность развития теплофикации. Теплоэнергетика, № 4, 1988.

14. Мадоян А.А., Кушнарев Ф.А. Комплексное использование угля - основа экологически чистых и безотходных технологий в энергетике. Теплоэнергетика, № 11,1999.

15. Батенин В.М., Масленников В.М. О некоторых нетрадиционных подходах к разработке стратегии развития энергетики России. Теплоэнергетика, № 10, 2000.

16. Юбилейная конференция и тематическая выставка «75лет теплофикации в России». Теплоэнергетика, № 7,2000.

17. Ковылянский Я.А. Развитие теплофикации в России. Теплоэнергетика, № 12, 2000.

18. Субботин В. И. Энергоисточники. Тяжелое машиностроение, № 1, 2001.

19. Троицкий А.А. Энергетическая стратегия - важнейший фактор социально-экономического развития России. Теплоэнергетика, № 7, 2001.

20. Панцхава Е.С. и др. Биомасса - реальный источник коммерческих топлив и энергии. Ч. II. Потенциальные возможности России. Теплоэнергетика, № 1, 2002.

21. Теплоэнергоэффективные технологии. Информационный бюллетень. № 3, 2002.

22. Национальный доклад «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса». Книга 1. «Реформа системы теплоснабжения и теплопотребления Российской Федерации».

Размещено на Allbest.ru