Техника - молодёжи 1962-08, страница 23
В развитии энергетических установок можно наметить несколько этапов. На первом (до 1900 года) мы видим поршневые машины с жаротрубными котлами и с топками из плоских колосников. Из-за малой производительности котлов и низкого давления пара (5—7 ата без перегрева) на одну паровую машину работала, как правило, батарея жаротрубных котлов. Кпд таких установок не превышал 8—10%. Для второго этапа (с начала XX века до 1930 года) характерно быстрое развитие паровой турбины и водотрубных котлов с механическими цепными топками. Несколько барабанов и большое количество кипятильных труб позволили повысить давление пара до 26 ата и выше, а температуру пара — до 400°С и выше. Производительность котла в этот период огра^ ничивалась скоростью сжигания угля в слое на цепной механической решетке. Поэтому по-прежнему на одну турбину ставилось 3—4 котла. На третьем этап® (с 1930 по 1958 год) прогрессивные методы сжигания твердого топлива в виде пыли и экранирование топок позволили довести мощность котла до мощности турбины и перейти к блочным установкам. Усовершенствования паросиловых установок позволили за последние 30 лет повысить кпд тепловых электростанций с 20—25 до 32—36%. Мощность паровых турбин увеличилась с 50 Мвт до 150 Мвт и выше, а производительность котлов увеличилась в 5—10 раз и достигла 500—650 т пара в час. Современный этап развития энергетики — четвертый — характеризуется широким применением блочных установок большой мощности—150, 200 Мвт и выше на параметры пара 130 ата и 565°С, На закритичеокие параметры пара — 240 ата и 580°С — разрабатываются блоки мощностью 300—-600 Мвт с котлами на 1 000—1 700 т пара в час, а также блоки мощностью 800—1 000 Мвт с котлом производительностью до 2 500—3 000 т пара в час. Сейчас можно с уверенностью сказать, что энергетические установки для электростанций полностью исчерпали возможности обычных конструкционных материалов. Дальнейшее улучшение их экономичности требует создания высокопрочных и жаростойких сталей. А что, если отказаться от традиционных методов совершенствования силовых установок, попытаться найти новые пути, которые уже при современном состояний науки и техники позволили бы повысить кпд и снизить металловложения? Результаты поисков превзошли все ожидания. Оказалось, что металловложеиия и стоимость можно уменьшить почти в два раза. А это значит, что если на постройку современной паросиловой установки мощностью в 200 тыс. квт требуется 9 тыс* т стали, то для новой установки такой же мощности понадобится лишь 4 500 т. Что же это за установка? Как удалось достигнуть такого снижения метал-ловложений? КАКИМ БУДЕТ ПЯТЫЙ ЭТАП! Ругать паровые двигатели за их недостатки превратилось в своего рода правило хорошего тона. Однако рассмотрим этот вопрос подробнее. Кпд любого двигателя зависит от температуры рабочего тела на входе в машину и на выходе из >нее. Основной недостаток паровых двигателей состоит в том, что температура пара значителыно ниже температуры газов в топке котла. Значит, для повышения экономичности необходимо приближать температуру пара к температуре в топке. До настоящего времени паросиловые установки выполнялись из углеродистых или малолегирован-кых перлитных сталей, стоимость которых мало отличается от стоимости углеродистых. Поэтому повышение параметров пара и мощностей агрегатов приводило не только к увеличению кпд до 40% и уменьшению металловложений, но и к снижению стоимости установленного киловатта на электростанции. 19 ^МЕТАЛЛО ВЛОЖЕНИЯ т/час ата - Т/ЧАС АТА 400т/час 125ата 525°С . 5 ООО квт I25000KBT ILMZZZ 1930-1958 до 1900 г. УСЛОВНОЕ СРАВНЕНИЕ ЦИКЛОВ |
