Лев Гумилевский - Создатели двигателей

Десятилетие первого советского турбогенератора совпало и с двумя другими моментами, чрезвычайно значительными для развития советского турбостроения. К концу года Металлический завод и завод «Электросила» приступили к изготовлению рабочих чертежей турбогенератора на 100 000 киловатт. Этот турбогенератор рассчитан на три тысячи оборотов в минуту, причем размеры машины не превышают размеров пятидесятитысячных турбогенераторов.

В том же юбилейном году вступил в строй новый Турбогенераторный завод в Харькове, представляющий собой исключительное предприятие как по оборудованию и размерам, так и по мощности своей продукции. Он рассчитан на изготовление турбин мощностью до 200 000 киловатт. Первой турбиной его была турбина мощностью в 50 000 киловатт для Зуевской электростанции, но в конструкторском бюро были готовы все рабочие чертежи и для изготовления турбогенератора мощностью в 100 000 киловатт.

Несмотря на полное прекращение котлотурбинного производства в начале Великой Отечественной войны, строители котлов и турбин, твердо веря в победу советского оружия, шли по пути творческих исканий.

Конструкторское бюро Ленинградского металлического завода было эвакуировано в один из далеких районов Урала. В дни сталинградских боев этому коллективу было поручено приступить к проектированию мощных турбин и барабанного котла высокого давления. Это был смелый шаг вперед.

Кончилась война. Прошел год мирного труда. Дружный коллектив турбостроителей не только восстановил свой завод, но и построил первую турбину высокого давления пара мощностью в 100 000 киловатт.

Чем же она замечательна?

Турбина рассчитана на давление пара в 90 атмосфер и температуру 480 градусов при трех тысячах оборотов в минуту. По своей экономичности она не уступает лучшим образцам современных турбин. Быстроходные турбины лучших американских фирм имеют, например, два вала, турбина же советского завода — одновальная. Это дает ей значительный выигрыш в размерах, затрате металла, упрощает ее изготовление и эксплуатацию.

В Советском Союзе выпускаются не только эти самые мощные в мире одновальные быстроходные турбины высокого давления, но и турбины сверхвысокого давления — 150 000 киловатт, 170 атмосфер! В Соединенных Штатах Америки и в Западной Европе турбины мощностью около 100 000 киловатт и выше изготовлялись тихоходными и двухвальными, более тяжелыми по сравнению с советскими турбинами. Но за последние годы турбинные фирмы США стали на советский путь проектирования паровых турбин и освоили производство турбин такого типа мощностью до 200 000–300 000 киловатт.

В послевоенные годы советские ученые совместно с турбостроительными и котлостроительными заводами решили важную задачу технического прогресса нашей энергетики: перевод тепловых электростанций с довоенных параметров пара — 29 атмосфер, 400 градусов на более высокие — 90 атмосфер, 500 градусов.

В настоящее время Центральный научно-исследовательский котлотурбинный институт имени И. И. Ползунова в содружестве с котлотурбинными заводами работает над созданием котельных и турбинных агрегатов с давлением пара: 90–200 атмосфер и с температурой в 535–600 градусов и выше.

Мощность паровых турбин повышается со 100 000–150 000 киловатт до 200 000–250 000 киловатт. В будущем даже турбина мощностью в 200 000–250 000 киловатт будет снабжаться паром от одного сверхмощного котельного агрегата. Такой принцип строительства электростанций значительно снизит стоимость их сооружения и в несколько раз уменьшит численность эксплуатационного персонала.

Успехи, достигнутые в области турбостроения, велики, однако экономический коэффициент полезного действия конденсационных турбин в лучшем случае только сравнялся с коэффициентом полезного действия двигателей Дизеля. Таким образом, единственным путем, по которому могло идти дальнейшее экономическое использование тепла в силовых установках, оставался путь использования отходящего пара для нужд производства. Прямым результатом предложений, сделанных в этой области и разработанных отдельными конструкторами, было распространение паровых турбин на фабриках и заводах, где они при современных технологических процессах оказались наиболее выгодными и удобными двигателями.

Дело в том, что современное производство почти всегда нуждается в теплоте и электрической энергии. Тепло подводится обычно в виде пара. Теплосиловая установка и состоит в том, что пар из котлов высокого давления сначала направляется в паровую турбину, где теряет часть своего давления, а затем идет на тепловые нужды производства, в то время как турбина снабжает предприятие электрической энергией. Типы турбин такого промышленного назначения чрезвычайно разнообразны. Современная техника, легко преодолевая конструктивные трудности, имеет возможность удовлетворить запросы любого предприятия так, что в теплосиловой установке используется теплотворная способность топлива на 80–90 процентов.

В условиях капиталистического общества основным препятствием к распространению и развитию этих промышленных турбин среди многих других является раздробленность предприятий. Крупные теплосиловые установки с использованием отходящего тепла требуют объединения нескольких предприятий, часто разнородных.

Последним достижением энергетической техники в полной мере смогло воспользоваться, как и многими другими, только советское социалистическое плановое хозяйство.

Среди советских предприятий, осуществивших у себя впервые почти полное использование тепла сжигаемого топлива, характерным является паросиловое хозяйство Балахнинского бумажного комбината.

Для производства бумаги нужно очень много пара, идущего на обогревание каландров бумагоделательной машины. Каландры сушат и гладят превращающуюся в бумажную ленту древесную массу. Котельная установка фабрики состоит из нескольких паровых котлов высокого давления. Пар отсюда по паропроводам направляется сначала в паровую турбину, вращающую генератор электрического тока, а затем идет уже в каландры бумагоделательной машины. После этого он поступает еще в радиаторы парового отопления зданий фабрики.

Теплосиловая установка, таким образом, обслуживает все потребности комбината в тепле и частью — в электроэнергии, потребной для электродвигателей, приводящих в действие бумагоделательную машину.

Так как не всякое предприятие нуждается в соответствующем количестве тепла и электроэнергии, то мы создаем теплоэлектроцентрали, представляющие самостоятельное предприятие, вырабатывающее пар и электрический ток. Вокруг этой теплоэлектроцентрали строятся фабрики и заводы, которые она снабжает паром и током с таким расчетом, чтобы тепло и ток централи использовались этими предприятиями полностью.