Главная страница > Техника, страница 94 > Электрификация и теплофикация

Электрификация и теплофикация

Электрификация и теплофикация.

Электрификация (сокращенно далее обозначаемая через Э.), перевод хозяйства страны (в том числе земледелия и транспорта) на техническую базу современной крупной машинной индустрии на основе применения электрической энергии.

Теплофикация, централизованное снабжение теплом на расстояние на базе комбинированной выработки тепла и электрической энергии на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). В условиях социалистического хозяйства СССР экономические преимущества теплофикации реализуются более полно по сравнению с капиталистическими государствами.

Электрификация отдельных промышленных предприятий, начавшая интенсивно развиваться в конце 19 и в начале 20 вв. во всем мире, заключалась в замене механического (в большинстве случаев парового) привода электрическим. При этом явилась возможность избежать установки громоздких трансмиссий и других передаточных устройств, сконцентрировать разбросанные прежде по всей территории промышленного предприятия первичные двигатели в одну крупную установку машин большой мощности, сделать работу отдельных станков независимой друг от друга, подобрать двигатели, наиболее удобные для данного рода обрабатывающих машин и тому подобное. Все эти мероприятия имели своим прямым следствием экономию в расходовании топлива, улучшение обслуживания первичных двигателей и повышение качества привода. Электродвигатель начал как бы врастать в обрабатывающие машины, становясь необходимой и незаменимой частью их. Он придал им чрезвычайно простое регулирование скорости в любых пределах, простоту реверсирования, возможность весьма плавного пуска и остановки, возможность дистанционного управления, автоматизации и тому подобное. Но если в предприятиях, требующих механич. привода, Э. лишь усовершенствовала этот привод, то целый ряд новых производств, основанных на электролитич. и электрохимич. процессах, стал возможен только вследствие Э. промышленных предприятий. Сюда относятся производств о алюминия, производство синтетич. аммиака и тому подобное. На основе Э. получили сильное развитие производства, основанные на высоких t° (и в первую очередь электрометаллургия), появились всякого рода электропечи, в том числе печи для плавления высокосортных примесей стали (ферросплавов), в которых плавка на коксе могла бы изменить химич. состав шихты. Одно из достоинств электропечей заключается в том, что они не боятся «козлов», т. к. в случае прекращения процесса плавки и застывания содержимого печи «козел» м. б. легко расплавлен вновь последующим включением. К Э. промышленных предприятий относится также Э. внутризаводского транспорта при помощи аккумуляторных тележек, кранов и вагонов, а так-

I же контактных поездов и кранов, питаемых от ! троллейных проводов. В особенности актуален I электрифицированный внутризаводской транс-I порт в предприятиях, где малые габариты, огне-I опасность и необходимость экономить кислород исключают применение паровозов, например в угольных шахтах. Параллельно с Э. производственных процессов развивается электрич. освещение, толчок к к-рому был дан открытием Яблочкова и Ладыгина, а всеобщая универсальность применения — конструкциями Т. А. Эдисона. Э. освещения, перегоняя Э. промышленных предприятий, захватывает крупнейшие города мира.

Развитие электротехники в 20 в создало новые предпосылки для развития Э. и для перевода ее на следующую ступень—от Э. отдельных промышленных предприятий к охвату городов, районов и областей. Сюда относятся в первую очередь трансформирование электроэнергии и создание высоких напряжений, значительно увеличившее радиус действия энергоцентралей. Это позволило увеличивать мощность отдельных агрегатов и тем самым повышать экономичность их работы. Открытие и усовершенствование трехфазного переменного тока чрезвычайно упростили конструкцию электродвигателей, создавая надежный и дешевый привод. Параллельно с этим успехи машиностроительной техники и в особенности появление паровых турбин промышленного типа стимулировали постройку первичных двигателей большой мощности, и электростанции з-дов и городов стали перерастать в электроцентрали районного значения. Вследствие развития техники высоких напряжений стали доступными для использования природные энергетич. ресурсы, расположенные на большом расстоянии от центров потребления электроэнергии. Империа-листич. война, отрезав ряд европ. стран от их колоний и разрушив европ: угольные базы, одновременна этим ’чрезвычайно увеличила потребление энергии на производствах, так или иначе связанных с ведением войны. Возникла необходимость экономить высококалорийное топливо (нефть, уголь) для металлургии, и химич. производств, морского и воздушного флотов и тому подобное., а потому внимание энергетики обратилось на водные ресурсы и низкокалорийное топливо (бурые угли, торф, сланцы), к-рое, не выдерживая конкуренции с углем при перевозке на большие расстояния, а также в металлургии. процессах, дало хороший результат при сжигании его на месте добывания под котлами электростанций. Особенно большие успехи по использованию низкосортного топлива были за время войны достигнуты в Германии. Необходимость экономить энергетич. ресурсы поставила со всей остротой вопрос об увеличении использования отдельных машин и снижении коэф-та резерва. Отсюда наряду с мерами к искусственному уплотнению графика нагрузки (введение двухсменных и трехсменных работ и перевод часовой стрелки) появилась потребность в «кустовании» электростанций, то есть в объединении их в одну общую сеть. Кроме уменьшения общего для такой кустованной сети резерва мощности это позволило в различные часы суток включать в работу наиболее подходящее к требованиям нагрузки количество машин соответствующей мощности, тем самым увеличивая их использование. Осуществляемая в процессе кустования отдельных электростанций параллельная работа паровых стан ций с гидравлическими обнаружила новые преимущества их объединения, а именно большую гибкость при регулировании мощностей и выработки энергии в течение суток и частей года и более полное использование энергии водотока. Вследствие появления всех этих предпосылок уже во время войны возникают районные электроцентрали, отстоящие иногда на сравнительно больших расстояниях от мест потребления энергии, базирующиеся как правило на низкосортном или местном топливе или на водной энергии и снабжающие не отдельные промышленные предприятия, а целые города и районы. Возникает также районная сеть электропередачи высокого напряжения, соединяющая районные электростанции с потребителем энергии и объединяющая ряд заводских и коммунальных электростанций района.

В предвоенный период и во время империа-листич. войны Э. в России развивалась теми же путями, что и за границей, но, как и все остальные отрасли народного хозяйства, с большим отставанием. Развиваясь от замены меха-нич. привода электрическим к Э. отдельных промышленных предприятий с собственными электростанциями и к кустованию мелких установок объединяющей их сетью, Э. царской России имела своей основой частный капитал, гл. образом иностранный. Конкуренция отдельных предприятий придавала Э. часто совершенно уродливые формы; так, из 4 электростанций Петрограда каждая имела собственную систему тока, исключавшую возможность их объединения: станция об-ва 1886 г. (ныне I ГЭС)— трехфазный ток 50 Hz, станция «Гелиос» (ныне II ГЭС)—однофазный ток 50 Hz, станция бельгийского об-ва (ныне III ГЭС)—однофазный ток 43 Hz и трамвайная (ныне IV ГЭС)—трехфазный ток 25 Hz. Стремясь к максимальной прибыли и к быстрейшему возвращению затраченного капитала, предприниматели игнорировали местные низкосортные виды топлива и водные ресурсы, поэтому количество гидростанций, построенных до революции, было ничтожно; в их числе следует упомянуть «Белый уголь» на р. Подкумок (близ Кисловодска) и гидростанцию Садонских рудников Алагирско-го завода на р. Цейдон (по Военно-Осетинской дороге). Электроснабжение Петрограда базировалось целиком на привозном англ, угле, а электроснабжение Москвы—гл.обр.на нефти. Лишь в разгар империалистич. войны, когда закрытие границ, потеря Домбровского угольного бассейна и разруха ж.-д. транспорта отрезали крупные промышленные центры от их топливной базы, были сделаны первые робкие попытки использования торфа. Были составлены проекты—в Петрограде электростанции «Уткина Заводь» (ныне «Красный Октябрь»), а в Москве «Электропередача» (ныне Богородская ГРЭС им. Классона), не получившие однако до революции своего полного развертывания. Равным образом не увенчались успехом и попытки использовать энергию водопада Иматра (на р. Вуоксе в Финляндии) несмотря на несомненную выгодность этого предприятия. В отношении кустования мелких электростанций некоторые успехи были достигнуты в Москве, где к концу войны были объединены общей, сетью электростанции гл. обр. текстильных ф-к. Представление об электрохозяйстве царской России дает табл. 1.

В период, последовавший непосредственно за войной, электрификация в зарубежных стра-

Т а б л. 1.—Электрохозяйство царской России в 1916 г.

Род станций

Число стан ций

Устан. мощность в тыс. kW

Средняя мощность одной станции в kW

Выработка энергии в млн. kW

Общего пользо- i вания 5 000 kW и более.

1

[

9

168

18 600

Менее 5 000 kW

241

832

1 800

По станциям общего пользов.

250

500

2 000

1 000

Фабр .-зав. станции.

6 000

1 500

250

1

3 000

По всем станц.

6 250

2 000

320

4 000

i

нах получила дальнейшее развитие. Этому обстоятельству в значительной степени содействовали дешевая рабочая сила и имевшая место в большинстве стран инфляция. Мировой электробаланс, составлявший до войны 35— 40 млрд. kWh, возрос до 187 млрд. kWh в 1925 году и до 284 млрд. kWh в 1929 г. Особенно сильное развитие он получил в США и Германии, где был создан ряд крупнейших электроцентралей (табл. 2 и 3).

Таблица 2.—Развитие электрификации в США.

Характеристики

1900

1910

1920

1929

Мощн. стационарных

установок, млн. 1Р. Электробаланс, млрд.

19 <

38

56

79

kWh..

82

117

Таблица 3.—Развитие электрификации в

Германии.

1 Характеристики

1913

1925

1929

Мощность всех электростанций, млн. kW.

Электробаланс, млрд. kWh.

3,6

7

8,7

20,3

12,4

30,7

Пытаясь развитием Э. достичь улучшения народного хозяйства в целом, что разумеется весьма подталкивалось успешным опытом СССР, правительства капиталистич. стран создавали государственные органы, ведающие ею; в некоторых странах были созданы даже министерства Э. (Италия, Англия; в последней были созданы «комиссары» по Э.). К началу мирового экономил, кризиса Э. получила весьма сильное развитие в целом ряде капиталистич. стран. Так, в США в 1930 г. существовало 1 575 энергосистем, объединяющих 3 837 станций с общей установленной мощностью 32 млн. kW и годовой выработкой энергии 90 млрд. kWh. В Германии, занимавшей первое место в Европе, суммарный энергобаланс составлял 30,7 млрд. kWh. Таблица 4 дает представление о четырех крупнейших в мире энергосистемах США. Крупнейшие в мире тепловые электростанции имеют следующие мощности: станция Хелл-Гейт—610 MW, станция Гудзон-Авеню—770MW, станция Ист-Ривер—1 000 MW. Крупнейшие гидростанции: Коновинго—598 тыс. IP, Москл Шолле—600 тыс. ГР, Квинстон—525 тыс. ГР. Четыре крупнейших энергосистемы Германии даны в табл.5.

Таблица 4. — Крупнейшие энергосистемы США.

1

«

И

i яг В И

И

1

ей

ft ft

Название

в и

. tr

щ. уста щность, н. kW

ой Н н о

ой ~

Η л. о н <

я > и с

ft

энергосисте мы

V и В Ч м Н

5 о

£ и

Ξ я

5 и

oft •И.

W _г

£3 5 «

ОоЧ

3 О

о о Ч

£ о Ч

Й ft

OSS

Й Ч

OSS

О о Я

Ниагара-Гуд-

зон.

23

1,04

6

0,5

5,7

Нью Иорк. Common Wealth

8

2,36

4,98

Edisson. Тихоокеан-

5

1,10

3,20

ская 1 (Pacific Cas Electric) J

48

!

808

15

0,315

i

!

3,70

Из сравнения их с американскими видно, что хотя Германия и значительно отставала от США,

Таблица 5.— Крупнейшие энергосистемы Германии.

Название электросистемы

Установл. мощность, тыс. kW

1 !>

S^ft н а В ей ·

В том числе произв. на собств. станциях, млн. kWh

Уд. в (в %) системы в производ. энергии

|3“

*1

*2

Рейнско-Вест

1

1

фальская.

770

2 628

16,2

8,5

Электроветже.

736

2 332

2 332

14,4

76

Берлинская

1

1

(БЕВАГ).

644

1 460

1 118

7,2

3,9

Саксонская.

398

1 118

914

5,6

3,0

Станции общего пользования. *2 Все станции страны. тем не менее абсолютные цифры ее развития были достаточно велики. Особенно показательны герм, данные по использованию бурого угля (в млн. тонн): в 1900 г.—48,0; в 1910 г.—?76,9; в 1929 г.—153,0.

Говоря об успехах капиталистич. Э., необходимо упомянуть о таких гигантских электрообъединениях, как 220-kV сеть Пенсильванской, Филадельфийской и Public Service компаний. Весьма больших успехов достигло диспетчерское управление такими крупными системами, неразрывно связанное с телемеханикой и автоматизацией. Рост электрич. сетей является весьма характерным для америк. Э. Ежегодные капиталовложения в линии передачи высоких напряжений в США увеличились с 119 млн. долл, в 1921 году до 570 млн. долл, в 1930 г. Значительно возрос средний кпд установок. Удельный расход топлива с 1,4 πδ/kWh в 1920 году упал до 0,68 килограмм/kWh в 1931 г. Рекордный удельный расход был 0,4 килограмма/kWh. Энерговооруженность (на одного рабочего) выросла в 1919— 1929 гг. в добывающей промышленности с 3,3 ЬР до 4,9 IP, а в обрабатывающей с 6,8 IP до 9,3 IP. Данные Германии, уступая в общем американским, являются по абсолютной величине весьма высокими. Так, станция Клингенберг имеет мощность 270 MW, станция Вест—120 MW с запроектированным расширением до 240 MW, станция Шарлоттенбург—104 MW. Средний кпд крупных электростанций со времени войнй вырос приблизительно вдвое. Средний удельный расход топлива за тот же период снижен с 1,1 килограмм/kWh до 0,56 килограмм/kWh. Примеры США и Германии являются наиболее характерными для развития капиталистич. Э. в послевоенный период. Остальные страны имеют зна чительно более низкие показатели, хотя их успехи также очень велики. В особенности следует упомянуть об Италии, сильно развившей свою электротехнич. промсть, Японии, Канаде. Следует упомянуть также о создании единой высоковольтной сети Англии. Значительны также успехи в области электрификации ж.-д. транспорта. Длина электрифицированных дорог Германии увеличивалась сл. обр. (в кж):

1918 1919 1925 1926 1927 1928 1929

160 800 950 1 066 1 228 1 515 1 558

Протяженность электрифицированных линий на 1 января 1930 г. в главнейших странах видна из табл. 6.

Таблица 6.—Протяженность электрифицированных линий.

Страны

пм

1

% К

общей протя жен ности

Страны

! пм

1

I

% К ! общей j протя- j жен- j

НОСТИ 1

США.

3 833

0,98

Швеция.

1 189

7,6

Швейцария

3 418

62,3

Франция.

1 197

2,8 i

Япония.

3 097

16,1

Англия.

915

2,8

Германия.

1 558

2,9

Австрия.

779

13,4

Италия.

1 710

10,3

Испания.

274

Особенно успешно внедряется электрич. тяга в пригородное движение. Большая часть европ. столиц перешла на полную Э.

Несмотря на эти успехи развитие Э. капиталистич. стран имело весьма существенные гесли можно так выразиться, органич. дефекты. Сюда относится, во-первых, большая неравномерность развития. Наряду с крупнейшими электрообъединениями и турбогенераторами мощностью 160 MW продолжают существовать и строиться мелкие полукустарные предприятия, которые стремятся к независимому существованию. Во-вторых, имеет место разрыв между потенциальными возможностями энергосистем и фактическим их использованием. Рядом исследований было показано, что рабочие мощности растут значительно быстрее фактич. нагрузок, а установленная мощность станции растет еще быстрее. В результате непроизводительный резерв ложится тяжелым накладным расходом на электроснабжение. В лучшие годы развития капитализма перед началом мирового кризиса средний коэф. использования в отдельных капиталистич. странах имел следующие значения: Англия и Франция 1 800 ч., Германия 2 200 ч., Италия и Бельгия 2 500 ч., США и Япония 3 000 ч. В-третьих, идея Э., в существе своем предполагающая плановое хозяйство как в части производства, так и в части распределения и потребления энергии, не могла рано или поздно не вступить в конфликт со всем строем частного хозяйства. Действительно в период бурного развития электрификации в различных странах делались попытки подвести под нее плановую базу. К таким попыткам относится клинген-берговский план централизованного электроснабжения Пруссии, план Э. Германии, составленный проф. О. Миллером, всевозможные прогнозы различных америк. авторов, пытающихся предсказать ожидаемое потребление энергии на год и ряд лет вперед, и тому подобное. Общие для всех этих попыток свойства: 1) принципом построения такого плана является экстраполя-ция предыдущих периодов, которая часто обманывает их авторов; 2) единственным критерием для намечаемого развития является стремление к извлечению возможно больших прибылей без какого-либо учета общих народнохозяйственных интересов; 3) планирование касается только какой-либо одной части энергохозяйства (в большинстве случаев только станций общего пользования, без учета фабрично-заводских станций, теплоцентралей и прочие). Среди ряда возникших до мирового кризиса планов объединения сетей весьма интересными с технич. точки зрения и показательными для буржуазного планирования являются планы паневропейской единой высоковольтной сети по проектам Вьеля, Шёнгольцера и Оливена. Имея по существу вполне правильные предпосылки о выравнивании электробаланса отдельных стран, объединении резервов, использовании максимума из-за географии, причин и тому подобное. и весьма остроумные решения отдельных технич. затруднений, все они строились без какого-либо серьезного энерго-экономич. обоснования. Каждый из этих планов является социальным заказом соответствующей капиталистич. группировки и потому в первую очередь отражал интересы этой группировки. При этом Вьель, соединяя между собой все страны Европы, заканчивал сеть на границе СССР, Оливен захватывал кроме того Днепрогэс и Ростов, а Шёнгольцер—даже Ленинград, Москву и Харьков. Все три плана вполне подтверждали прогноз Ленина: «.современная передовая техника на стоятельно требует электрификации всей страны и ряда соседних стран по одному плану. такая работа вполне осуществима в настоящее время. Но. пока остаются капитализм и частная собственность на средства производства, электрификация целой страны и ряда стран, во-первых, не может быть быстрой и планомерной; во-вторых, не может быть произведена в пользу рабочих и крестьян. При капитализме Э. неминуемо поведет к усилению гнета крупных банков и над рабочим классом и над крестьянами. При сохранении власти капиталистов неизбежно, что электрификация не будет планомерной и быстрой, а поскольку она вообще будет, она будет новой кабалой для крестьян, ограбляемых финансовой олигархией» (Ленин, Сочинения, 3 изд., т. 27, стр. 106).

Все внутренние противоречия капиталистич. Э. со всей силой сказались при наступлении мирового экономии, кризиса. Начавшись в конце 1929 г., он с разной скоростью охватил все страны, прогрессируя от года к году. Весьма резко его влияние сказалось на выработке электроэнергии. Так, энергобаланс США сократился в 1930 г. на 3 млрд. kWh, в 1931 на 5,1, а в 1932 на 13,9 млрд. kWh. При этом особенно пострадали крупные электроцентрали, для которых сокращение выработки в 1932 г. оказалось равным 15%. Еще более резко кризис ударил По Германии. Снижение выработки началось в 1930 г., причем последние месяцы дали ок. 15% снижения по сравнению с тем же периодом 1929 г. Дополнительное снижение на 13% дал 1931 г., а 1932 г.—15% от данных 1931 г., или 25% от данных 1930 г. Так же чувствительно уменьшился прирост новой мощности для США, он составил 2,4 млн. kW в 1930 г., 970 MW в 1931 г. и всего 490 MW в 1932 г. Нек-рые объединения Германии в 1931 г. дали даже снижение установленной мощности, т. к. нового прироста не было или он был в ничтожном количестве, а наряду с этим кончились сроки амортизации и вышли из строя старые машины.

Обострившаяся под влиянием кризиса конкуренция отдельных видов пром-сти повлекла за собой общее снижение темпа развития техники. Так, в Англии против Э. ж. д. стали решительно возражать угольные компании, опасаясь сокращения потребления топлива. На этом же основании ими был отвергнут проект строительства крупных электростанций на штыбе и других топливных отбросах. Параллельно с переходом к низким давлениям пара в котлах появилось стремление к уменьшению концентрации мощностей. Характерно, что делались попытки научно обосновать это явное отступление разговорами о будто бы существующем оптимуме концентрации мощности. Резкой критике подверглись проекты объединенного снабжения отдельных стран и в особенности пан-европ. сетей. Вместо этого был выдвинут тезис о самостоятельности и независимости энергохозяйства в национальном и даже областном масштабе. Чрезвычайно обострились проблемы тарифов и сбыта энергии. Этого краткого обзора достаточно, чтобы понять, что в капиталистич. странах в начале кризиса Э. пошла на убыль.

Послевоенные годы (1919—20), давшие значительный подъем Э. за границей, были годами наибольшего ее упадка в СССР. Последовавшие вслед за революцией гражданская война и интервенция отрезали все топливные базы, разрушили существующие электростанции и лишь героическими усилиями рабочего класса удалось поддержать на минимальном уровне электроснабжение Москвы и Петрограда. Прирост мощности (главным образом мелких местных электростанций) не превышал 10 MW в год. С первых же месяцев после Октябрьской революции В. И. Ленин поставил вопрос о восстановлении пром-сти, связав это восстановление с Э. страны. Один из тезисов его знаменательного письма Академии наук в 1918 году по поводу составления плана восстановления народного хозяйства гласил: «.обращение особого внимания на электрификацию промышленности и транспорта и применение электричества к земледелию. Использование непервоклассных сортов топлива (торф, уголь худших сортов) для получения электрической энергии с наименьшими затратами на добычу и перевозку горючего. Водные силы и ветряные двигатели вообще и в применении к земледелию»(Л е-н и н, Сочинения, т. 22, 2 изд., стр. 434). Ленин предвидел, что для догона передовых индустриальных стран, без чего невозможно построение социализма, восстановление пром-сти с первых же шагов должно базироваться на самых совершенных формах, то есть на базе Э. Элек-трич. энергия является самой универсальной, легко превращаемой во всякий другой вид энергии и к тому же легко передаваемой на большие расстояния. Лишь на этой базе возможен максимально эффективный баланс технологии. преобразований вещества и энергии. План ГОЭЛРО формулировал эту мысль сл. обр.: «Составить план народного хозяйства России на электрич. основе конечно невозможно, не отдавая себе более или менее ясного отчета о перспективах этого хозяйства в целом. Более того, составить план электрификации России—это означает дать красную руководящую нить для всей созидательной хозяйственной деятельности, построить основные леса для реализации единого государственного плана народного хозяйства». В докладе комиссии ГОЭЛРО VIII Съезду Советов значение Э. для восстановления народного хозяйства сформулировано первыми двумя тезисами доклада. «1) Единственный путь для выхода из хозяйственной разрухи—подъем в возможно более короткий срок производительности народного труда с расходом минимума трудовых единиц и материальных ресурсов страны. Такой результат может получиться при одновременной работе в трех направлениях: а) подъем напряженности труда (интенсификация), б) увеличение участия в трудовом процессе механических двигателей и приспособлений (механизация), в) общее упорядочение, взаимная согласованность и соответствие с современными требованиями научной техники как самих операций труда, так и использования его продуктов и отбросов производства (рационализация). 2) Анализ показывает, что наиболее надежным орудием для интенсификации, механизации и рационализации труда является Э. народного хозяйства страны. Поэтому Э. и должна явиться основной идеей нашего строительства». Еще более резко формулировал роль Э. сам В. И. Ленин: «Единственной материальной основой социализма может быть крупная промышленность, способная реорганизовать и земледелие. Соответствующая уровню новейшей техники, способная реорганизовать земледелие крупная промышленность есть электрификация всей страны». «Под электрификацией страны,—говорит Сталин,—Ленин понимает не изолированное построение отдельных электростанций, а постепенный „перевод хозяйства страны, в том числе и земледелия на новую техническую базу, на техническую базу современного крупного произ-водства‘ связанного так или иначе прямо или косвенно с делом электрификации». Отсюда понятен боевой лозунг Ленина, ставший достоянием широчайших масс трудящихся: «Коммунизм—это есть Советская власть плюс электрификация всей страны».

В марте 1920 г., в разгар всеобщей разрухи народного хозяйства, была создана Государственная комиссия по электрификации России (ГОЭЛРО) под председательством Г. М. Кржижановского в составе лучших специалистов по энергетике и смежным с ней областям, работавшая под зорким наблюдением В. И. Ленина. Начав с анализа довоенной экономики России и учета возможностей отечественных з-дов, с необходимыми поправками, взятыми из опыта наиболее передовых капиталистических стран, Комиссия в результате своих работ развернула широкий план восстановления всего народного хозяйства, рассчитанный на 10—15 лет. Основные положения плана ГОЭЛРО в части строительства электростанций и сети сводились к следующему. 1) Использование гидравлич. ресурсов страны в качестве основной энергетич. базы тех районов, где они имеются. 2) Широкое использование низкосортного топлива (торф, бурый уголь) путем строительства электростанций непосредственно на месте залегания этого топлива. Для центральных и северных областей, бедных водными ресурсами, низкосортное топливо должно стать основной энергетич. базой. 3) В районах, богатых высокосортным топливом, и в районах крупной металлургии Э. должна базироваться на производственных отходах и отбросах этого топлива (штыб, коксин, доменные и коксовые газы). 4) Э. должна развиваться гл. обр. по пути строительства районных станций большой мощности, позволяющих использовать крупнейшие агрегаты, но парал лельно с ними должны расширяться и строиться вновь заводские электроцентрали, в которых выработка электроэнергии объединяется с технологии. использованием пара, а также мелкие станции местного значения для Э. сел и деревень. 5) Электрич. станции должны объединяться линиями передачи высокого напряжения, позволяющими уменьшать общую резервную мощность и наилучшим образом использовать машины. 6) Одновременно с строительством электростанций должен быть начата планомерная Э. ж.-д. транспорта для полного его восстановления на новой базе. 7) Особое внимание должен быть уделено Э. сельского хозяйства как путем создания мелких с.-х. электростанций, так и гл. обр. путем охвата с.-х. районов сетями крупных районных централей. Как видно из изложенного, план ГОЭЛРО не только учел весь опыт капиталистич. Э., но и дал принципиально новую установку, невозможную для капитализма, а именно—развитие всего народного хозяйства по единому перспективному плану и тесная увязка этого развития с планом электрификации. Из подсобных цехов отдельных промышленных предприятий электростанции вырастают в ведущее звено всего народного хозяйства.

Детальная проработка плана велась и по следующим районам: 1) Северный, включая Ленинград, Олонецко-Мурманскую, Архангельско-Вологодскую, Новгородскую, Псковскую и Витебскую области. 2) Центрально-Промышленный, включая Москву, Тверь, Ярославль, Кострому, Нижний-Новгород, Владимир, Пензу, Рязань, Тулу, Калугу, Орел, Смоленск, Минск, Могилев, Курск, Тамбов, Гомель и Иваново-Вознесенск. 3) Южный, включая Воронеж, Харьков, Полтаву, Чернигов, Подольск, Волынь, Херсон, Екатеринослав, Крым и Область Войска Донского. 4) Приволжский, включая Казань, Симбирск, Самару, Саратов и Астрахань. 5) Уральский, включая Вятку, Пермь, Уфу, Оренбург и войсковую часть Уральской области. 6), включая Черноморский район, Кубань, Терский, Дагестано-Каспийский, Куринский, Араксинский. 7) Западная Сибирь, включая губернии Тобольскую, Томскую, Алтайскую и области Акмолинскую, Семипалатинскую и Тур гайскую. На востоке пределы района были раздвинуты до Енисея.

8) Туркестанский, включая 5 бывших русских областей: Закаспийскую, Самаркандскую, Ферганскую, Сыр-Дарьинскую и Семиреченскую. Интересно отметить, что первые же попытки планирования народного хозяйства потребовали расширенного толкования административно-хозяйственных областей и подобно тому, как план ГОЭЛРО лег в основу построения всех дальнейших планов, районы, намеченные ГОЭЛРО, послужили основанием для последующего районирования Союза. Каждый из этих укрупненных районов был обследован с точки зрения имеющихся природных богатств, были намечены наиболее целесообразные для каждого района производства и в результате получены программы «А» и «Б» первой и второй очереди сооружаемых электростанций и сетей, а также линий электрифицируемого ж.-д. и водного транспорта. Всего было намечено в первую очередь 30 новых районных электроцентралей с общей рабочей мощностью 1 425 MW и с общей установленной мощностью 1 750 MW. Из них в программу «А» вошло 1 500 MW установленной мощности. Полная первоочередная программа предусматривала сооружение 10 гидростанций с общей установленной мощностью 535 MW, или 31%, и 20 новых с общей мощностью 890 MW, или 69% от полной. Последние, с девятью уже существовавшими станциями, дали следующее распределение их по топливу (табл. 7).

Таблица 7.—Топливная база районных ГЭС по плану ГОЭЛРО.

Топливо

Число станций

Мощность в MW

%

Уголь.

10

620

52

Торф.

5

190

16

Штыб.

2

40

8,5

j Нефть, мазут, газ

4

120

10

Смешанное.

1

8

220

18,5

Всего.

29

1 190

100

По отдельным районам это давало следующую картину (табл. 8). Кроме станций план преду-

нейшего учета и планирования всего народного хозяйства Республики.

Осуществление плана ГОЭЛРО и дальнейшее развитие Э. Союза разбивается на следующие 3 этапа: 1) восстановительный и реконструктивный периоды с 1922 по 1929 г.; 2) первая пятилетка с 1929 по 1932 г.; 3) вторая пятилетка, связанная с расширенными задачами. Восстановительный период характеризуется восстановлением основного капитала, доставшегося в наследство от царской России. Не имея своей машиностроительной базы и не имея регулярных дипломатия, отношений с заграницей, невозможно было быстро развивать Э. Тем не менее в этот период, наравне с восстановлением существующих электростанций, были заложены первичные ячейки новых районных централей: Шатурская временная ГРЭС собиралась из судовых котлов, снятых с разоруженных миноносцев, Каширская ГРЭС дала первые 5 000 kW Москве, начиналось строительство «Красного Октября» в Ленинграде и наконец форсированным темпом строился перве-

Т а б л. 8.—С данных по электрификации России (1-й очереди).

Общие данные

Северный район

Центр.-промышл. район

Южный район

ВОЛЖСКИЙ

район

Ураль ский район

ский район

Сибирь,

Туркестан

Всего

Паровые станции.

1

6

4

3

3

2

1

20

Гидравлич. станции. Рабочая мощность па

8

1

1

1

3

2

10

ров. от., kW.

Рабочая мощность ги-

80 000 i

1

1 280 000

280 000

; 100 000

140 000

20 000

40 000

890 000

дроэлектрич. ст., kW Установленная мощ

130 000

200 000

25 000

100 000

80 000

535 000

ность паров, ст., kW 1 Установленная мощность гидроэлектрич.

40 000

360 000

330 000

120 000

180 000

30 000

50 000

1 110 000

ст., kW.

155 000

230 000

30 000

125 000

100 000

640 000

сматривал в первую очередь постройку до 7 000 км линий передачи 110 kV и до 8 700 км линий передачи 35 kV. В части Э. жел. дор. было намечено в первую очередь 610 км пригородных путей, 2 500 км магистральных линий и 340 км подъездных путей и веток. 22 декабря 1920 г., то есть через 9 месяцев с начала работ Комиссии, план ГОЭЛРО был доложен VIII Всероссийскому Съезду Советов и принят Съездом в качестве генерального плана восстановления и развития народного хозяйства. В резолюции, принятой Съездом, отмечено, что Съезд «одобряет работу ВСНХ. и в частности Комиссии, разработавшей план электрификации России. Съезд видит в этом плане первый шаг грандиозного экономии, начинания. Съезд поручает ВЦИК закончить разработку плана и его утверждение в кратчайший срок. Съезд требует, чтобы были приняты все меры, чтобы насколько возможно широко поризировать план во всей стране». В своем истории, письме В. И. Ленину о плане ГОЭЛРО т. Сталин писал: «Превосходная, хорошо составленная книга. Мастерской набросок действительно единого и действительно государственного плана без кавычек». Для мобилизации инженерно-технической общественности вокруг плана ГОЭЛРО он был рассмотрен VIII Всероссийским съездом электротехников и окончательно утвержден IX Всероссийским Съездом Советов 28 декабря 1921 г. С этого времени начинается его осуществление. Комиссия ГОЭЛРО была преобразована в Государственную комиссию по планированию народного хозяйства—Госплан—с назначением даль ней советской Э.—Волховстрой. Таблица 9 и вкл. л., 1 дают представление о динамике

Таблица 9.— Ди н а м и к а установленной мощности на электр и ч. станциях СССР (в MW на конец года).

Годы

Район ные

Фабрич но-завод ские

Местные

Прочие

Всего

1913

177

750

151

20

1 098

1925

367

756

210

70

1 397

1926

456

815

235

80

1 586

1927

525

843

245

85

1 658

1928

626

513

279

87

1 505

1929

938

956

321

91

2 306

1930

1 419

1 034

340

90

2 883

1931

2 376

1 166

823

102

3 967

1932

2 988

1 246

244

112

4 580

1933

3 666

1 292

283

119

5 360

установленной мощности на электростанциях СССР. Таблица 10 и вкл. л., 2 дают предста-

Т а б л. 10.—Производство электрич. энергии на электрич. станциях СССР (в млн. kWh).

Годы

Район ные

Фабрич- * но-завод-ские

Местные

Прочие

Всего

1913

431

1 255

259

_

1 845

1925

935

1 505

390

95

2 925

1926

1 190

1 743

456

119

3 503

1927

1 543

1 994

539

129

4 205

1928

2 001

2 222

638

146

5 007

1929

2 786

2 475

815

156

6 252

1930

4 541

2 799

966

164

8 450

1931

6 47 4

3 058

5 59

191

10 682

1932

9 217

3 202

784

237

13 390

; 1933

11 400

3 418

780

257

15 855

ч

ζβ

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ

Ленинград

1 Ленинградская 1-я

2. Московско-Нарвская

3. Ленинградская 3-я

4. Дубровская

5. Ленинградская 4-я

6. Ленинградская 2-я

7. Красный Октябрь

Москва

7. Имени Классона 2. Московская 2-я 3 Фрунзенская

4. Сталинская

5. 1-ая Московская

6. Теплотехнического И-та

) WyPMaM

7Томская

Хибиногорсн /V

ь

Ччвская

Донбас

2 I Краматорские

&

oCj

г**с,

/3

3. Новая в западном Донбассе

">

ί ^ аоАХОвская I

Ленинград

[Яросдаасдгая

Ярославль{

> ~

^

ч

i

°Рша

Одг**о“ L

( с.

J ^

У

1

i 7 ч. к17

r .y"J

; Λ

)

_____

Москва

I бч

Кашира I

Брянск

©

Иваново

Дзержинск!

V Сормовская“

^ ι Шатуре гая Орех-Зуево У

я Сталиногорск

) Липецк

7 Воронеж

V ^нва

^аРЬков

Днепрогэс

°Десра.

I Се евро-Донецка, г

%^есветайская

Щ Власо вская2 ГШахты

Ростов

V Ц

Горький. 4- ^

-гБалахнинскаяj *· I^арийская

V ч@ с "

------ V

Горьковская }

Саратов ф

<ν·ν··

✓1

Чл7

о ! <*

ЧЛЧ i

lV w

? Сталинград

ДИНАМИКА УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ НА ЭЛ. СТАНЦИЯХ СССР

(в тыс- квт. на конец года)

K N Мощность район.ал. станций

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛ. ЭНЕРГИИ НА ЭЛ. СТАНЦИЯХ СССР (в мил. квт.-ч.)

6000 тыс-

к W

5500

K N Проиав. ал.

5000

" ‘ ”

4500

ШЛ ·

4000

3500

3000

2500

2000

1500

1000

500

1913 25 26 27 28 29 30 31 32 1933г

1913 25 26 27 28 29 30 31 32 1933г

3 ПРОИЗВОДСТВО ЭЛ. ЭНЕРГИИ НА МЕСТНОМ И ПРИВОЗНОМ ТОПЛИВЕ

т

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УСТАНОВЛЕННОЙ МОЩНОСТИ РЭС

3950

Электроанерг. (в °/о) проивведенная ча гидростанциях

** ** * * местном топливе

··. привозном ··

РОСТ ДАВЛЕНИЯ НА ОСНОВНЫХ РАЙОННЫХ СТАНЦИЯХ СССР

1913 28 29 30 31 32 1933

1928 1929 1930 1931 1932 1933г вление о производстве электрической энергии наэлектрических станциях СССР. Таблица 11 и вкл. л., 3 показывают производство электрич. энергии на местном и привозном топливе. Из таблицы видна общая тенденция к сокращению привозного топлива.

Таблица И.—Производство электрич. энергии на местном и привозном топливе.

Годы

Произведенная электрич. энергия в %

на привозном топливе

на местном топливе

на гидроэнергии

1913

100,0

_

1928

22,8

58,5

18,7

1929

23,2

62,8

14,0

1980

18,3

71,0

10,7

1981

25,3

66,9

7,8

1932

29,7

62,2

8,1

1933

20,8

68,6

10,6

К концу восстановительного и особенно реконструктивного периода, с приведением в порядок машиностроительных з-дов и транспорта, Э. получает реальную базу для развития. К этому времени завязываются дипломатии, отношения с большинством капиталистич. стран. Во время первой пятилетки резко увеличиваются темпы Э. Строительство электростанций разворачивается одновременно почти во всех районах,^ к. всюду недостаток электроэнергии тормозит развитие хозяйства. Значительно увеличивается ежегодный прирост установленной мощности, резко изменяется качество новых электростанций, которые строятся по последнему слову заграничной техники (табл. 12 и вкл. л., 4). Количество станций, вводимых в

Таблица 12.—Использование установленной мощности РЭС.

Годы

Использование уст. мощности

Годы

Использование уст. мощности

в часах

в %

в часах

В %

1928

3 600

41,1

1981

3 920

44,8

1929

3 730

42,6

1932

3 660

41,9

1S30

В 760

42,9

1933

3 950

45,2

работу в течение года, сильно возрастает. Одновременно значительно возрастает концентрация мощности в районных установках. Последнее обстоятельство сл. образом охарактеризовано в докладе Госплана Январскому пленуму ЦК и ЦКК 1933 г.: «До 1929 г. мы не имели ни одной станции мощностью в 100 MW, крупнейшая станция была в 75 MW. В 1913 г. не было ни одной станции мощностью свыше 25 MW. Сейчас у нас работает 10 станций мощностью свыше 100 MW:

Станции

Мощность в MW

Станции

Мощность в MW

Кашира.

186

Днепрогэс.

434

Шатура.

180

Горьковская

МОГЭС.

119,8

ГРЭС..

204

«Кр. Октябрь»

111

Челяб. ГРЭС.

100

Штеровка.

157

Бакинская «Кр.

Зуевка.

150

звезда».

85

Эти 10 гигантских станций дают в общей сложности 33% всей выработки электроэнергии в стране». В таких районах, как Донбасс, Приднепровье, Горький, где много лет под ряд недостаток электроэнергии тормозил развитие народного хозяйства, электрич. голод ликвидируется радикальным образом. Он сильно смягчается также для Москвы и Ленинграда. Значительно улучшается характеристика от дельных станций. Так, средний уд. расход топлива по сравнению с 1913 г. снизился на 31,5%, составив в 1928 г. 0,82 килограмма/kWh, а в 1933 г.— 0,08 килограмм/kWh; у отдельных станций, например Шатуры, он в 1930 г. был равен 0,6 килограмм/kWfr (табл. 13 и вкл. л., 5). Не говоря уже о том,

Таблица 13.—У д. расход условного топлива1 на РЭС (в кг на 1 произведенный kWh).

Годы

В среднем по РЭС

ГОДЫ

В среднем по РЭС

1928

0,82

1931

0,72

1929

0,76

1932

0,71

1930

0,74

1933

0,68

что как правило районные тепловые станции работают на низкосортном и отбросном топливе (Шатура, НИГРЭС, «Красный Октябрь»— на торфе, Кашира—на подмосковных бурых углях, Штеровка и Зуевка—на штыбе), по своему оборудованию они могут конкурировать с лучшими заграничными станциями. В то время как к началу революции максимальная поверхность нагрева паровых котлов составляла 750 м2, на Кашире установлены агрегаты по 3 100 м2, на Дубровке котлы по 2 500 м2 и на большинстве остальных станций по 1 500— 2 000 м2 (табл. 14 и вкл. л., 6).

Таблица 14.—Рост давления на основных районных станциях СССР в %.

Годы

до 18 at (а)

19—30 at (а)

св. 31 at(a)

1928

94,7

5,3

1929

87,7

12,3

1930

74,5

25,5

1931

54,5

30,9

14,6

1932

43,0

33,6

23,4

1933

36,0

35,8

28,2

Примером весьма совершенной гидростанции, построенной в первую пятилетку, может служить Днепрогэс им. Ленина. Полная проектная мощность ее составляет 558 MW. Она оборудуется 9 турбогенераторами, состоящими из вертикальных одноколесных турбин типа Френсис америк. завода Newport News Shipbuilding and Dry Dock Со., мощностью no 94 000 IP (с перегрузкой до 107 000 IP), с генераторами мощностью по 6 2 MW при расчетном коэф-те мощности 0,8 или 77,5 МУА; 88,25 об/мин. Пять генераторов поставлено фирмой General Electric Со., остальные 4—з-дом «Электросила». Генераторы представляют собой солидную сварную конструкцию, диам. статора равен Нм, общий вес генератора 840 т, из которых ок. 460 приходится на вращающиеся части. Нормальное напряжение генератора 13,8 kV±5%. Каждый из главных генераторов соединяется медными шинами со своей группой главных повысительных трансформаторов, повышающей напряжение с 13,8 до 160 kY. Мощность одной группы—78 МУА. Трансформаторы поставлены не резонирующего типа, то есть обмотка их снабжается дополнительной емкостью, благодаря которой обеспечивается наиболее благоприятное распределение волны перенапряжения вдоль обмоток. Охлаждение трансформаторов производится маслом, циркулирующим в специальных водяных охладителях. Главные трансформаторы устанавливаются на станции, вдоль стены, обращенной к щитовой стенке. Энергия от трансформаторов передается под напряжением 160 kV на главную подстанцию, расположенную на берегу аванкамеры. Главная подстанция выполняется двухъярусного открытого типа. Две системы шин, выполненные в виде медных труб, крепятся на опорных изоляторах, устанавливаемых на железных столиках. Энергия от трансформаторов и от шин к отходящим линиям передается по обычной схеме через масляный выключатель и два разъединителя в развилке. Вследствие весьма больших разрывных мощностей на шинах главной подстанции параллельная работа всех 9 генераторов невозможна. Поэтому шины разделены на 3 секции, нормально разомкнутые, к каждой из которых присоединено по три главных агрегата. Эти секции соединяются между собой через особую трансферную шинку с подключенными к ней реакторами по системе Стотта. Т. о. разрывная мощность масляных выключателей, заказанных для подстанции, не вышла за пределы 2 500 МУА. На базе дешевой энергии Днепрогэс создается новая промсть Днепрокомбината, состоящая из ме таллургического завода с производительностью 1 2 00 000 тонн чугуна и соответственного количества стали и проката, с цехами качественной, инструментальной и специальной стали, с заводом ферросплавов; из алюминиевого комби-йата с годовой производительностью 40 000 тонн алюми-йия; из коксохимического завода с производительностью 1 300 000 тонн Кроме того Днепрогэс снабжает следующие старые промышленные районы: г. Днепропетровска с его крупнейшими металлургическими заводами им. Петровского, им. Ленина, им. Коминтерна, им. К. Либкнехта; Каменского с его металлургическим заводом им. Дзержинского; Никополя со строящимся трубным заводом и разветвленной с.-х. нагрузкой; Кривого Рога с его рудниками и металлургическими завод .ми и г. Счпорожья. Помимо энергетики и создания новой промы четности постройка Днепрогэс разрешает судоходную, эоблему р. Днепра, перекрывая его пороги и обеспечивая грузооборот до 2 500 000 тонн в год. Наконец для строительного и эксплуатонного персонала станции и заводов создается новый социалистический город с 2 500 000 м3 жилплощади, свыше 100 км трамвайного пути, свыше 250 км шоссейных дорог, с образцовым водопроводом и канализацией и с большими площадями озеленения. Все это создается в течение 5—6 лет на голой до того вре-мени степи.

Таблица 15.—Уд. вес основных гидроэлектростанций в мощности РЭС.

Дата

Мощность оси.

В т. ч. мощность

РЭС в MW

осн.гидроэлектростанций в MW

На конец 1980 г.

1 419

71

» » 1983 г.

3 666

613

Из рассмотрения этого примера видно, что по мере количественного выполнения плана Э. он получает значительное качественное развитие. Таблица 15 и вкл. л., 7 дают представление об уд. в основных гидроэлектростанций в мощности РЭС. Речь идет, с одной стороны, о создании наряду с крупнейшими гидростанциями совершенно новых энергокомбинатов, основанных как правило на электроемких производствах, и, с другой стороны, о комплексном разрешении построения энергоузлов, где кроме чисто энергетич. проблем- разрешаются также проблемы судоходства, коммунального строительства, химизации и тому подобное. Если в 1926 году большим событием в жизни Союза был пуск одной Волховской гидростанции мощностью всего ок. 60 MW, снабжающей только Ленинград, то на протяжении 1-й пятилетки было создано заново или положено начало нескольким энергокомбинатам комплексного порядка. Сюда относятся Днепрогэс, Бобрики, Березники, Магнитогорск и т. д. Принципиально новым в Э. первой пятилетки явилось также широкое разворачивание строительства теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Применение промежуточного отбора пара турбин для технологии, целей и работа турбин с противодавлением были известны и в дореволюционное время. Целый ряд текстильных ф-к Московской области работал т. о., но никогда ранее отбросный пар не утилизировался в таких широких размерах. Кроме того впервые было применено массовое отопление отбросным паром поселков, городов и их районов. В настоящее время теплофикация быстро распространяется на ряд фабрично-заводских установок, а также коммунальных городских электростанций. В табл. Ϊ6 приведена с данных на 1 января 1931 г. о работающих в Союзе теплоэлектроцентралях. О строящихся и проектируемых ТЭЦ с данных приводится в таблице 20—24.

Не говоря даже о культурном и социально-ги-гиенич. эффекте, даваемом теплофикацией, она увеличивает во много раз использование топлива, повышая общий кпд установки с 18— 22% в лучших конденсационных турбинах до

Таблица 16.—Работающие теплоэлектро централи (ТЭЦ) на 1/1 1934.

Наименование ТЭЦ

Мощность в MW

Местонахожде ние

2-я Ленинградская

54,5

Ленинград

2-я Московская.

38,5

Москва

Казанская.

20

Казань

X арькевск.автоз-да

15

Харьков

Кузнецкая.

60

Кузнецк

Березники вская.

83

Березники (Урал)

Ивановская.

14

Иваново

Уралмантстрой.

10

Свердловск

Самарская.

15,2

Самара

Кемеровская. Горьковского авто

24

Кемерово

завода.

24 1

Горький

60—70% в теплоцентралях. Общая установленная мощность теплофикационных турбин доходит в настоящее время до 500 MW.

Следующим качественным показателем Э. первой пятилетки является освоение больших мощностей и высоких давлений паровых котлов и высоких напряжений линий передачи. Если во время строительства Волховской стгнции и первой очереди «Красного Октября» (период восстановления) турбины мощностью 10 MW считались исключительно большими, то к концу первой пятилетки стандартными турбинами районной электростанции стали агрегаты по 50 MW, а на гидростанции Днепрогэс появились агрегаты 77,5 MVA. В табл. 17 и на вкл. л., 8

Таблица 17.—Динамика уд. веса турбин различной мощности, установленных на основных районных станциях СССР.

На начало года

Средняя мощность одной турбины в MW

Суммарная мощность турбины в MW

ДО

6 соо

6 001— 12 СОО

12 001— 25 С СО

25 С01— 50 С00

свыше 50 000

1928

7,1

171

274

34

30

1929

7,9

174

274

89

74

1930

9,7

179

274

193

163

1931

10,6

202

335

405

209

1932

13,8

222

444

715

593

1933

16,0

212

455

761

669

310

1934

18,6

225

538

1 095

859

434

представлена динамика уд. в турбин различной мощности, установленных на основных районных станциях СССР. К началу революции в России была только одна линия передачи с напряжением выше 35 kV, а в восстановительный период появилось несколько 110-kV линий; с пуском Днепрогэс освоено напряжение 160 kV, а с пуском Свирьской ГРЭС, состоявшимся 19 декабря 1933 г., вошла в строй первая линия в 220 kV. Что же касается ПО-kV линий, то они являются в настоящее время основными питательными магистралями во всех районах, а в нек-рых (Ленинград, Москва) постепенно получают и распределительные функции. В табл. 18 и на вкл. л., 9 приведены сведения о

Таблица 18.—П ротяженность высоковольтных линий электропер.едачи в км.

Годы“

22 kV

38 kV

110 kV

161kV

220 kV

Всего

1928

297

1 300

1 300

2 897

1931

1 159

3 088

3 921

8 168

1932

1 100

3 600

5 300

200

10 200

1933

1 ОСО

4 9С0

6 800

660

242

13 102

* На 31/XII соответствующего годаД

протяженности высоковольтных линий электропередачи. Давления паровых котлов, применявшиеся в восстановительный период порядка 12—18 at(a), повысились до 30—40, а в отдельных случаях и до 60 at(a) (Московско-Нарв-ская ТЭЦ). Необходимо упомянуть также об Э. окраин Союза. Интересным примером в этой области является первая в Союзе Заполярная электростанция на р. Ниве мощностью 86 MW, предназначенная для Э. разработки Хибинских апатитов и впоследствии—электростанции Мурманской ж. д. Эта станция, созданная в тайге в чрезвычайно трудных строительных условиях, явилась пионером в культурном и промышленном освоении Советского Севера. Наконец необходимо отметить, что к концу первой пятилетки окончательно оформились энергосистемы с несколькими районными электростанциями в каждой из них и большими питательными и распределительными сетями. Параллельно с развитием электростроительства не менее быстрыми темпами росли электропромышленность и машиностроение. Если в восстановительный период все крупные электростанции были оборудованы импортными машинами,то значительная -щсть станций, построенных в первую пятилетку, оборудована исключительно советскими заводами (табл. 19 ивкл. л., 10). Крупнейшим уста 6,4г. 19.—Уд. вес союзного оборудования на основных РЭС СССР (в % ко всему установленному оборудованию).*

Годы

Котлы

Турбины

Годы

Котлы

Турбины

1928

1,4

0,5

1931

6,4

10,1

1929

2,4

0,4

1932

6,6

9,0

1980

4,0

8,7

1933

16,3

20,1

* Данные приведены на конец года.

пехом советского электромашиностроения явилась постройка мощных гидрогенераторов Днепровской и Свирьской ГЭС. Не меньшие успехи были достигнуты в производстве высоковольтной изоляции, масляных выключателей и разъединителей высокого напряжения, высоковольтного кабеля ит. д. Достаточно упомянуть, что Свирьская линия передачи 220 kV оборудована целиком советскими изоляторами, трансформаторы 220/110 kV построены «Электрозаводом», а масляные выключатели и разъединители 220 kV—заводом «Электроаппарат». К концу первой пятилетки советская электрификация целиком избавилась от иностранной зависимости.

Что касается фактич. выполнения плана ГОЭЛРО, то в части строительства электростанций и сетей он был перевыполнен. К концу первой пятилетки было построено 25 новых районных станций и 15 значительно расширено. О порядке расширения дают представление примеры «Красного Октября», расширенного с 20 MW до НО MW, и Каширы, расширенной с 12 MW до 186 MW. Это расширение означало в действительности строительство совершенно новых районных станций.

Отстающими участками Э. первой пятилетки оказались ж. д. и сел. х-во. Тем не менее и в этом направлении было сделано следующее: электрифицировано пригородное движение Москвы по Северной и Нижегородской ж. д., пригородное движение Ленинграда по Балтийской ж. д., перевальный участок Заской ж. д. (Сурамский перевал), Луньевская линия (Урал)

и приступлено к постройке Московского метрополитена. В настоящее время ведутся работы по Э. Екатерининской ж. д. Между Донбассом и Кривым Рогом ведется подготовка к Э. и других магистральных линий. Массовая Э. сел. х-ва также начинается только теперь. Примененная в 1933 г. с большим успехом в ряде областей электромолотьба должна дать чувствительный сдвиг в этом направлении. Подводя итоги выполнения плана ГОЭЛРО, следует еще упомянуть о внедрении электростанций в домашний быт. Стимулом для этого послужило освоение советскими з-дами бытовых электрич. приборов, получивших очень большое и быстрое распространение в тех системах, где имеется свободная мощность. Однако и в тех системах, где энергобаланс все еще напряжен, спрос на бытовые приборы и бытовую энергию растет с каждым годом. Распространение бытовой энергии является прежде всего большим культурным завоеванием. Энергетическое его по. о-жительное значение заключается в том, чго при правильном пользовании бытовыми приборами (в части минимальной и средней нагрузки) оно ведет к уплотнению графика нагрузки и увеличению коэф-та использования машин.

Первая пятилетка, выдвинувшая ряд отраслей пром-сти СССР на первые места в мире, значительно уменьшила отставание СССР от индустриально передовых капиталистич. стран в области Э. На вкл. л., 11 показаны темпы роста электрооборудования СССР и капита-листич. стран за 1929—32 гг. (изменение производства электроэнергии в 1932 г. по сравнению с 1929 г.). Если по выработке электроэнергии в 1928 г. СССР, занимая 12-е место, составлял 1/28 электробаланса США и г/7 баланса Германии, то в 1932 г. СССР вышел на

4-е место в мире, причем его энергобаланс составляет 1 /б,5 баланса США и в 1,5—1,7 раза меньше баланса Германии. Что же касается ежегодного абсолютного прироста установленной мощности, то СССР обогнал не только всю Европу, но и США. С началом второй пятилетки наряду с дальнейшим расширением и развитием народного х-ва был выдвинут лозунг освоения новых производств и нового оборудования. В применении к электростанции это означает улучшение эксплуатации систем, борьбу за безаварийную работу, повышение качества электрич. тока (постоянство частоты, напряжения). Для большинства систем это означает расширение установленной реактивной мощности, рационализацию совместной работы гидростанций с теплоцентралями и конденсационными паровыми станциями, улучшение качества добываемого торфа, более рациональное его состояние и тому подобное. Из новых видов топлива выдвигается широкое использование сланцев с одновременной утилизацией их отходов. Из новых видов энергии выдвигается утилизация ветра и энергии солнца.

Т.к кначалу второй пятилетки планГОЭЛРО был исчерпан, а в отдельных районах и показателях значительно превзойден, потребовалось составление нового перспективного плана

Э., охватывающего период не менее 10 лет, а с ним и генерального плана развития народного х-ва. В качестве первой наиболее конкретно разработанной части этого перспективного плана необходимо было составить план второй пятилетки. Второй генеральный план должен был существенно отличаться от плана ГОЭЛРО. Во-первых, его невозможно было составить ка-

кой-либо одной централизованной комиссии, хотя бы с привлечением крупнейших специалистов Союза и научно-исследовательских учре ждений и ин-тов, т. к. за предшествовавший период отдельные республики, области и районы Союза во много раз развили свое хозяйство и усложнили хозяйственный организм. Поэтому основные наметки центра должны были детально проработаться на местах с участием широкой советской общественности. Если автором плана ГОЭЛРО было ок. 200 ученых и специалистов, то авторол! второго генерального плана уже должен быть громадный круг авангарда трудящихся Союза. Во-вторых, в эпоху составления плана ГОЭЛРО можно было лишь со здать общую картину Союза с ориентировкой на 10—15 лет вперед. От нового генерального плана, в особенности от части его, относящейся ко второй пятилетке, требовалась конкретность сроков и размеров капиталовложений. По этим причинам составление генерального плана второго периода развития представило значительно более сложную задачу, чем в свое время составление плана ГОЭЛРО. Начало было положено в мае 1931 г. на расширенной конференции в составе лучших специалистов Союза, представителей научно - исследовательских институтов, представителей ведомств и мест, созванной Госпланом СССР.

Основные тезисы плана второй пятилетки развития народного хозяйства и генерального плана Э. сводились к следующему:

1) Полное уничтожение элементов капитализма и классов, уничтожение причин, вызывающих диференциацию классов и эксплуатю, превращение всех трудящихся в активных строителей бесклассового социалистического общества.

2) Быстрое развитие благосостояния трудящихся города и деревни. Повышение снабжения трудящихся к концу второй пятилетки в 2—3 раза по сравнению с концом первой пятилетки. 3) Создание новой современной технич. базы во всех отраслях народного х-ва.

4) Увеличение механизации всего народного хозяйства и транспорта в 3—3,5 раза по сравнению с 1932 г. с полным освобождением от иностранной зависимости. 5) Индустриализация и Э. с.-х. и полусельскохозяйст-венных областей и в частности областей нацменьшинств л удаленных областей. 6)Развитие промышленности в сторону Востока, создание второй угольно-металлургич. базы на основе природных богатств Урала и Кузбасса. 7) Специализация отдельных областей в тех отраслях пром-сти и сел. х-ва, которые в наибольшей степени соответствуют имеющимся природным богатствам и роли данной области в народном х-ве Союза. 8) Создание новых промышленных форм путем постройки промышленных комбинатов при энергоцентралях, организуя последовательные технологии, процессы на общей энер-гетич. базе, с максимальным использованием

Таблица 20. — Э л е к т р о с т а н ц и и на угле.

Мощность в MW

Наименование станции

на 1/1 1933 г.

на 1/1 1984 г.

на конец

1937 г.

строится до полной мощности

Местонахождение

Московско-Нарвская ТЭЦ.

_

_

100

150

1

Ленинград

2-я Ленинградская ТЭЦ.

54,5

54,5

72

Сталиногорск

(Бобрики)

Сталиногорская.

250

Сталинская ТЭЦ.

ТЭЦ ВТИ (Теплотехничес-

100

Москва

кого ин-та).

60

»

Фрунзенская ТЭЦ.

125

•—

»

2-я Московская ТЭЦ.

38,5

38,5

54,5

»

Сормово-Канавинская ТЭЦ

50

Сормово

Воронежская ТЭЦ.

49

Воронеж

Кизеловская *.

28

70,0

100

Губаха

Егоршинская.

10,5

22,5

33,5

Егоршино

Челябинская.

99

99

150

% Челябинск

Челябинская ТЭЦ.

100

»

Казанская ТЭЦ.

10

20

32

Казань

Орская ТЭЦ.

50

Орск

Крымская..

24

Севастополь

Карагандинская.

48

Караганда

Семипалатинская ТЭЦ. Новосибирская левобереж-

15

Семипалатинск

ная..

20

49

Новосибирск

Иркутско-Черещювская.

24

48

район Иркутска

Хабаровская.

24

Хабаровск

Артемовская.

24

Владивосток

Новая в Зап. Донбассе.

20Q

300

Донбасс

Дзержинская.

24

48

96

Каменское(УССР)

ЮРТ (Криворожская).

26

44

44

Криворожский

55 РРОЙТТ

Одесская старая.

26,8

26,3

31,5

_

U ассснд

Одесса

Одесская новая.

24

»

Киевская..

21

21

45

Киев

Краснозаводская ТЭЦ.

62

Харьков

Ткварчельская.

48

Ткварчельский бассейн

Кувасайская.

24

Фергана

Северо-Донецкая ТЭЦ.

70

70

70

Переездная

(Донбасс)

Чугуевская..

45,5

45,5

45,5

ок. Харькова (Чугуев)

Воронежская.

Харьковского автозавода

24

24

Воронеж

ТЭЦ..

15

15

15

Харьков

1-я Харьковская.

23

23

23

_

»

Каширская..

186

186

186

Кашира

Кузнецкая ТЭЦ.

36

60

108

_

Кузнецк

Березниковская ТЭЦ.

ы

83

83

Березники

1-я Ленинградская.,

65

65

65

_

Ленинград

3-я Ленинградская.

14

14

14

_

»

4-я Ленинградская.

16,9

16,9

16,9

_

»

Ростовская ..

10

10

10

__

Ростов

Власовская ..

11

11

11

_

Донбасс

Магнитогорская.

48

48

48

__

Магнитогорск

Краматорская.

25

25

25

_

Краматорск

Краматорская ТЭЦ.

Н.-Тагильская ТЭЦ метал.

25

— 1

»

з-да..

Н.-Тагильская ТЭЦ вагоно-

25

Н. Тагил

строит. з-да.

25

_

» »

Липецкая ТЭЦ метал, з-да

25

__

Липецк

Криворожская ТЭЦ.

50

Кривой рог

Мельниковская.

36

60

Мельниково (Тадж. ССР)

* В качестве топлива—уголь и отходы коксования. фабрикатов, полуфабрикатов и отходов производства. 9) Радикальная реконструкция транспорта путем электрификации ж. д., применения двигателей внутреннего сгорания и широкой автомобилизации страны. 10) Дальнейшее развитие и реконструкция сел. х-ва расширением сети машинно-тракторных станций во все колхозы и внедрение механизации в с.-х. производственные процессы на основе Э. Как было указано выше, это—лишь самые общие и предварительные наметки нового генерального плана. В настоящее время ведется работа по дальнейшему его уточнению и конкретизации. На карте (вкл. лист) и в таблице 20—24 дана с данных об электростанциях СССР.

Достигнутые в первой пятилетке успехи позволяют по-новому подойти к электр ификации второй пятилетки в узком значении. В разрезе второй и дальнейших пятилеток конкретно встает вопрос о создании единой высоковольтной сети для всего Союза. По мере роста отдельных энергетических систем возникает технич. и экономич. целесообразность в постройке соединительных линий между ними для достижения большей маневренности и объединения резервов системы. Так, уже в настоящее время вполне целесообразно соединение Донбасса с Приднепровьем и Сев. ом. Осуществление Валдайских гидростанций позволяет соединить между собой Московскую, Ленинградскую и Иваново-Вознесенскую системы. Наконец решение проблемы Большой Волги намечает сеть, которая захватит почти всю территорию Европейской части Союза. В этом имеется несомненно еще целый ряд технич. затруднений (ограничение разрывных мощностей коротких замыканий, устойчивость параллельной работы электростанций, проблема регулирования напряжения таких крупных синхронных мощностей); однако, с другой стороны, достижения советской техники позволяют уже вполне реально говорить о напряжениях порядка 380—400 kV как нормальных для будущих магистралей, о создании вполне надежных грозоупорных линий передачи и о полной возможности изготовления на советских з-дах всей необходимой аппаратуры. Вторая стадия осуществления генерального плана потребует несомненно кроме межрайонных маневренных линий электропередачи создания также и сверхпитательных магистралей для передачи больших мощностей на очень большие расстояния. Без них немыслимы полное решение Урало-Кузбасской проблемы и исполь зование ресурсов Ангары—Енисея. Для таких сверхмагистральных линий напряжение 380 kV будет повидимому уже недостаточно. Здесь найдут свое применение линии с напряжением до 600 kV, линии, построенные на V4 и х/2 волны, а также постоянный ток. В области применения постоянного тока для передачи больших мощностей на большие расстояния советскими учеными за последнее время сделан целый ряд весьма ценных открытий. Новейшие приборы ионного и электронного типа позволяют уже теперь преобразовывать постоянный ток в переменный и обратно в промышленных количествах. Применение постоянного тока радикально решит проблему устойчивости параллельной работы, упростит регулирование напряжения, снизит потери в линии и тем самым повысит надежность передачи. Применение постоянного тока в настоящее время рисуется в следующем виде: электрич. энергия вырабатывается на электростанциях трехфазного тока и трансформируется до напряжения 400—600 kV. После этого она преобразуется в ионных или электронных приборах в постоянный ток и поступает в линию передачи. На приемном конце постоянный ток вновь преобразуется в переменный с напряжением 100— 400 kV и по распределительным сетям разводится по району. В этой схеме преимущество постоянного тока в линии передачи сочетается с легкостью генерации и удобством распределения трехфазного тока. Магистральные межрай-

Таблица 21. — Электростанции на штыбе (уголь).

Мощность в MW

Наименование станции

на 1/1 198В г.

на 1/1 1934 Г.

на конец 1937 г.

Местонахождение

Воронежская.

Сталинградская.

Шахтинская.

Штеровская.

Зуевская ..

Сталинградская ТЭЦ.

Краснодарская.

Несветайская.

Саратовская.

51

66

150

11

22,5

51

60

150

11

22,5

i

99

90

250

50

35

100

22,5

Воронеж

Сталинград

Шахты

Ново-Павловка (Донбасс) Зуевка (Донбасс) Сталинград Краснодар Несветай (Донбасс) Саратов

Таблица 22. — Электростанции на торфе.

Мощность в MW

Наименование станции

на 1/1 1933 г.

на 1/1 1934 г.

на конец 1937 г.

строится до полной мощности

Местонахождение

Дубровская.

___

100

100

200

ок. Ленинграда

Шатурская.

136

180

180

ст. Шатура М.-Каз. ж. д.

Горьковская.

158

204

204

Балахна

«Кр. Октябрь».

111

ок. Ленинграда

Ивановская.

75

75

124

ст. Милово

Ярославская.

36

36

36

район Ярославля

Брянская.

22

22

22

ок. Брянска

Белорусская.

20

20

32

Орша

Классоновская.

48

48

48

«Электропередача» (Моек, обл.)

Ивановская ТЭЦ.

14

14

14

Иваново

Орехово-Зуевская.

12,6

12,6

12,6

Орехово-Зуево

Уралмаш, завода ТЭЦ

10,0

10,0

Свердловск

Дзержинская.

50

Дзержинск (Горьковский край)

Марийская.

24

Марийская обл.

Закамская.

50

ок. Перми

Ср.-Уральская.

1С0

ок. Свердловска

Киевская ТЭЦ.

12

Киев

Минская.

12

Минск

онные линии единой высоковольтной сети неизбежно должны оказать сильное экономил, и культурное влияние на районы, по которым они будут проходпть, подобно тому как в начале прошлого века это было с железно-дорожными линиями.

Проблема создания единой высоковольтной сети СССР была с особой отчетливостью выдвинута на конференции по передаче больших мощностей на большие расстояния, созванной в Ленинграде весной 1931 г. Сопоставляя проекты Вьеля, Оливена и Шенгольцера с прак-тич. возможностями СССР, конференция пришла к выводу о том, что лишь именно в СССР имеются все предпосылки для реалистич. постановки и углубленной проработки этого вопроса. Говоря "о конструкции самой линии, было установлено, что з-ды СССР в состоянии изготовить все необходимые элементы (опоры, провод, изоляция, аппаратура и тому подобное.1. Для достижения необходимой устойчивости параллельной работы станций кроме схемы чисто по стоянного тока был предложен вариант смешанной передачи постоянным и трехфазным током. В части трансформации энергии предлагалось использовать каскадное соединение трансформаторов; кроме того были рассмотрены возможности постройки трансформаторов очень большой мощности и разобраны связанные с ними габаритные затруднения. Весьма обстоятельно был рассмотрен вопрос о высоковольтной и сверхвысоковольтной аппаратуре, в частности различные конструкции без-масляных выключателей. Большое внимание было уделено вопросам перенапряжений и защиты линий иередачи. В результате обсуждения конференция выдвинула ряд конкретных заданий научно -исследовательским ин-там и пром-сти и кон-статировалаполную своевременность постановки вопроса. За два года, истекшие после конференции, идея единой высоковольтной сети СССР получила всеобщее признание, и сейчас идет работа по конкретизации отдельных ее участков первой очереди и по исследованию наиболее целесообразных методов передачи больших мощностей на большое расстояние. В этой области наряду с исследованием освоенных уже напряжений 150 и "220 kV в направлении их дальнейшего усовершенствования исследуются вопросы о передаче энергии линиями, настроенными на г/4 и х/2 волны, о применении расщепленного провода для уменьшения волнового сопротивления линии (а следовательно увеличения натуральной мощности), о схемах с промежуточным отбором активной и реактивной энергии (в частности схема Баусса и т. д.). Разрабатывается также возможность освоения более высоких напряжений порядка 660 kV. Имея в виду успехи, достигнутые советскими заводами по изготовлению высоковольтного кабеля на 110 и 220 kV, рассматривается и его применение для будущих сверхмагистралей единой высоковольтной сети. В заключение следует упомянуть также о проблеме аккумулирования энергии", разработка которой идет в основном в следующих трех направлениях: а) создание крупных водохранилищ для суточного, годичного и многолетнего регулирования гидростанций, б) соединение водохранилищ с ветро-силовыми установками и в) конструкции электрокотлов с аккумулированием пара.

Таблица 23. — Гидроэлектростанции.

Мощность в MW

Наименование станции

на 1/1 1988 г.

на 1/1 1534 г.

на конец 1937 г.

строится до полной

М01ЦН.

Местонахождение

Волховская.

58

58

58

Волхов

Свирьская нижняя.

96

ст. Лодейное поле Мурм. ж. д.

Нивская.

62

Нива

Кондопожская.

4,5

4,5

26,5

Карельская АССР

Свирьская верхняя.

114

ст. Свирь Мурм. ж. д.

Туломская.

48

Кольский полуостров

Ачшукская.

15

ок. Орджоникидзе

Баксанская.

24,9

ок. Нальчика

Гизельдонская.

22,5

—·

район Орджоникидзе

Днепровская.

310

434

548

Кичкас

Тионская.

24,0

48

Кутаис

Земо-Авчальская.

13

37

Тифлис

Аджарис-Цхали.

16

район Батума

Храмская.

60

район Бармахцыз ()

Халагерьн (Арм. СС1 )

район Эривани

Дзорагетская.

-

15,0

22,5

Канакирская.

88

Сухумская.

10,4

» Гумиста

Кадырьинская.

13

13

Ташкент

Чирчикская I оч.

170

с. Ниазбекское

Варзобская.

7,5

Сталинабад

Ярославская.

100

с. Горское

Горьковская.

200

с. Васильево

Пермская.

360

с. Левшино

Гюмушская.

140

с. Гюмуши Арм. ССР

Тертерская.

58

ская ССР

Чирчикская II оч.

но

с. Троицкое

Таблица 24. — Станции на разном топливе.

Мощность в MW

Наименование станции

Топливо

на 1/1 1933 г.

на 1/1 1934 г.

на конец 1937 г.

Местона хождение

Самарская ТЭЦ.

Сланцы

15,2

15,2

36

Самара

Саркомбайн. завода ТЭЦ

Лесопильные отходы

12

12

Саратов

Кемеровская ТЭЦ.

Отходы коксования

24

148

Кемерово

Новороссийская.

Мазут

20

20

20

Новорос сийск

1-я Московская. Горьковского автоза

»

107,5

119,5

119,5

Москва

вода ТЭЦ.

»

24

24

24

Горький

Краснодарская. Грозненская им. Ком

»

11

11

11

Краснодар

интерна.

*

25

25

25

район Грозного

«Кр. Звезда».

Газ, мазут

85

85

85

Баку

Им. Красина.

» »

67,6

67,6

67,6

Так этап за этапом мощно прокладывает свои своеобразные пути Ленинско-Сталинская Э. «всей страны» Советов. Ученические годы уже давно пройдены. Впереди необъятные горизонты нового количественного и качественного разворота электроэнергетики, возможного лишь в условиях нашего социалистич. планового режима всего хозяйства.

Лит.: МарксК.иЭнгельс Ф., Сочинения, т. 14, стр. 516—520, 538—540, 572—630, М.—Л., 1930; и х ш е, т. 21, стр. 195—197,199—201, М.—Л., 1929; и х ш е, т. 24, стр. 584, 587, 593, 594, 596, М.—Л., 1931; Л ибкнехтВ., Воспоминания о Марксе, П., 1918; Энге льс Ф., 14 марта 1883, стр. 7—8, М., 1933; МарксК.иЭнгельс Ф., Архив, т. 1, стр. 342, М., 1924; и х ж е, Письма, под ред. В. Адоратского, стр. 320, М., 1932; Ленин В., Сочинения, 3 изд., т. 4, стр. 206—211, М.—Л., 1929; его ж е, Сочинения, т. 16, стр. 368—369, М.—Л., 1930; его ж е, Об электрификации, М.—Л., 1931; Ленинский сборник, т. 20, стр. 207—222, М., 1932; Сталин И., Вопросы ленинизма, 9 изд., стр. 133, 362—363, М., 1932; Стенография. отчет VII Пленума ИККИ, т. 2, М., 1927; Резолюции и постановления IX съезда РКП(б), М., 1920; Савельев М. и Поскребышев А., Директивы ВКП(б) по хозяйственным вопросам, стр. 14, М.—Л., 1931; Резолюции XI съезда РКП(б), стр. 87, там же; Резолюции XII съезда РКП(б), стр. 110, там же; Резолюции XIII съезда РКП(б), стр. 168, 177, там же; Постановления V Съезда Советов СССР, стр. 535, там же; Постановления ЦК ВКП(б) от 19/III 1930, стр. 681—684, там же; Резолюции XV съезда ВКП(б), стр. 413, 430, 431, там же; Резолюции XVII партконференции ВКП(б) [Об итогах XVII конференции ВКП(б)], стр. 51, М., 1932; Александров И., Днепрострой, М., 1927; В е и ц В., Очерки по энергетическому перевооружению СССР и капиталистических стран (в книге: Энергетическое хозяйство СССР за 1928—29 г., т. 1, М.—Л., 1931); его же, Современное развитие электрификации в капиталистических странах, Л., 1933; Электроэнергетика СССР, под рук. В. Вейца, т. 1, Л., 1934; Кржижановский Г., Сочинения, т. 1, Электроэнергетика, М., 1933; Кузнецов Б., Единая высоковольтная сеть СССР в перспективном плане электрификации, М.—Л., 1931; ФлаксерманЮ., Классики марксизма и партия об электрификации, М., 1932;Я ко б с о н М., Энергетика и оборона, М.—Л., 1933; Всесоюзное совещание по составлению генерального плана электрификации СССР, М., 1931; Резолюции майского совещания по составлению генплана электрификации СССР (5—10 мая 1931), М., 1931; Всеукраинская конференция по составлению генерального плана электрификации, Харьков, 1931; Генеральный план электрификации СССР (Материал к Всесоюзной конференции), под ред. Г. Ломова, т. 1—7, М.—Л., 1932—33; BuggelnH., Die Ent-wicklung d. offentlichen Elektrizitatswerke in Deutschland, Stg., 1930; D ohm K., Internationaler Stromaus-tausch, Munster, 1931; Dunlop D., Power Resources of the World Potential a. Developed, L., 1929; Henderson F., The Economic Consequences of Power Production, L., 1931. M. Шателен.

Теплофикация, централизованное снабжение теплом на расстояние на базе комбинированной выработки тепла и электрич. энергии на ТЭЦ. В условиях социалистич. х-ва Союза экономич. преимущества теплофикации реализуются более полно. Потребности в электроэнергии и тепле (пари горячая вода) для промышленных, коммунальных и бытовых нуяад м. б. покрыты различными способами их производства при различном экономическом эффекте; так, выработка электроэнергии в Союзе до последнего времени (1928—30 гг.) преимущественно осуществлялась тепловыми конденсационными электростанциями при кпд станции в целом 10—18% и для современных технически совершенных станций не свыше 25%. Тепловой баланс совершенной конденсационной станции с регенерацией представляется примерно в следующем виде [давление пара перед турбиной около 55 at(a), перегрев пара 425°, давление в конденсаторе рк^0,04 at(aj] в %:

Различные потери в котле. 17—20

Потери при транспорте тепла от котла

ДО ту: бины.. 1,5—1,6

Потери в ту! бине (механические и тепловые) 1 5 i 7

Потери с охлаждающей водой в конденсаторе турбин.. 55—61,8

Полезно использованное тепло на выработку электроэнергии. 25—15

Удовлетворение потребностей в тепле для отопления м. б. произведено местными отопительными системами (печи различных систем) при среднем коэф-те использования топлива 50—60%. Промышленные нужды в тепле (паре и горячей воде), а также и потребность в тепле на отопление, вентиляцию, бани, прачечные м. б. удовлетворены местными котельными при среднем кпд 60—65%, эти же потребности целого· промышленного или коммунального района м.б. покрыты от центральной котельной (теплоцентрали), отстоящей от потребителей тепла на нек-ром (3—5 им) расстоянии. Средний кпд. (коэф. топливоиспользования) центральной котельной доходит до 70—75%. Централизованное снабжение теплом на расстоянии от котельных получило широкое развитие в США в конце 19 и в начале 20 вв., где в настоящее время имеется свыше 300 установок такого рода. По сравнению с индивидуальными котельными центральные представляют выгоды в отношении экономии топлива, возможности использования местных низких сортов топлива, уменьшения расходов на транспорт золы и экономии на обслуживающем персонале. Средний кпд транспорта тепла (потери теплопроводов) можно принять равным ~ 90%; средний общий кпд (топливоиспользования) всей центральной котельной, включая потери в тепловой сети“ можно принять равным 63%. Как указано выше, крупные центральные котельные м. б. приспособлены для сжигания низкосортных топ л ив, что невозможно в мелких установках домовых котельных. Доставку топлива, а также вывозку золы, можно производить по ж“-д. путям или водным транспортом непосредственно к центральной котельной. Это особенно важно при использовании местных низкосортных малокалорийных и многозольных топлив. Стоимость отдельных местных котельных района равна примерно стоимости тепловой сети при центральной котельной. Для них разность в кпд является экономией топлива, равной 63 — 55=8%.

Раздельное производство тепла (пар и горячая вода) и электроэнергии можно совместить в одном комбинированном процессе, если изменить работу пара в паровой турбине или поршневой машине так, чтобы часть его отводить (отбирать) в некоторой промежуточной точке процесса его расширения. Обычно для технология, целей пар отбирается при 10—12 at(a) и для отопления и коммунальных нуящ при 1,5— 1,2 at (а). В первом случае тепло подается потребителю непосредственно в виде пара, во втором—в виде горячей воды, для чего отъемным паром нагревают воду в пределах 90—130° в теплообменном аппарате (бойлере); горячая вода подается потребителю насосами. Такая комбинированная установка называется теплоэлектроцентралью, сокращенно ТЭЦ (смотрите Электрические станции) а процесс составляет энергетич. основу теплофикации. Тепловой баланс такой установки представляется в след, виде (в%):

Различные потеги в котле. 17—20

Потери при Т; анспорте тепла от котла до турбины.. 1,5—1,5

Потери в турбине (механические и тепловые) 1,6—1,8

Поте и с охлаждающей водой в конденсаторе турбины.. 9,9—16,7

Полезно использованное тепло:

на выработку электроэнергии. 20 „_151„0

отдано тепловым потребителям. 501 υ 451 ьи

Т. о. коэф. использования топлива для ТЭЦ может доходить до 70%. Потери на транспорте тепла такие же, что и для ТЭЦ (кпд теплопроводов д“ 0,9). На первый взгляд может показаться, что в данном случае отсутствуют какие-либо преимущества перед централизованным ^снабжением теплом от центральной районной котельной, имеющей такое же использование топлива. Это происходит потому, что коэф. использования топлива для ТЭЦ не характеризует количества электроэнергии, выработанной на тепловом потреблении (в среднем 1 kW на каждые 7—10 килограмм пара, отданного потребителю), к-рое при раздельном производстве тепла и электроэнергии должен быть выработано на конденсационной станции с коэф-том использования топлива в 10—17%. При комбинированном производстве тепловой и электрич. энергии по сравнению с раздельным получаются следующие соотношения: а) экономия в топливе, с учетом вырабатываемой электроэнергии, по сравнению с раздельной выработкой тепловой энергии на центральных котельных и электрич. энергии на конденсационной электростанции получается порядка 20—25%; б) экономия в топливе по сравнению с местными отопительными установками с собственными индивидуальными котельными составляет 30—35%.

В первоначальном виде теплофикационные установки, за единичными исключениями, представляли фабрично-заводские ТЭЦ, обслуживающие только одно промышленное предприятие паром и электрической энергией. В таких предприятиях само соотношение количеств требуемого тепла и электроэнергии благоприятствовало использованию комбинированного процесса. Параллельная работа с электрич. сетью данного района почти не проводилась. Также не отпускалось тепло за пределы данного промышленного предприятия. В соответствии с этими ограничениями,существо которых лежит в частновладельческой системе народного хоз-ва, мощность этих фабрично-заводских ТЭЦ незначительна: она колеблется от нескольких сот до нескольких тыс. kW. Лишь при особенно крупных ф-ках и з-дах она превышает 10 000 kW. Такие ТЭЦ являются типичными для Германии и отчасти Америки. Только после мировой войны, особенно под влиянием топливных затруднений, охвативших в это время страны Центр. Европы, начала развиваться теплофикация с охватом как промышленного, так и коммунального бытового потребления тепла. В ряде случаев производилось переоборудование старых чисто силовых городских электростанций в ТЭЦ, в других случаях строились новые ТЭЦ. Так возникли городские теплофикационные установки в Гамбурге, Берлине, Лейпциге, Мюнхене, Эльберфельде, Бармене и других городах Германии. В США ТЭЦ осуществлены в Рочестере и Портленде. Тепловое потребление жилых районов (максимальная часовая потребность тепла на одного человека) вновь проектируемых рабочих поселков и соцгородов Союза при полном централизованном удовлетворении всех культурно-бытовых потребностей населения по данным Всесоюзного теплотехнич. ин-та можно характеризовать -след, средними показателями (в Са1/чв-ч.):

Отопление и вентиляция жил. зданий. 950

Отопление и вентиляция культурно-бытовых зданий 290

Горячее водоснабжение.. 250

Бани 70

Прачечные (при двухсменной работе). 7о

Фабрики-кухни (при двухсменной работе). 110

Итого. 1 740

Этот расход тепла может дать около 0,5 kWh электроэнергии, вырабатываемой на централизованном снабжении теплом. Средняя г о-д о в а я потребность тепла на одного человека характеризуется следующими показателями (в Са1/чв-ч.):

Отопление и вентиляция жил. зданий 2,25 х Ю6

Отопление и вентиляция культурно-

бытовых зданий..0,70 х 106

Горячее водоснабжение жилых домов 0,60 х 106

Бани0,12 х юб

Прачечные..о,26 х 106

Фабрики-кухни ..о,87 х 106

Итого. 4,80 х Ю6

Развернутое строительство теплофикации в Союзе началось одновременно с реконструкцией промышленности. Июньский (1931 г.) Пленум ЦК ВКП(б) в резолюции о московском городском хоз-ве и о развитии городского хоз-ва Союза указал на значение теплофикации и дал конкретный план ее развития. «Вместе с тем ЦК считает, что до настоящего времени не было уделено достаточного внимания вопросу теплоснабжения Москвы и Московской области и что теплоснабжение Москвы не было увязано с электроснабжением» и далее: «ЦК считает, что для полного удовлетворения возросшей потребности Москвы и обеспечения электрической и тепловой энергией новых промышленных предприятий и бытовых нужд населения города необходимо развитие всего энергетического хозяйства города в направлении теплофикации». К концу первой пятилетки в Союзе построено и передано в эксплуатю 45 фабрично-заводских ТЭЦ на общую мощность 275 000 kW. Одновременно к построенным уже фабрично-заводским ТЭЦ присоединялись в качестве потребителей тепла дополнительно фабрики и з-ды, а также жилые и другие здания района, и т. о. они превращались в районные ТЭЦ (Красно-Пресненская ТЭЦ и Первая ТЭЦ высокого давления в Москве, ТЭЦ им. Веры Слуцкой в Ленинграде и др.). Попутно с превращением фабрично-заводских ТЭЦ в районные было приступлено к переоборудованию нек-рых старых чисто силовых электростанций в ТЭЦ путем установки на них теплофикационных турбин. Это было произведено на 1-й государственной электростанции в Мо.скве, на

2-й" и 3-й электростанциях в Ленинграде и на бывшей Коммунальной электростанции в Харькове, наконец на городских электростанциях Ярославля и Костромы. Кроме того была сооружена новая небольшая городская ТЭЦ в г. Пскове. Однако осуществление плана электрификации страны с установкой на строительство крупных районных электростанций стояло в противоречии со строительством мелких ТЭЦ; поэтому июньский Пленум ЦК ВКП(б) 1931 г. дал директиву: «в дальнейшем плане электрификации страны должна быть во всем объёме учтена задача развернутого строительства мощных теплоэлектроцентралей». В результате к XVII Партийному съезду централизованный отпуск тепла с ТЭЦ достигал значительных размеров. По станциям, входящим в систему Главэнерго, рост отпуска тепла по годам характеризуется следующими показателями (в тыс. MCal): в 1931 г.—1 300; в 1932 г.—1 900; в 1933 г,—2 300; в 1934 г.—3 400 (план). По Союзу в целом в 1933 г. отпуск тепла с ТЭЦ достиг 6,5— 7 млн. MCal. Это показывает, что на базе теплового потребления выработано свыше 1 млрд.

kWh и достигнута экономия за один только год в размере 700 000—800 000 ш условного топлива.

Тепловые сети. Под тепловыми сетями понимается внешняя сеть теплопроводов, передающих тепло в виде пара или горячей воды от теплоцентрали или ТЭЦ к отдельным потребителям тепла (ф-кам, з-дам, коммунальным предприятиям, домам).

Потребители тепла, присоединяемые к тепловым сетям, м. б. разбиты на следующие категории: а) отопление и вентиляция жилых, общественных и производственных зданий; б) бытовое потребление тепла (горячее водоснабжение); в) потребление тепла на производственно-технологические нужды промышленных и коммунальных предприятий. Для отопительно-вентиляционных нужд основным видом теплоносителя в настоящее время в СССР является горячая вода. Это касается как жилых и общественных, так и фабрично-заводских зданий, где вода как теплоноситель для отопления и вентиляции получает все большее распространение, вытесняя пар. Водяные отопительно-вентиляционные системы имеют те преимущества по сравнению с паровыми, что дают возможность центральной котельной регулировать количества подаваемого тепла в зависимости от t° наружного воздуха, требуют низких параметров теплоносителя, а также облегчают транспортировку тепла на большие расстояния. Бытовое потребление тепла может быть удовлетворено также с помощью горячей воды. Коммунальные предприятия для обслуживания своих производственно-технологических процессов требуют, в зависимости от предприятия, воду или пар или тот и другой вид теплоносителя. Так, бани м. б. удовлетворены исключительно горячей водой; для прачечных и фаб

рик-кухонь требуется как пар, так и горячая вода. Промышленные предприятия для произ-водственно-технологич. процессов требуют как пар, так и горячую воду, однако главную роль играет здесь пока пар. Следует отметить, что в последнее время в ряде производственных процессов сделаны известные успехи в отношении перехода с пара на горячую воду. Т. о. в настоящее время в тепловых сетях применяется два вида теплоносителей—пар и горячая вода, которыми м. б. удовлетворено подавляющее большинство тепловых потребителей. Не м. б. присоединены к тепловым сетям потребители, требующие тепло очень высокого потенциала (300—400°). Принципиальная компановка ТЭЦ и увязка ее с потребителями через тепловую сеть видны из фигура 1 (где: 1—пар из котла, 2—турбогенератор, 3—отборный пар из турбины, 4—конденсатор, 5—водяная сеть, 6— пополнение убыли воды в сети, 7—паровая сеть на производство, 8—потребители, 9—водоводяной подогреватель, 10—горячая вода на бытовые или производственные нужды, 11—обратная вода от потребителя, 12—конденсат из производства, 13—конденсатный бак, 14—конденсат в котел).

Параметры теплоносителей, требуемые различными тепловыми потребителями, колеблются в широких пределах. Темп-pa воды для бытовых нужд должен быть порядка 60—80°; для отопления жилых зданий—не выше 90—95°; для вентиляционных целей и отопления фаб.-зав. зданий достигает 120—130°; для производственных нужд t° колеблется в широких пределах, достигая 120—130°, а в некоторых случаях и выше. Различные производственно-технологические процессы промышленных предприятий требуют пар самого разнообразного давления. Так, текстильная промсть предъявляет требования на пар порядка 3—4 at(a), целлюлозно-бумажная 3—4 at(a) и 7—8 at(a), нефтеперегонная промсть для крекинг-процессов требует пар давлением 14 at(a). В условиях снабжения теплом от ТЭЦ, как это имеет место в наших тепловых сетях, необходимо установить определенные параметры давления пара в сетях, чтобы сделать возможной стандартизацию отборов пара у турбин, снабжающих теплом сеть. В качестве таких стандартных давлений отбираемого пара от турбин принято: для производственно-технологич. целей 6 и 12 at(a) и для отопительно-вентиляционных нужд 1,2—2,5 at(a). Наивысшая температура воды, подаваемой в тепловую сеть, определяется требованиями потребителей и экономическим расчетом сети. В современных проектах тепловых сетей эта температура принимается в 120-440°.,

Режимы регулировки тепловых сетей. Одним из существенных вопросов в работе водяных тепловых сетей является вопрос о режиме работы (режиме регулировки) сети. В водяных сетях могут применяться три режима регулировки: качественный, количественный и комбинированный. В помещениях с водяными системами отопления можно легко поддерживать требуемый £°-ный режим (постоянная t° воздуха в помещениях) путем изменения t° подаваемой воды при изменении t° наружного воздуха. При этом количество циркулирующей в отопительной системе воды остается постоянным. Подобный режим подачи постоянного количества воды в сеть и регулирования количества подаваемого тепла путем изменения t° воды, отходящей с ТЭЦ (в зависимости от t° наружного воздуха), носит название режима качественной регулировки. Такой режим имеет применение при обслуживании отопительно-вентиляционных потребителей, гл. обр. при теплофикации городов и фабрично-заводских поселков, где основной является отопительно-вентиляционная нагрузка. Постоянное количество циркулирующей в сети воды создает одновременно и постоянный гидравлич. режим работы сети, что особенно важно для отопительных систем, работающих с применением водо-водяного элеватора (эжектора), с помощью которого часть охладившейся в системе воды подмешивается к более горячей, чем требуемая для отопления, воде, подаваемой из тепловой сети, и т. о. в отопительной системе достигается требуемая t° воды. При режиме количественной регулировки поддерживается постоянной t° подаваемой воды и меняется количество воды. При присоединении отопительно-вентиляционных систем к тепловой сети, работающей по количественному режиму, отпадает возможность централизованной регулировки отпускаемого с ТЭЦ количества тепла при изменении t° наружного воздуха, и регулировка должна осуществляться вручную (или с помощью автоматики, устанавливаемой непосредственно у потребителя). При этом всякое заметное изменение количества циркулирующей в сети воды влечет за собой и изменение гидравлич. режима сети, что требует также дополнительной регулировки. Однако этот режим представляет существенный интерес для районов промышленных и смешанных (со значительным количеством промышленных потребителей, питаемых от той же сети, что и отопительные системы зданий), т. к. для производственных нужд требуется вода постоянной t°. При режиме качественной регулировки при высоких t° наружного воздуха t° подаваемой в сеть воды * обычно бывает ниже 70°. Подобное понижение t° воды нежелательно в тех случаях, когда вода от тепловой сети служит например также для нагревания воды, предназначенной для бытовых нужд. В подобных сетях м. б. применен режим комбинированной регулировки. В случае питания от сети и бытовых нужд регулировка от низких t° наружного воздуха до 1° воздуха, отвечающей t° воды (например в 70°), может осуществляться по качественному методу, а при более высоких t° наружного воздуха—по количественному методу; при этом, во избежание чрезмерного повышения температуры в зданиях в теплые дни, подача тепла может производиться с перерывами.

Системы тепловых сетей. Наличие двух теплоносителей в тепловых сетях (пара, предназначенного для удовлетворения произ-водственно-технологич. нужд промышленных предприятий, и воды, предназначенной в основном для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения), различные требования к режимам работы, предъявляемые отопительно-вентиляционными системами, промышленным потреблением воды и горячим водоснабжением, определяют и характер системы тепловых сетей, применяемых для теплофикации отдельных районов. Для водяных сетей в жилых районах преимущественно с отопительно-вентиляционной нагрузкой и бытовым потреблением тепла основной системой является двухтрубная (одна прямая труба и одна обратная). Удовлетворение бытовых нужд при этой системе осуществляется путем нагрева горячей водой из сети городской воды в специальных водоводяных подогревателях (бойлерах). Осуществляемая в нек-рых случаях для жилых районов трехтрубная система (труба, подающая тепло для отопительно-вентиляционных установок, труба, подающая воду для горячего водоснабжения, и общая обратная труба) является более дорогой системой и получила меньшее распространение. Паровые сети в жилых районах предназначаются для удовлетворения производственных потребителей—фабрик-кухонь, прачечных и некоторых других коммунальных предприятий. В промышленных районах, где для производственно-технологических целей требуется пар, а для отопления и вентиляции—горячая вода, применяется смешанная система тепловых сетей, состоящая из паровых и водяных сетей.

Паровые сети при потреблении пара одного параметра обычно состоят из одной прямой трубы и одной обратной для конденсата, причем часто, и особенно при работе отопления и вентиляции также на паре, применяется еще вторая прямая труба, которая одновременно служит известным резервом на случай выхода одной из труб из работы. В случае потребления производством пара двух параметров при значительном количестве потребляемого пара обоих параметров устраивают две независимые системы паровых сетей. В отношении водяных сетей для промышленных районов м.б. распространены соображения, изложенные выше в отношении водяных сетей для жилых районов. Однако большая удельная теплоплот-ность промышленных районов дает и больше предпосылок для выделения горячего водоснабжения в независимую магистраль, в особенности при значительном потреблении горячей воды на технологии. нужды.

Схемы тепловых сетей в основном определяются географии, размещением тепловых потребителей (планировкой города, фабрично-заводского района). Различаются схемы однорадиальные (незамкнутые), многорадиальные (незамкнутые и замкнутые) и кольцевые. Первый тип сетей (однорадиальных) получил распространение в старых, сравнительно небольших городах, где в принципах старой планировки создавалась главная улица, застроенная наиболее крупными зданиями, оборудованными центральными системами отопления. Тепловая магистраль прокладывалась по этой главной улице, и ответвления давались в прилегающие переулки. Многорадиальная система применяется в городах со сравнительно равномерной застройкой и особенно применима в городах с правильной квартальной застройкой, как проектируются наши новые социали-стич. города. Применение замкнутой системы (перемычки) дает возможность в случае аварии в том или ином участке сети частично переключить потребителей аварийного участка на исправное ответвление. Применение кольцевой системы, в особенности с перемычками между ответвлениями, дает возможность создать сеть наиболее надежную в смысле бесперебойности снабжения. Однако кольцевые сети являются наиболее дорогими по стоимости из рассмотренных типов сетей. Применение распределительных насосных подстанций позволяет увеличить радиус действия водяной теплофикационной сети до 10—15 им против 5—7 им для обычных сетей. Экономический радиус действия паровых сетей лежит в тех же пределах и ограничивается, с одной стороны, потерей давления, а, с другой, при повышении начальных параметров передаваемого на дальнее расстояние пара, уменьшением выработки электроэнергии на ТЭЦ на тепловом потреблении.

Основы экономического выбора сетей. Экономический выбор системы теплофикации в паровых сетях (наивыгоднейшего давления в начале тепловой сети и наивыгоднейших диаметров трубопроводов сети) и в водяных сетях (темп-p подаваемой в сеть водьц реяшма регулирования сети, схемы тепловой сети и диаметров трубопроводов) осуществляется, исходя из следующих положений. Теплофикационная система состоит из теплоэлектроцентрали, тепловой сети и теплоиспользующей аппаратуры у абонентов. Обычно со стороны потребителей тепла к параметрам теп-

или лоносителей (давлению и темп-ре пара и воды) предъявляются совершенно определенные требования, вытекающие из условий технологического процесса. При проектировании тепловых сетей эти параметры обычно бывают заданными. Т. о. экономическому выбору подлежат диаметры паровой сети и t° воды и диам. водяной сети. Если экономический выбор системы осуществлять, исходя из годовых расходов по эксплуатации системы, то они для паровой сети будут определяться расходами, связанными с выработкой электрич. энергии на ТЭЦ (на тепловом потреблении), и расходами по эксплуатации тепловой сети. Последние определяются амортизационными отчислениями по сети, расходами на ремонт и обслуживание тепловой сети и размерами тепловых потерь. Понижение начального давления в тепловой сети вызывает увеличение полезного перепада в паровой турбине и увеличение выработки электрич. энергии. Но, с другой стороны, увеличение начального давления сети уменьшает располагаемое падение в тепловой сети, увеличивает ее диаметр, а следовательно и стоимость. Т. о. задача экономического расчета паровой сети сводится к нахождению оптимального начального давления в тепловой сети, при к-ром экономичность установки была бы максимальной. На экономику водяной тепловой сети влияют температурный перепад воды в сети (разность темп-p в подающей трубе и обратной) и стоимость тепловой сети. Чем больше будет температурный перепад воды в сети, тем выше должен быть темп-pa воды, подаваемой в тепловую сеть, и тем следовательно выше должен быть давление отбираемого от турбины пара. Повышение давления пара в отборе уменьшает количество вырабатываемой электрич. энергии на ТЭЦ. С другой стороны, чем больше будет температурный перепад воды в тепловой сети, тем меньшее количество воды приходится перекачивать по тепловой сети на единицу подаваемой тепловой энергии и тем меньше будут диаметры сети, а следовательно стоимость тепловой сети и расход электрической энергии на работу насосов. Таким образом задача экономического расчета заключается в том, чтобы найти такой температурный перепад воды в сети и диаметры трубопроводов, при которых экономичность всей системы (ТЭЦ + сеть) была бы максимальной. Задача эта может быть решена путем составления ряда сравнительных вариантов или аналитически.

Расчет тепловой сети составляется из расчетов гидравлического, теплового, механического и строительного. В задачу гидравлич. расчета входит определение падения давления в сети, выбор диаметров труб, определение мощности насосов и исследование поведения сети в гидравлич. отношении при изменении нагрузки в сети. В задачу теплового расчета входит расчет и выбор тепловой изоляции. В задачу механич. расчета входит выбор и расчет механич. сооружений тепловой сети (расчет прочности труб, компенсации, опор и др.). В задачу строительного расчета входит выбор и расчет строительных сооружений тепловой сети.

Гидравлический расчет сети. Падение давления в трубопроводе (для пара или для воды) может быть определено также по формулам:

Pl-i>2= Кг!М2

Pl-P2=~

12,5

Ίοβ

Gt l

d5 γ

кг/м2,

где и p2—давления теплоносителя (пара, воды) в начале и конце трубопровода в гг/м2 (или миллиметров Н20), Я—коэф. сопротивления трубы движению теплоносителя, с—скорость теплоносителя в м[ск, д—ускорение силы тяжести в м/ск2, G—вес протекающего теплоносителя в килограммах 1ч, d—диам. трубопровода в м, I—длина трубопровода в м, γ—удельный вес теплоносителя в килограммах/м5.

Коэф. сопротивления Я зависит от характера течения теплоносителя и степени шероховатости труб. В тепловых сетях имеет место исключительно турбулентное (вихревое) движение теплоносителя (пар, вода). Как известно из гидродинамики, характер течения определяется критерием Рейнольдса Re, равным р _ cdy _ 36 G Ке ~ ϋμ ~~ Ί06 άμ ’

где μ—коэф. абсолютной вязкости, значения остальных букв приведены выше. При значениях Re>2 300 имеет место турбулентное движение. В тепловых сетях течение пара и воды обычно характеризуется значениями Re> 105. Как показали исследования Никурадзе(1933 г.), в обычных шероховатых трубах при Re> 105 имеет место квадратичный закон сопротивления движению теплоносителя и Я зависит исключительно от степени шероховатости трубы. Применив логарифмич. закон Кармана и Прандтля для коэф-тов трения в трубах, Ни-курадзе получил на основании своих экспериментальных данных следующую зависимость для Я:

"(.Л**)·

Эту формулу следует применять в гидродинамическом расчете современных тепловых сетей вместо ф-л Браббе, Фритцше и др., применявшихся до последнего времени. Ф-ла Никурад-зе м. б. несколько упрощена и представлена в следующем более удобном для практического пользования виде:

χ _ 0.093

Упрощенные ф-лы дают весьма близкое совпадение с формулой Никурадзе. В приведенных ф-лах d—внутренний диаметр трубы в миллиметров, г—внутренний радиус трубы, а к—величина абсолютной шероховатости, значение которой для новых железных труб принимают обычно равным к=0,2 миллиметров, для железных труб, покрытых небольшим слоем коррозии или накипи, 0,2—0,3 миллиметров и для старых железных и чугунных труб 0,5-у2,0 миллиметров.

Движению теплоносителя (горячая вода, пар) оказывает сопротивление не только прямая труба, но и различные местные сопротивления, имеющиеся в сети. Под местными сопротивлениями понимается арматура (задвижки, вентили, компенсаторы, тройники и т. д.), включаемая в трубопроводы и вызывающая потерю напора, а также участки изогнутых труб. Для приближенных расчетов как водяных, так и паровых теплопроводов можно местные сопротивления принять равными 30% от потерь на трение в трубах. Для более точного определения потери давления местными сопротивлениями водяной и паровой сети можно пользоваться ф-лой или

i~^a

C2

7 °’64

G 2

d± · γ

где Δρα—потери давления, вызываемые местными давлениями на рассчитываемом участке, с—скорость движения воды или пара в м/ск, γ—плотность воды или пара в килограммах/м3, 67=9,81 м/ск2, Я—коэфидиент местных сопротивлений для данной арматуры (может быть взят из специальных справочников). Для примера приведены значения λα для некоторых видов местных сопротивлений: нормальный вен тиль—7; вентиль типа Koswa—1,4; вентиль типа Ideal—0,7; задвижка—0,4; компенсатор лирообразный—2; компенсатор волнистый—3,3.

Тепловой расчет сети и тепловая изоляция. На тепловую изоляцию ложится задача уменьшения величины тепловых потерь при транспорте тепловой энергии по тепловым сетям и обеспечения подачи потребителям тепла требуемых потенциалов. Изоляция, технически правильно спроектированная и выполненная и экономически правильно выбранная и рассчитанная, сводит тепловые потери к тому оптимуму, при к-ром годовые расходы, связанные с эксплуатей тепловой изоляции вместе со стоимостью годовых тепловых потерь теплопровода, получаются минимальными. В качестве изоляционных материалов в тепловых сетях применяются: диатомит (трепел), асбест, торф, шерстяные и бумажные очесы, шлаковая вата, доменная пыль и ряд других материалов. Различаются способы изоляции по горячему и по холодному трубопроводам. При первом способе тестообразная мастика набрасывается слоем небольшой толщины на горячую трубу. Когда этот слой высохнет, набрасывают следующий слой, и так до тех пор, пока изоляция не достигнет требуемой толщины. При изоляции по холодному способу применяют заранее приготовленные скорлупы, сегменты, плитки, накладывают их на трубу, укрепляя проволокой. Швы между сегментами подштукатуриваются. Помимо указанных видов изоляции применяется изоляция засыпная (доменная пыль), шлаковая вата, торф и заливная пено- и газобетонная. Засыпная изоляция прокладывается или в бетонных каналах различных сечений, прикрываемых сверху бетонной плитой, или в железных кожухах. Пено- и газобетонная изоляция заливается в виде жидкой массы вокруг трубы в бетонный или пенобетонный канал или в опалубку и в таком виде застывает, образуя вокруг трубы довольно монолитный слой, воспринимающий одновременно и механич. воздействия на трубу извне (давление земли, усилия от проезжающих по земле экипажей). Изоляционная конструкция, изготовляемая по горячему или по холодному способам с помощью скорлуп, сегментов или плит, состоит обычно из трех частей. Первый, слой, прилегающий непосредственно к трубе, носит название защитного слоя; второй слой изоляционной конструкции носит название основного и состоит из одного или нескольких слоев изоляционного материала, обладающего низким коэфициентом теплопроводности и играющего главнейшую роль в тепловом сопротивлении изоляционной конструкции. Органические изоляционные материалы, обычно применяемые для основного слоя, не· допускают высоких t° теплоносителя: уже при сравнительно низких t° (до 100—120°) в них начинается процесс сухой перегонки, вызывающий изменение теплоизоляционных свойств-материала в сторону ухудшения. Защитный слой в этом случае имеет назначение предохранить основную изоляцию от этих высоких t° теплоносителя. Наружный, третий, слой служит для придания изоляции надлежащего внешнего вида и защиты ее от проникновения влаги. Обычно, в особенности при открытых прокладках, наружный слой делается из миткалевого или бязевого бинта, и затем вся конструкция окрашивается масляной краской или просмаливается.

Потери тепла в трубопроводе длиною L ж-в течение τчасов выражаются следующей ф-лой:.

Q=2 π-hit i — ία)·τ·Π,

где Q—потеря тепла в Cal, —темп-pa теплоносителя, ta—темп-pa окружающей трубопровод среды, к—коэф. теплопередачи изоляционной конструкции в Са1/ж-°С·^. Коэф. теплопередачи к зависит от толщины и теплоизолирующих качеств изоляционных материалов и от условий перехода тепла от теплоносителя к стейке и от поверхности изоляции в окружающую трубопровод среду. к =·

JL+ * 1пГ?ч

<ЧП λΤ Г i

In

rT

1 7

aar а где£аг·—коэф. теплоперехода от теплоносителя Cal

к стейке в mj:o(>4 » —то же от наружной по верхности изоляции в окружающую среду (воздух), Гг—внутренний и Τγ—наружный радиусы трубы в м, га—наружный радиус трубы с изоляцией в м, λτ—теплопроводность материала Cal

трубы в, 4з. — средняя теплопровод-

Са1

НОСТЬ ИЗОЛЯЦИОННОЙ конструкции В —*

Падение t° по длине трубопровода при незначительной длине трубопровода м. б. найдена из ф-лы:

ht-

q ι,

G С

где q—потеря теплоты в окружающую среду в

с—, G — весовое количество теплоносителя ум · ч протекающего через трубу, в килограммах,ч, Ср—теплоемкость теплоносителя при постоянном дав-СИ

лении в · Эта формула может применяться и для длинных теплопроводов для горячей воды. Для длинных паропроводов следует пользоваться ф-лой:

1 h-tg _ дг ι

ti-tg G * Ср h-tg

ИЛИ

*1 ~ tg _4_ J

t2~ta~ G-C

где и t2—темп-ры пара в начале и в конце теплопровода, qx—потеря тепла с 1 п. м

Gal

в начале паропровода в Среднегодовые потери тепла в тепловых сетях, помимо качества изоляции, зависят от режима работы, установки, числа часов использования и других факторов. В среднем можно принимать для подземных водяных сетей среднегодовую потерю тепла 8—15%, а для паровых 10—20%.

За последнее время начинает применяться метод прокладки теплопроводов в земле непосредственно, без устройства каналов, причем в некоторых случаях трубы укладываются голые, без изоляции. Потеря тепла одиночным голым трубопроводом, проложенным в земле на небольшой глубине,м.б.с достаточной точностью определена по ф-ле, предложенной Форхгеймером:

_ 2π · -t0) _ 2πλ(ί10)

ΐη α + Γα2 + Ρ2 In —

r r

где и t0—темп-ры на поверхности трубы и земли, а—глубина заложения трубы от поверхности до ее центра в м, г—радиус трубы в м, Я.*—коэф. теплопроводности грунта в Са1/м · ч · °С (принимается в пределах от 1 до 3). Потеря тепла изолированным теплопроводом, заложенным в землю, м. б. определена по следующей ф-ле:

_2tt(ti-t0)___

J_ln ТЧ- δ + _L ln a + Ya2 + (r + 0)2

^из. Г λιρ. r

Здесь λΜ3—коэф. теплопроводности изоляции, <5—толщина изоляции в м, остальные величины те же, что и выше.

Способы прокладки тепловых сетей. Прокладка тепловых сетей осуществляется в виде надземной и подземной прокладки. Наибольшее распространение до настоящего времени получила подземная прокладка в виде непроходных каналов в земле, в которых укладываются трубы. Надземная прокладка осуществляется в виде прокладки трубопроводов на мачтах, на стенах зданий (с помощью кронштейнов), а иногда и на крышах зданий. Воздушная прокладка тепловых сетей имеет безусловное применение в случаях, вызываемых специальными условиями теплофицируемых районов: высокими грунтовыми водами, расположением на пути ответственных сооружений, зали-ваемостью района весенними пами и т. д. Воздушная прокладка может серьезно конкурировать с подземной в смысле экономичности применения того или иного вида прокладки. Но в городах воздушная прокладка почти не применяется по эстетическим соображениям. На фабрично-заводских предприятиях воздушная прокладка распространение получила. Подземная прокладка разделяется на канальную и бесканальную, последняя начинает находить применение лишь в последнее время. Канал в тепловых сетях служит для защиты труб и изоляции от давления почвы и для обеспечения трубе возможности свободного перемещения при t°-ных деформациях. В некоторой степени канал вместе с воздушным промежутком, образующимся между наружной поверхностью изоляции трубы и внутренней поверхностью канала, служит и дополнительным тепловым сопротивлением. По своему типу каналы разделяются на проходные и непроходные. Первые дают свободный доступ к трубопроводам, что естественно делает возможным в случае повреждения трубопровода быстрое его исправление. Однако большой габарит проходного канала делает его мало рентабельным для одновременной прокладки 2—4 труб, вследствие чего в настоящее время для двух- и трехтрубных сетей, а в некоторых случаях и для четырехтрубных сетей применяются исключительно непроходные каналы, тем более, что практика эксплоата-ции тепловых сетей уже доказала высокую надежность с точки зрения механич. прочности теплопроводов, проложенных в непроходных каналах. Напротив, при числе подлежащих размещению в канале труб более четырех обычно применяются проходные каналы, т. к. непроходной канал для значительного числа труб“ получается слишком широким с точки зрении его устройства под улицами и увязки его расположения с другими видами подземных заложений. Сравнение габаритов и расхода материалов одинаковых по числу труб многотрубных проходных и непроходных каналов уже не дает-столь большой разницы, как это имело место“ при сравнении в случае двух- и трехтрубных каналов. При строительстве новых центров в“ проходных каналах м. б. положены не только· теплофикационные теплопроводы, но также“ водопровод, электрические осветительные, телефонные кабели и т. д.

Каналы для тепловых сетей делают из бетона, железобетона, дерева, и в ряде случаев применяются также подходящие местные строительные материалы. Затраты на прокладку канальных теплопроводов составляют 20—25%, от стоимости установленного kW на ТЭЦ. Если считать стоимость сооружения ТЭЦ с оборудованием 400—450 руб. (для 1930—33 г.) на установленный kW, то ориентировочная стоимость теплопров одов определится в 100—150 руб. на kW. По отдельным статьям эти расходы примерно распределяются так: трубы 30%, соединения“ труб, компенсаторы, задвижки, опоры и тому подобное. 30%, монтаж 20%, изоляция (готовая) 20%. Бесканальная прокладка удешевляет строит ельные работы по сравнению с канальной примерно на 35%, а общее удешевление беска-нальной сети будет на 10—15%, что от общей стоимости теплофикационной установки, включая и сооружение ТЭЦ, составит 3—3,5%. На фигуре 2 и & показаны две типовые конструкции непроходных каналов, примененных в тепловых сетях СССР: фигура 2 — канал, впервые сооруженный от 3-й ГЭС в г. Ленинграде, фигура 3—канал, применяемый в настоящее время в тепловых сетях г. Москвы. На фигуре 4 показана конструкция кирпичного проходного канала. Ответвления от магистралей к отдельным домам или в переулки с относящейся к ним арматурой и аппаратурой (задвижки, вентили, термометры, манометры и др.), а также компенсаторы, линейные задвижки или вентили размещаются в каме-

pax. Камеры обычно располагаются на расстоянии 50—100 метров друг от друга. На фигуре 5а и 56

показаны два типа камер: а) при глубоком и б) при неглубоком залегании канала. Мачты для

Отметка поверхности земли

Фигура 5а.

по С-О

воздушных тепловых сетей делают железные, железобетонные и деревянные. Высота расположения трубопроводов на мачтах от земли до стигает 8—10 метров и зависит от местных условий (проезд трамваев, поездов и прочие). Рас

стояние между опорами у железных и железобетонных мачт бывает 15—18 м, у деревянных мачт 5—8 метров При применении воздушных сетей мачты могут быть одновременно использованы для прокладки воздушных электрических сетей, телефона, сигнализации и др.

Механическое оборудование сетей. В качестве материала для трубопроводов применяются в настоящее время исключительно железные трубы. Ведутся опыты по применению асбоцементных и деревянных труб. Последние могут в промышленном порядке применяться лишь в неответственных сооружениях

для передачи горячей воды под давлением не выше 2,5 at(a) и Р до 10—80°. Из способов соеди

нения железных труб между собой исключительное применение имеет сварка (газовая и электрическая). Работающие тепловые сети показывают полную надежность сварных стыков.

Фланцевые соединения применяются исключительно в местах установки арматуры и аппаратуры. Трубы в каналах или подвешиваются на подвесках или лежат на опорах. Все виды опор делятся на два типа: подвижные и неподвижные. Под подвижными опорами понимаются

опоры, двигающиеся вместе с трубой при изменении ее местоположения в связи с Р-ными деформациями. Неподвижные опоры-остаются на месте и по ним двигается труба. Опоры м. б.

вращающиеся и скользящие. К опорам первого типа относятся каретки, ролики, подвески с вращающимися валиками илц трубками. Фигура баи 66 дают чертеж скользящей опоры; фигура 7а и 76 изображает подвесные опоры; фигура 8 изо- | нием изменения t° теплоносителя определяется бражает каретку (подвижная опора) и фигура 9— по формуле.

ролик (неподвижная опора). Весьма важную роль в тепловых сетях с точки зрения обеспечения бесперебойности и надежности их работы

воды укладываются в каналы, где их местоположение фиксируется мертвыми точками. Вся

кое изменение ί° теплоносителявызывает изменение линейных размеров трубопровода, к-рое и^должен быть воспринято. Воспринятие этого линей

ного расширения носит название компенсации, а воспринимающие приборы называются ком

пенсаторами. Коэф. линейного расширения для железных труб «=0,000011-^0,000012. Изменение длины трубопровода длиною Ϊ под влия-

Δϊ«α. (*!-*„). 70,

где А1—’изменение длины трубопровода в м, (h—to)—изменение t° теплоносителя. Компенси-

фигура 14. Θ РсСосудт

лшг рующая способность устанавливаемого компенсатора рассчитывается на максимально возможное изменение длины трубы. Компенсаторы, которые применяются в настоящее время в тепловых сетях, могут быть разбиты на два класса: гибкие и скользящие. К первому классу компенсаторов относятся всякого рода колена и изгибы, которые получаются по условиям конфигурации сети и носят название естественной компенсации:

П- и лирообразные и подобные им виды компенсаторов, а также волнистые, диафрагменные и компенсаторы типа гибкого рукава. Ко второму классу, который носит название

Вантуз

._ШГ

II

Магистрали1 -от ТЭЦ i

Насос

-г-Ш·

Задбижка ®

Чщ-

—Ф--

Фигура 15.

скользящих компенсаторов, относится обшир ный по количеству существующих конструкций тип сальниковых компенсаторов, изооражен-

Г] Ваш пуз

Фигура 17.

ный на фигуре 10, где: а—П-образ-ный, б—лирообразный, в—сальниковый. Теплопровод в смысле компенсации разбивается на участки 50—100 метров Каждый такой участок по обоим концам закрепляется неподвижно в канале или камере т. н. мертвой точкой (фикспункт); на участке ставится компенсатор, к-рый и вое-штяхиатт пР™имает удлинение или сокращение дли-Ш/нитя“***** ны трубопровода. Кон-- струкция мертвой точки дана на фигуре 11. В

качестве запорной и регулирующей арматуры в сетях применяются задвижки и вентили.

Г. Э. т. XXVI.

Кроме того в паровых сетях (в особенности в сетях, передающих насыщенный или слабо перегретый пар) устанавливают еще конденсационные горшки, назначение которых отводить из паропровода образующийся в нем конденсат.

Присоединение потребителей к сетям. Присоединение паровых потребителей к паровым сетям показано на фигуре 12, присоединение водяных потребителей к паровым сетям—на фигура 13. Как видно из этой схемы,

абонентская вода подогревается паром из сети в специальном пароводяном подогревателе (бойлере). Присоединение водяных отопительных потребителей осуществляется по одной из трех основных схем. Фигура 14 представляет «бойлерную схему», работающую по принципу подогрева абонентской воды горячей водой из сети. Эта схема имеет то преимущество, что делает независимой в гидравлич. отношении абонентскую систему от сети. Давление сети не передается в систему абонента. Однако в этой схеме имеется подогреватель, удорожающий присо-

в которых вода из тепловой сети непосредственно поступает в отопительную систему абонента.

Схема на фигуре 15 носит название замкнутой системы, схема на фигуре 16—открытой системыу

или со свободным сливом (через петлю). Последняя схема дает возможность присоединять

единение и несколько увеличивающий количество циркулирующей воды в сети по сравнению с другими схемами. Две другие схемы для непосредственного присоединения, то есть схемы,

к тепловой сети здания, у которых статическое давление системы здания (высота здания) в месте присоединения к сети больше, чем давление в обратной магистрали сети в этой точке.

В верхней точке петли имеется открытое отверстие, связанное с атмосферой. Замкнутая схема применяется в тех случаях, когда давление в обратной магистрали в месте присоединения здания больше высоты здания. Как было указано выше, вода в отопительных системах, например жилых зданий, не должна превышать 90°. Между тем в тепловой сети может циркулировать вода значительно более высокой t°. Требуемая t° в отопительных системах достигается путем подмешивания к горячей воде, поступающей из сети, воды, уже охладившейся в отопительной системе, с помощью водоводяного элеватора (эжектора), как показано на фигуре 17. Конструкция элеватора показана на фигуре 18. Изменение t° воды в теплофикационной системе вызывает изменение ее объёма (увеличение при повышении t° и уменьшение при ее понижении). Чтобы дать воде возможность свободно расширяться в тепловой сети, на обратной магистрали устанавливают расширительный резервуар. Высоту установки выбирают т. о., чтобы предохранить сеть от возможного вскипания воды в случае остановки циркуляционных насосов сети.

Сравнение показателей работы теплофикационных установок Союза с крупнейшими мировыми показывает те возможности, которые дает социалистич. хозяйство для развития наиболее экономичных энергетич. систем (табл. 25).

Таблица 25.—Данные о теплофикационных установках СССР и иностранных.

Города

Годы

МОЩ

НОСТЬ

ТЭЦ,

MW

Отпуск тепла,

тыс.

МСа!

Примечания

Нью-Йорк.

1930

13,5

3 500

Почти все в остром паре

Детройт.

1930

10,6

700

1

То же. Выработано ок. 16,4 млн. kWh

Питтсбург.

1930

5

450

Гамбург.

1931

5

I 205

Москва.

1983

28

535

Острый пар 50%

Москва (план).

1934

113

950

Острый пар 25%

Ленинград.

1933

21

335

Ленинград(план)

1934

21

1

420

Москва по количеству отпускаемого тепла в 1934 году выходит на второе место в мире. Тепловые сети Москвы на 1/1 1934 года имеют общую протяженность 26 км (фигура 19) при кубатуре зданий, присоединенных к ним, в 12,5 млн. м3, опередив в этом отношении Детройт (11,5 млн. м3). Ленинград по отпуску тепла становится наравне с третьей в мире установкой—Питтсбургской, но по качественным показателям ее опережает. Общая протяженность тепловой сети Ленинграда на 1/1 1934 г. составляет 35 км (фигура 20).

Лит.: Г и н т е р Л., Теплофикация центрального района г.Ленинграда, М.—Л., 1928; Шифринсон Б., Теплофикация городов, М., 1929; Максимов Т., Централизованное снабжение тепловой энергией. Генплан электрификации, т. 7, М., 1932; «Труды 1-го Всесоюзного съезда по теплофикации», М., 1931; Нормы и технические условия проектирования тепловых сетей, М.—Л., 1933; Bericht liber d. XII u. XIII Kongresses fiir Heizung und Luftung, Mnch., 1928—30; Schwedler F., Hand-buch der Rohrleitungen, B., 1932; Handbook of the National District Heating Association, 1932; Schultz E., Offentliche Heizkraftwerke und Elektrizitatswirtschaft in Stadten, B., 1933. Ж. Танер-Тан^нбаум и Б. Шифринсон.