Современную жизнь невозможно представить без электричества и тепла. Материальный комфорт, который окружает нас сегодня, как и дальнейшее развитие человеческой мысли накрепко связаны с изобретением электричества и использованием энергии.

С древних времен люди нуждались в силе, точнее в двигателях, которые давали бы им силу большую человеческой, для того, чтобы строить дома, заниматься земледелием, осваивать новые территории.

Первые аккумуляторы пирамид

В пирамидах Древнего Египта ученые нашли сосуды, напоминающие аккумуляторы. В 1937 году во время раскопок под Багдадом немецкий археолог Вильгельм Кениг обнаружил глиняные кувшины, внутри которых находились цилиндры из меди. Эти цилиндры были закреплены на дне глиняных сосудов слоем смолы.

Впервые явления, которые сегодня называют электрическими, были замечены в древнем Китае, Индии, а позднее в древней Греции. Древнегреческий философ Фалес Милетский в VI веке до нашей эры отмечал способность янтаря, натертого мехом или шерстью, притягивать обрывки бумаги, пушинки и другие легкие тела. От греческого названия янтаря – «электрон» – это явление стали называть электризацией.

Сегодня нам уже будет нетрудно разгадать «тайну» янтаря, натертого шерстью. В самом деле, почему янтарь электризуется? Оказывается, при трении шерсти о янтарь на его поверхности появляется избыток электронов, и возникает отрицательный электрический заряд. Мы как бы «отбираем» электроны у атомов шерсти и переносим их па поверхность янтаря. Электрическое поле, созданное этими электронами, притягивает бумагу. Если вместо янтаря взять стекло, то здесь наблюдается другая картина. Натирая стекло шелком, мы «снимаем» о его поверхности электроны. В результате на стекле оказывается недостаток электронов, и оно заряжается положительно. Впоследствии, чтобы различать эти заряды, их стали условно обозначать знаками, дошедшими до наших дней, минус и плюс.

Описав удивительные свойства янтаря в поэтических легендах, древние греки так и не продолжили его изучение. Следующего прорыва в деле покорения свободной энергии человечеству пришлось ждать много веков. Зато когда он все-таки был совершен, мир в буквальном смысле слова преобразился. Еще в 3 тысячелетии до н.э. люди использовали паруса для лодок, но только в VII в. н.э. изобрели ветряную мельницу с крыльями. Началась история ветряных двигателей. Водяные колеса использовали на Ниле, Эфрате, Янцзы для подъема воды, вращали их рабы. Водяные колеса и ветряные мельницы вплоть до ХVII века являлись основными типами двигателей.

Эпоха открытий

В истории попыток использования пара записаны имена многих ученых и изобретателей. Так Леонардо да Винчи оставил 5000 страниц научных и технических описаний, чертежей, эскизов различных приспособлений.

Джанбаттиста делла Порта исследовал образование пара из воды, что было важно для дальнейшего использования пара в паровых машинах, исследовал свойства магнита.

В 1600 году придворный врач английской королевы Елизаветы Уильям Гилберт изучил все, что было известно древним народам о свойствах янтаря, и сам провел опыты с янтарем и магнитами.

Кто придумал электричество?

Термин "электричество" ввел английский естествоиспытатель, лейб-медик королевы Елизаветы Уильям Гилберт. Впервые он употребил это слово в своем трактате «О магните, магнитных телах и о большом магните – Земле» в 1600 году. Ученый объяснял действие магнитного компаса, а также приводил описания некоторых опытов с наэлектризованными телами.

В целом практических знаний об электричестве за XVI – XVII столетия было накоплено не так уж много, но все открытия были предвестниками по-настоящему больших перемен. Это было время, когда опыты с электричеством ставили не только ученые, но и аптекари, и врачи, и даже монархи.

Одним из опытов французского физика и изобретателя Дени Папена было создание вакуума в закрытом цилиндре. В середине 1670-х годов в Париже он вместе с голландским физиком Кристианом Гюйгенсом работал над машиной, которая вытесняла воздух из цилиндра путём взрыва пороха в нем.

В 1680 году Дени Папен приехал в Англию и создал вариант такого же цилиндра, в котором получил более полный вакуум с помощью кипящей воды, которая конденсировалась в цилиндре. Таким образом, он смог поднять груз, присоединённый к поршню верёвкой, перекинутой через шкив.

Система работала, как демонстрационная модель, но для повторения процесса весь аппарат должен был быть демонтирован и повторно собран. Папен быстро понял, что для автоматизации цикла пар должен быть произведён отдельно в котле. Французский учёный изобрёл паровой котёл с рычажным предохранительным клапаном.

В 1774 году Уатт Джеймс в результате ряда экспериментов создал уникальную паровую машину. Для обеспечения работы двигателя он применил центробежный регулятор, соединённый с заслонкой на выпускном паропроводе. Уатт детально исследовал работу пара в цилиндре, впервые сконструировав для этой цели индикатор.

В 1782 году Уатт получил английский патент на паровой двигатель с расширением. Он же ввёл первую единицу мощности - лошадиную силу (позднее его именем была названа другая единица мощности - ватт). Паровая машина Уатта благодаря экономичности получила широкое распространение и сыграла огромную роль в переходе к машинному производству.

Итальянский анатом Луиджи Гальвани в 1791 году опубликовал труд «Трактат о силах электричества при мышечном движении».

Это открытие через 121 год дало толчок исследованиям человеческого организма с помощью биоэлектрических токов. Обнаруживались больные органы при исследовании их электрических сигналов. Работа любого органа (сердца, мозга) сопровождается биологическими электрическими сигналами, имеющими для каждого органа свою форму. Если орган не в порядке, сигналы изменяют свою форму, и при сравнении «здоровых» и «больных» сигналов обнаруживаются причины заболевания.

Опыты Гальвани натолкнули на изобретение нового источника электричества профессора Тессинского университета Алессандро Вольта. Он дал опытам Гальвани с лягушкой и разнородными металлами иное объяснение, доказал, что электрические явления, которые наблюдал Гальвани, объясняются только тем, что определенная пара разнородных металлов, разделенная слоем специальной электропроводящей жидкости, служит источником электрического тока, протекающего по замкнутым проводникам внешней цепи. Эта теория, разработанная Вольтой в 1794 году, позволила создать первый в мире источник электрического тока, который назывался Вольтов столб.

Он представлял собой набор пластин из двух металлов, меди и цинка, разделенных прокладками из войлока, смоченного в соляном растворе или щелочи. Вольта создал прибор, способный за счет химической энергии производить электризацию тел и, следовательно, поддерживать в проводнике движение зарядов, то есть электрический ток. Скромный Вольта назвал свое изобретение в честь Гальвани «гальваническим элементом», а электрический ток, получающийся от этого элемента – «гальваническим током».

Первые законы электротехники

В начале XIX века опыты с электрическим током привлекали внимание ученых из разных стран. В 1802 году итальянский ученый Романьози обнаружил отклонение магнитной стрелки компаса под влиянием электрического тока, протекавшего по расположенному вблизи проводнику. В 1820 году это явление в своем докладе подробно описал датский физик Ганс Христиан Эрстед. Небольшая, всего в пять страниц, книжка Эрстеда в том же году была издана в Копенгагене на шести языках и произвела огромное впечатление на коллег Эрстеда из разных стран.

Однако правильно объяснить причину явления, которое описал Эрстед, первым сумел французский ученый Андре Мари Ампер. Оказалось, ток способствует возникновению в проводнике магнитного поля. Одной из важнейших заслуг Ампера было то, что он впервые объединил два разобщенных ранее явления – электричество и магнетизм – одной теорией электромагнетизма и предложил рассматривать их как результат единого процесса природы.

Воодушевленный открытиями Эрстеда и Ампера, другой ученый, англичанин Майкл Фарадей предположил, что не только магнитное поле может воздействовать на магнит, но и наоборот – двигающийся магнит будет оказывать воздействие на проводник. Серия опытов подтвердила эту блестящую догадку – Фарадей добился того, что подвижное магнитное поле создало в проводнике электрический ток.

Позже это открытие послужило основой для создания трех главных устройств электротехники – электрического генератора, электрического трансформатора и электрического двигателя.

Начальный период использования электричества

У истоков освещения с помощью электричества стоял Василий Владимирович Петров, профессор медицинско-хирургической Академии в Петербурге. Исследуя световые явления, вызываемые электрическим током, он в 1802 году сделал свое знаменитое открытие – электрическую дугу, сопровождающуюся появлением яркого свечения и высокой температуры.

Жертвы ради науки

Русский учёный Василий Петров, первым в мире в 1802 году описавший явление электрической дуги, не жалел себя при проведении экспериментов. В то время не было таких приборов, как амперметр или вольтметр, и Петров проверял качество работы батарей по ощущению от электрического тока в пальцах. Чтобы чувствовать слабые токи, учёный срезал верхний слой кожи с кончиков пальцев.

Наблюдения и анализ Петровым свойств электрической дуги легли в основу создания электродуговых ламп, ламп накаливания и много другого.

В 1875 году Павел Николаевич Яблочков создает электрическую свечу, состоящую из двух угольных стержней, расположенных вертикально и параллельно друг другу, между которыми проложена изоляция из каолина (глины). Чтобы горение было более продолжительным, на одном подсвечнике помещалось четыре свечи, которые горели последовательно.

В свою очередь, Александр Николаевич Лодыгин ещё в 1872 году предложил вместо угольных электродов использовать нить накаливания, которая при протекании электрического тока ярко светилась. В 1874 году Лодыгин получил патент на изобретение лампы накаливания с угольным стерженьком и ежегодную Ломоносовскую премию Академии наук. Устройство было запатентовано также в Бельгии, Франции, Великобритании, Австро-Венгрии.

В 1876 году Павел Яблочков завершил разработку конструкции электрической свечи, начатой в 1875 г. и 23 марта получил французский патент, содержащий краткое описание свечи в её первоначальных формах и изображение этих форм. «Свеча Яблочкова» оказалась проще, удобнее и дешевле в эксплуатации, чем лампа А. Н. Лодыгина. Под названием «русский свет» свечи Яблочкова использовались позже для уличного освещения во многих городах мира. Так же Яблочков предложил первые практически применявшиеся трансформаторы переменного тока с разомкнутой магнитной системой.

Тогда же в 1876 году в России была сооружена первая электростанция на Сормовском машиностроительном заводе, ее прародительница была построена в 1873 году под руководством бельгийско-французского изобретателя З.Т. Грамма для питания системы освещения завода, так называемая блок-станция.

В 1879 русские электротехники Яблочков, Лодыгин и Чиколев совместно с рядом других электротехников и физиков организовали в составе Русского технического общества Особый Электротехнический отдел. Задачей отдела было содействие развитию электротехники.

Уже в апреле 1879 года впервые в России электрическими фонарями освещен мост – мост Александра II (ныне Литейный мост) в Санкт-Петербурге. При содействии Отдела на Литейном мосту введена первая в России установка наружного электрического освещения (дуговыми лампами Яблочкова в светильниках, изготовленных по проекту архитектора Кавоса), положившая начало созданию местных систем освещения дуговыми лампами некоторых общественных зданий Петербурга, Москвы и других больших городов. Электрическое освещение моста устроенное В.Н. Чиколевым, где горело 12 свечей Яблочкова вместо 112 газовых рожков, функционировало всего 227 дней.

Трамвай Пироцкого

Вагон электрического трамвая изобрел Федор Аполлонович Пироцкий в 1880 году. Первые трамвайные линии в Санкт-Петербурге были проложены только зимой 1885 года по льду Невы в районе Мытнинской набережной, так как право на использование улиц для пассажирских перевозок имели только владельцы конок – рельсового транспорта, который передвигался при помощи лошадей.

В 80-е годы возникли первые центральные станции, они были более целесообразны и более экономичны, чем блок-станции, так как снабжали электричеством сразу много предприятий.

В то время массовыми потребителями электроэнергии были источники света – дуговые лампы и лампы накаливания. Первые электростанции Петербурга вначале размещались на баржах у причалов рек Мойки и Фонтанки. Мощность каждой станции составляла примерно 200 кВт.

Первая в мире центральная станция была пущена в работу в 1882 году в Нью-Йорке, она имела мощность 500 кВт.

В Москве электрическое освещение впервые появилось в 1881 году, уже в 1883 году электрические светильники иллюминировали Кремль. Специально для этого была сооружена передвижная электростанция, которую обслуживали 18 локомобилей и 40 динамо-машин. Первая стационарная городская электростанция появилась в Москве в 1888 году.

Нельзя забывать и о нетрадиционных источниках энергии.

Предшественница современных ветроэлектростанций с горизонтальной осью имела мощность 100 кВт и была построена в 1931 году в Ялте. Она имела башню высотой 30 метров. К 1941-му году единичная мощность ветроэлектростанций достигла 1,25 МВт.

План ГОЭЛРО

В России создавались электростанции в конце XIX и начале XX веков, однако, бурный рост электроэнергетики и теплоэнергетики в 20-е годы XX столетия после принятия по предложению В.И. Ленина плана ГОЭЛРО (Государственной электрификации России).

22 декабря 1920 года VIII Всероссийский съезд Советов рассмотрел и утвердил Государственный план электрификации России – ГОЭЛРО, подготовленный комиссией, под председательством Г.М. Кржижановского.

План ГОЭЛРО должен был быть реализован в течении десяти-пятнадцати лет, а его результатом должно было стать создание «крупного индустриального хозяйства страны». Для экономического развития страны это решение имело огромное значение. Недаром свой профессиональный праздник российские энергетики отмечают именно 22 декабря.

В плане много уделялось проблеме использования местных энергетических ресурсов (торфа, воды рек, местного угля и др.) для производства электрической энергии.

8 октября 1922 года состоялся официальный пуск станции «Уткина заводь» - первой торфяной электростанции в Петрограде.

Первая ТЭЦ России

Самая первая тепловая электростанция, построенная по плану ГОЭЛРО в 1922 году, называлась «Уткина заводь». В день пуска участники торжественного митинга переименовали ее в «Красный октябрь», и под этим именем она проработала до 2010 года. Сегодня это Правобережная ТЭЦ ПАО «ТГК-1».

В 1925 году запустили Шатурскую электростанцию на торфе, в тот же год на Каширской электростанции начали освоение новой технологии сжигания подмосковного угля в виде пыли.

Днем начала теплофикации в России можно считать 25 ноября 1924 года – тогда заработал первый теплопровод от ГЭС-3, предназначенный для общего пользования в доме номер девяносто шесть на набережной реки Фонтанки. Электростанция № 3, которую переоборудовали для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии, является первой в России теплоэлектроцентралью, а Ленинград – пионером теплофикации. Централизованное снабжение горячей водой жилого дома функционировало без сбоев, и через год ГЭС-3 стало снабжать горячей водой бывшую Обуховскую больницу и бани, находящиеся в Казачьем переулке. В ноябре 1928 года к тепловым сетям государственной электростанции № 3 подключили здание бывших Павловских казарм, располагавшихся на Марсовом поле.

В 1926 году была пущена в эксплуатацию мощная Волховская ГЭС, энергия которой по линии электропередачи напряжением 110 кВ, протяженностью 130 км поступала в Ленинград.

Атомная энергетика XX века

20 декабря 1951 года, ядерный реактор впервые в истории произвел пригодное для использования количество электроэнергии - в нынешней Национальной Лаборатории INEEL Департамента энергии США. Реактор выработал достаточную мощность, чтобы зажечь простую цепочку из четырех 100-ваттных лампочек. После второго эксперимента, проведенного на следующий день, 16 участвовавших в нем учёных и инженеров «увековечили» свое историческое достижение, написав мелом свои имена на бетонной стене генератора.

Советские ученые приступили к разработке первых проектов мирного использования атомной энергии ещё во второй половине 1940-х годов. А 27 июня 1954 года в городе Обниск была запущена первая атомная электростанция.

Пуск первой АЭС ознаменовал открытие нового направления в энергетике, получившего признание на 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии (август 1955, Женева). К концу ХХ века в мире насчитывалось уже более 400 атомных электростанций.

Современная энергетика. Конец XX века

Конец XX века ознаменован различными событиями, связанными как с высокими темпами строительства новых станции, началом развития возобновляемых источников энергии, ак и с появлением первых проблем от сформировавшейся огромной мировой энергосистемы и попытками их решить.

Блэкаут

Американцы называют ночь на 13 июля 1977 «Ночью страха». Тогда случилась огромная по своим размерам и последствиям авария на электрических сетях в Нью-Йорке. Из-за попадания молнии в линию электропередачи на 25 часов была прервана подача электричества в Нью-Йорк и 9 млн жителей оказались без электроснабжения. Трагедии сопутствовал финансовый кризис, в котором пребывал мегаполис, необыкновенно жаркая погода, и небывалый разгул преступности. После отключения электричества на фешенебельные кварталы города набросились банды из бедных кварталов. Считается, что именно после тех страшных событий в Нью-Йорке понятие «блэкаут» стало повсеместно использоваться применительно к авариям в электроэнергетике.

Так как современное сообщество всё больше зависит от электроэнергии, аварии на электросетях наносят ощутимые убытки предприятиям, населению и правительствам. Во время аварии выключаются осветительные приборы, не работают лифты, светофоры, метро. На жизненно важных объектах (больницы, военные объекты и т. д.) для функционирования жизнедеятельности во время аварий в энергосистемах используются автономные источники питания: аккумуляторы, генераторы. Статистика показывает значительное увеличение аварий в 90-е гг. XX - начале XXI вв.

В те годы продолжалось развитие альтернативной энергетики. В сентябре 1985 года состоялось пробное включение генератора первой солнечной электростанции СССР в сеть. Проект первой в СССР Крымской СЭС был создан в начале 80-х в рижском отделении института «Атомтеплоэлектропроект» при участии тринадцати других проектно-конструкторских организаций Министерства энергетики и электрификации СССР. Полностью станция вступила в строй в 1986 году.

В 1992 году началось строительство крупнейшей в мире ГЭС «Три ущелья» в Китае на реке Янцзы. Мощность станции - 22,5 ГВт. Напорные сооружения ГЭС образуют крупное водохранилище площадью 1 045 км², полезной ёмкостью 22 км³. При создании водохранилища было затоплено 27 820 га обрабатываемых земель, было переселено около 1,2 млн человек. Под воду ушли города Ваньсянь и Ушань. Полное завершение строительства и ввод в официальную эксплуатацию состоялся 4 июля 2012 года.

Развитие энергетики неотделимо от проблем, связанных с загрязнением окружающей среды. В Киото (Япония) в декабре 1997 года в дополнение к Рамочной конвенции ООН об изменении климата был принят Киотский протокол. Он обязывает развитые страны и страны с переходной экономикой сократить или стабилизировать выбросы парниковых газов в 2008 – 2012 годах по сравнению с 1990 годом. Период подписания протокола открылся 16 марта 1998 года и завершился 15 марта 1999 года.

По состоянию на 26 марта 2009 Протокол был ратифицирован 181 страной мира (на эти страны совокупно приходится более чем 61 % общемировых выбросов). Заметным исключением из этого списка являются США. Первый период осуществления протокола начался 1 января 2008 года и продлится пять лет до 31 декабря 2012 года, после чего, как ожидается, на смену ему придёт новое соглашение.

Киотский протокол стал первым глобальным соглашением об охране окружающей среды, основанным на рыночном механизме регулирования - механизме международной торговли квотами на выбросы парниковых газов.

XXI век, а точнее 2008 год, стал знаковым для энергетической системы России, было ликвидировано Российское открытое акционерное общество энергетики и электрификации «ЕЭС России» (ОАО РАО «ЕЭС России»)-российская энергетическая компания, существовавшая в 1992-2008 годах. Компания объединяла практически всю российскую энергетику, являлась монополистом на рынке генерации и энерготранспортировки России. На её месте возникли государственные естественно-монопольные компании, а также приватизированные генерирующие и сбытовые компании.

В XXI веке в России строительство электростанций выходит на новый уровень, начинается эра применения парогазового цикла. Россия способствует наращиванию новых генерирующих мощностей. 28 сентября 2009 года началось строительство Адлерской теплоэлектростанции. Станция будет создана на основе 2-х энергоблоков парогазовой установки общей мощностью 360 МВт (тепловая мощность - 227 Гкал/ч) с КПД 52%.

Современная технология парогазового цикла обеспечивает высокий КПД, низкий расход топлива и снижение уровня вредных выбросов в атмосферу в среднем на 30% по сравнению с традиционными паросиловыми установками. В будущем ТЭС должна стать не только источником тепла и электричества для объектов зимних Олимпийских игр 2014 года, но и весомым вкладом в энергобаланс г. Сочи и прилегающих районов. ТЭС включена в утвержденную Правительством РФ Программу строительства олимпийских объектов и развития г. Сочи как горноклиматического курорта.

24 июня 2009 года в Израиле заработала первая гибридная солнечно-газовая электростанция. Построена она из 30 солнечных отражателей и одной "цветочной" башни. Для сохранения мощности системы 24 часа в сутки, она может переключиться на газовую турбину во время наступления темноты. Установка занимает относительно немного места, и может работать в удалённых районах, которые не подключены к центральным энергетическим системам.

Новые технологии, используемые в гибридных станциях, постепенно распространяются по всему миру, так в Турции планируется построить гибридную электростанцию, которая будет работать одновременно уже на трех источниках возобновляемой энергии - на ветре, природном газе и солнечной энергии.

Альтернативная электростанция спроектирована так, что все ее составляющие дополняют друг друга, поэтому американские специалисты сошлись во мнении, что в будущем у подобных станций есть все шансы стать конкурентоспособными, и поставлять электричество по умеренной цене.

Магаданская ТЭЦ – единственный централизованный источник снабжения теплом и электроэнергией Магадана.

Впервые котлы, турбины и генераторы Магаданской ТЭЦ запустили в 1962 году. Город стремительно развивался, и ему требовалось все больше энергии. В 1973 году началось строительство второй очереди Магаданской ТЭЦ – впервые на Колыме монтируется оборудование высокого давления производительностью до 220 т пара в час. В это же время вводится в эксплуатацию дизельная электростанция мощностью 21 МВт. Установленная электрическая мощность ТЭЦ возрастает с 26 до 122 МВт. Дальнейшее развитие энергообъекта приходится на 80-е годы прошлого столетия: строится третья очередь - водогрейная котельная с двумя котлоагрегатами общей производительностью 200 Гкал/час. А в конце ХХ века для обеспечения жителей города горячей водой вводится в строй электрокотельная, использующая энергию Колымской ГЭС.

«Магаданская ТЭЦ не только часть инфраструктуры столицы Колымы, - говорит директор Магаданской ТЭЦ Сергей Заусаев. - Полувековая история прочно связала город и теплоэлектроцентраль. Пока живет город, ТЭЦ будет согревать его суровыми зимами.

Ежегодно для отопительного сезона, который длится 9 месяцев, Магаданской ТЭЦ требуется около 260 тысяч тонн угля.

На МТЭЦ работает 700 человек.

На станции работают 7 паровых и 2 водогрейных котла, 3 мощные турбины, электрокотельная, дизельная электростанция. А еще магистральные тепловые сети, угольные и материальные склады, резервуарные парки и техническое водохранилище.

Электрическая мощность станции 96 МВт, тепловая – 495 Гкал/час.

Чего вы не знали о магаданской тэц

• - Температура пара, производимого на ТЭЦ, достигает 540 °C, давление подаваемого пара достигает 100 кг/см2.
• - Раньше у ТЭЦ было 3 трубы. 3-я принадлежала части среднего давления, ее демонтировали. Среди оставшихся двух из одной дым выходит постоянно, вторая находится в резерве. Последний раз дым из нее шел в ноябре, когда энергетики растапливали стоящую в резерве водогрейную котельную – в ее полноценной эксплуатации нет потребности, т.к. нет дефицита теплоносителя;
• - Осенью этого года в региональном сегменте соцсетей было опубликовано видео, на котором слышны „взрывы“ со стороны ТЭЦ. Это было связано с проверкой предохранительных клапанов, которые в ходе подготовки к отопительному сезону принудительно подрывают, в результате чего слышится резкий хлопок. Жители Пионерного отмечают и сильный шум при растопке котлов, который исчезает при переключении на шумопоглощающую систему. Тем не менее, живущие здесь люди дискомфорта не испытывают, более того – все эти рабочие моменты понимают, ведь изначально этот микрорайон был поселком энергетиков;
• - Когда на ТЭЦ использовали ургальские и аркагалинские угли, из-за высокой летучести этого топлива взрывались пылесистемы, что было заметно с улицы – из раскрытых клапанов на циклонах вырывались столпы пламени. Сейчас, когда оборудование переведено на кузнецкое твердое топливо, такого уже не случается.
• - Магаданская ТЭЦ могла работать на американском угле. В 70-х годах рассматривался вариант завоза угля с Аляски, даже осуществлялось пробное сжигание на имеющемся оборудовании. Американские компании брали на себя расходы по необходимой реконструкции систем пылеприготовления, но завоз экономически был выгоден судами с грузоподъёмостью не менее 100 тыс. тонн. Магаданский порт не мог принимать суда такого типа.
• - При ремонтах на ТЭЦ требуется ювелирная точность. Так, при установке роторов турбин, зазоры вымеряют микронами;
• - Уголь на МТЭЦ дробится шарами в мельницах и сгорает уже в пылевидном состоянии, температура горения - 1200-1400 °C;
• - Несмотря на то, что температура пара в котлах достигает 540 °C, температура внешних поверхностей не превышает 45°C, то есть ко всем котлам можно прикоснуться. Это достигается за счет обмуровки – даже термоизолирующая краска не предназначена для таких температур. Изолирующие материалы здесь используются новые – вместо асбестовых плит те, что изготовлены на основе базальтовых горных пород. Из плюсов – ниже теплопроводность, ниже цена, меньше вес куба материала.
• - 1979 год – Магаданская ТЭЦ признана лучшей в СССР, предприятие внесли на Всесоюзную доску почета, вручили переходящее Красное знамя.
• - Руководство Магаданэнерго (генеральные директора и управляющие, главные инженеры компании) в разное время работали в котлотурбинном цехе Магаданской ТЭЦ.
• - Нынешний заместитель директора Магаданской ТЭЦ Рашид Гафаров был одним из участников грандиозного всесоюзного мотопробега 1981 года. Об этом событии писали в газетах и журналах, в том числе журнал „За Рулем“. Маршрут мотопробега включал все союзные республики, его маршрут: Магадан – Сибирь – Средняя Азия – Кавказ – Москва – Ленинград – Прибалтика – Белоруссия – Кишинев. Проехали они 16 тысяч км.

Прогуляемся по тэц?!

Цех топливоподачи. Является главным звеном в обеспечении станции топливом и первым в технологической схеме процесса подготовки угля к сжиганию при выработке тепло- и электроэнергии. Поставляемый в Магадан сухогрузами кузнецкий уголь перевозится и складируется на штабели ТЭЦ, оттуда бульдозерами пересыпается в приемный бункер, откуда по транспортерным лентам идет на узлы пересыпа и в дробильный комплекс. Чистоту топлива от внешних примесей обеспечивает магнитный улавливатель и специальные решетки, предупреждающие попадание в уголь посторонних предметов.

Котлотурбинный цех. Основной производитель пара и электроэнергии, сердце ТЭЦ. Самые большие котлы в высоту достигают 32 м – выше, чем 10-этажный дом. В смену его обслуживают три специалиста. Производительность первых котлоагрегатов составляла 50 т пара в час, в 1974-м смонтировали котел производительностью уже 160 т пара в час. Через пару лет были установлены еще 2 котла производительностью уже 220 т.пара в час. На всех котлах и турбинах стоит защита – если некие параметры превышают нормативные, срабатывает предохранительная сигнализация.

Электрический цех. Специалистам этого подразделения подведомственны трансформаторы, генераторы, вырабатывающие электроэнергию на нужды ТЭЦ. Модернизируется электроцех довольно активно – здесь устанавливаются интегральные компактные приборы взамен морально устаревшего оборудования.

Цех тепловой автоматики и измерений. Здесь занимаются ремонтом, установкой контрольно-измерительных приборов автоматики и телемеханики. Это одно из важнейших звеньев в условиях максимальной автоматизации производства. К нему относятся панели, приборы, щиты управления.

Цех тепловодоснабжения. В широкий перечень задач входит ремонт и обслуживание инженерных сетей, систем вентиляции зданий, ремонт лифтов и пожарных гидрантов. Также здесь следят за температурой отопительной системы. В ЦТВ входят и механические цеха с токарными и фрезерными станками, где изготавливают запчасти, протачивают и балансируют запасные элементы, шлифуют валы. Это не только позволяет ускорить процесс ремонта и сэкономить на доставке, ведь некоторые составляющие приходится завозить с „материка“, но и способно выручить в тот момент, когда серийного аналога детали просто нет.

Цех тепловых сетей. Эксплуатирует, обслуживает и ремонтирует все теплосети, что уходят от ТЭЦ до места их соединения с городскими сетями, плюс наружные сети у р. Магаданки. В 90-х одной из проблем для сотрудников ЦТС была алюминиевая окожушка – ее предприимчивые горожане снимали и сдавали на металлолом. Сейчас алюминий сменили оцинкованные пластины. Их хоть и не снимают, но все равно портят – таранят бамперами авто, по трубам гуляют дети и подростки, что приводит к сминанию изоляции. А это, в свою очередь, означает потерю теплоносителя – трубы начинают „топить“ улицу. Также изоляция страдает во время разлива рек.

Дизельная электростанция. Обеспечивает энергетически резерв для города в случае приостановки централизованной подачи электроэнергии, вывода высоковольтных линий в ремонт. Станция находится в горячем резерве с 1996 года, ее мощность 21 Мвт. Повысить надежность энергоснабжения должна и ВЛ „Оротукан – Палатка – Центральная“, запуск в промышленную эксплуатацию которой намечен на 2018 год.

Химический цех. Задачи - контроль качества пара, воды, угля, масла. Пробы берутся до 12 раз в сутки. При превышении показателей, например, обнаружении избыточного кислорода в воде, вводятся безвредные для человека реагенты. Также здесь проводятся анализы показателей сжигания угля, которые должны составлять 100 %, контролируются выбросы в атмосферу.

Цех по эксплуатации зданий и сооружений. Занимается ремонтом как основных, так и дополнительных зданий, например, ДОЛ „Энергетик“, также обеспечивает устройство строительных лесов.

На Казанской ТЭЦ-3 работают сильные, волевые, ответственные люди, которые и в непростые восьмидесятые – девяностые годы старались сохранить родное предприятие на достойном уровне.

В предыдущих публикациях мы рассказали о том, как строилась Казанская ТЭЦ-3, как энергетики в непростых условиях вводили в строй первые энергообъекты. К 1980 году, который был ознаменован началом строительства второй очереди станции, КТЭЦ-3 уже 12 лет исправно снабжала энергией промышленные предприятия, прежде всего «Казаньоргсинтез», и близлежащие жилые массивы.

РАСШИРЕНИЕ СТАНЦИИ СДЕЛАЛО ЕЕ МОЩНЕЕ

В процессе возведения второй очереди КТЭЦ-3 энергетики проделали огромную работу. К примеру, были дополнительно установлены энергетический котел и турбогенераторы, вторая дымовая труба высотой 240 метров и четыре емкости для приема мазута вместимостью по 20 тысяч кубометров. Кроме того, металлические газоходы котлов заменены на кирпичные, модернизированы две существующие градирни и построена новая. Это далеко не полный перечень выполненных дел.

Юрий Пичушкин, проработавший на Казанской ТЭЦ-3 35 лет, из них с 1993 по 2008 год – начальником цеха термической переработки промышленных сточных вод, вспоминает:

Для повышения надежности электроснабжения Казанской зоны на КТЭЦ-3 в 1999 году было введено в эксплуатацию ОРУ-220 кВ (открытое распределительное устройство) с двумя автотрансформаторами связи 220/110 кВ АТ-1 и АТ-2. Благодаря строительству ОРУ-220 кВ стало возможным соединить Казанскую ТЭЦ-3 с энергосистемой по ВЛ-220 кВ Киндери – КТЭЦ-3 – Зеленый Дол, что значительно повысило надежность и устойчивость энергоснабжения Казанского энергоузла

– В 1982 году был закончен монтаж пятого водогрейного котла КВГМ-180, парового котла ТПЕ-430 ст. №5 и турбины Р-40-130. Все это оборудование управлялось со второго группового щита, и из-за нехватки рабочих рук приходилось привлекать персонал с первого щита. Помню случай, когда для комплексного опробования в течение 72 часов оборудования, управляемого со второго щита, приходилось работать и начальнику цеха, и заместителям. Но как бы ни было тяжело, мы с честью выходили из любого положения…

Принято считать, что энергетика – отрасль мужская. В основном это так. Но если уж женщины приходят в данную сферу, то остаются в ней самые профессиональные, целеустремленные, трудолюбивые. Одна из таких представительниц – ведущий инженер отдела по подготовке и проведению ремонтов Татьяна Бобракова.

– Я приехала в 1982 году из Ростовской области, где окончила Шахтинский энергетический техникум, – рассказывает она. – О Казани практически ничего не знала. Меня очень впечатлил большой город, хоть он и был совсем другим в то время. И Казанская ТЭЦ-3 тогда, конечно, выглядела совсем не так, как сейчас. Еще не было дороги, и от поворота на «Оргсинтез» до электростанции мы шли пешком. Но потом в течение трех лет все изменилось. Мы получили хорошие рабочие места: работали машинистами-обходчиками, освоили котельное отделение. Нас было четверо девчонок, а коллектив в основном мужской, но отношения были теплые, товарищеские. Нас закрепили за старшим машинистом: куда он, туда и мы. В кармане спецодежды постоянно носили мел, чтобы подписывать задвижки. А главным инструментом была «рогатка» – простое приспособление, которым легче открывать и закрывать задвижки. Время юности ТЭЦ – мы были молодыми, и ТЭЦ была молодой.

Во время пуска оборудования второй очереди станции я принимала участие в растопке котла. Пуск котла – это множество сложных операций, необходимо пройти по всей схеме, проверить каждую задвижку: что должно быть закрыто, а что открыто. Необходимо следить за температурой паропроводов, за состоянием подвесок. У котла есть дренажи нижних точек, которые нужно было продувать каждую смену. Это около сорока вентилей, и нам, девчонкам, приходилось идти их открывать. Пуск котла прошел успешно, но мы не праздновали, время было сложное в стране. Сам пуск уже был большим праздником: нам, энергетикам, было очень приятно, что мы растем как специалисты и станция тоже не стоит на месте.

С завершением строительства пятого котла был сформирован второй щит управления, я управляла котлом и турбиной уже со щита. Там другая специфика: не нужно ходить и крутить задвижки, но необходимо следить за показанием приборов. В нашем деле очень важно все предусмотреть и перепроверить. Даже в жизни я привыкла все проверять. Проверяю один раз, потом второй и даже третий. Это уже в характере… В октябре 1983 года основное расширение станции было завершено, и установленная электрическая мощность Казанской ТЭЦ-3 достигла 440 МВт, тепловая – 1897 Гкал/час. Коллектив ТЭЦ в очередной раз продемонстрировал высочайший профессионализм, дисциплину, умение работать в команде.

ГОЛУБОЕ ТОПЛИВО СТАЛО ОСНОВНЫМ

Начиная с 1983 года в энергосистеме велись большие работы по переводу электростанций на сжигание газа. По проекту, выполненному институтом «ВНИПИэнергопром», на ТЭЦ-3 был построен газорегуляторный пункт (ГРП), два газопровода диаметром по 700 мм. В 1985 году электростанция была переведена на сжигание газа. Это в значительной степени повысило уровень и культуру эксплуатации, надежность и экономичность работы котлоагрегатов.

Начальник топливного цеха Рафик Ихсанов, который трудоустроился на Казанскую ТЭЦ-3 в июле 1983 года после прохождения службы в рядах Советской Армии и был принят в топливно-транспортный цех слесарем по ремонту оборудования топливоподачи, признается:

– Начинать трудовую деятельность приходилось в нелегких условиях: нехватка персонала, отдаленность от города. Но благодаря прекрасному и слаженному коллективу все трудности преодолевались, шло поступательное развитие цеха. Вскоре началось активное расширение топливного цеха.

После перевода энергетических и водогрейных котлов на сжигание природного газа и ввода в эксплуатацию ГРП-2 газ стал основным видом топлива на Казанской ТЭЦ-3, а мазут – резервным. Это еще более повысило ответственность всего коллектива, так как основной задачей топливного цеха является поддержание мазута в постоянной готовности и обеспечение им котлотурбинного цеха в необходимом количестве и с определенными параметрами. Большая ответственность возложена на наш цех и в части бесперебойного газоснабжения котлотурбинного цеха. В штате цеха имеется газовая служба, персонал которой осуществляет техническое обслуживание и текущий ремонт оборудования ГРП-2, наружного газопровода, внутренних газопроводов энергетических и водо­грейных котлов. Особую значимость задача бесперебойного газоснабжения приобрела с вводом в эксплуатацию газотурбинной установки.

ДЕВЯНОСТЫЕ ПЕРЕЖИЛИ С МИНИМАЛЬНЫМИ ПОТЕРЯМИ

Восьмидесятые и девяностые годы прошлого столетия стали для России не лучшими временами. Застой, дефицит, перестройка, распад Советского Союза, экономический кризис… Несладко пришлось всем жителям страны. В том числе работникам энергетической отрасли. Впрочем, когда было легко? И энергетики, отличающиеся особой стойкостью и повышенной ответственностью, справились со всеми трудностями того периода.

В ЕДИНОЙ ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

1987 год : В целях обеспечения надежности теплоснабжения столицы Татарстана осуществлена закольцовка тепломагистралей, идущих от казанских ТЭЦ-1, ТЭЦ-2 и ТЭЦ-3. В Нижнекамске были соединены магистрали нижнекамских ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2. 1988 год: 16 сентября приказом Министерства энергетики и электрификации СССР РЭУ «Тат­энерго» упразднено и создано Татарское производственное объединение энергетики и электрификации «Татэнерго» с подчинением территориальному энергетическому объ­единению «Волгаэнерго». На Казанской ТЭЦ-3 введен в эксплуатацию котел №7 типа ТПЕ-429. 1994 год: ТЭЦ КамАЗа была переименована в Набережночелнинскую ТЭЦ. Станция – одна из крупнейших теплоэлектроцентралей в Европе, эксплуатирует 11 турбогенераторов, 14 энергетических и 14 водо­грейных котлов.

Заслуженный энергетик РТ, почетный энергетик РФ Ильгизар Закиров отдал Казанской ТЭЦ-3 четверть века трудовой жизни: в 1982 году приступил к обязанностям главного инженера, а с 1984 по 2006 год был директором станции.

– И все эти годы пролетели как одно мгновение! – говорит он. – Главная проблема того времени – острая нехватка кадров. Поэтому, когда случались аварийные ситуации, на их ликвидации приходилось работать сутками, без перерыва. Мое боевое крещение на ТЭЦ-3 прошло 7 января 1983 года, когда разорвало волжский водовод. Воды хватало только на рециркуляцию, без тепла остались «Оргсинтез»», совхоз «Майский» и часть районов города. На ремонт был брошен весь персонал станции, и меньше чем за сутки ситуация была урегулирована.

В мае 1987 года я подготовил приказ по улучшению и повышению надежности станции. Программа была рассчитана на три года и состояла из 30 пунктов. Была проведена колоссальная работа: в ливневой канализации поменяли железобетонные трубы на новые полиэтиленовые шестисотмиллиметровые, заменили трубы паропроводов и газопроводов, отремонтировали градирни, утеплили главный корпус, полностью перевели станцию на газ.

Тяжелые девяностые годы ТЭЦ-3 пережила с минимальными потерями. Были длительные задержки зарплаты, из-за которых на станции, конечно же, были сильные волнения. Я собирал людей, объяснял ситуацию, приглашал руководство «Татэнерго» и даже прокурора. Делал все возможное, чтобы успокоить коллектив. Кто-то уволился, но это единицы. Основной костяк остался, многие трудятся до сих пор.

На Казанской ТЭЦ-3 работают удивительные люди: сильные, волевые, ответственные. Мы трудились очень дружно и так же отдыхали. Вместе катались на лыжах, играли в футбол, занимались спортивной стрельбой, проводили соревнования. Коллектив был очень слаженный – профессионалы в работе и надежные товарищи в жизни. Хочу сказать спасибо за труд всем, с кем пришлось вместе работать!

Продолжение следует

1. История развития энергетики и современное ее состояние. 2

2. Краткий исторический очерк развития термодинамики. 4

3. Развитие теплоэнергетики в Санкт-Петербурге. 6

4. История развития тепловых сетей Москвы.. 9

5. Солнечная теплоэнергетика. 13

Для истории развития энергетики характерны четыре основных периода. Первый из них начался в 1920 г., когда VIII Всероссийским съездом Советов был принят план электрификации России (ГОЭЛРО). Этим планом предусматривалось опережающее развитие энергетики, сооружение 30 крупных районных станций, использование местных топлив, развитие централизованного энергоснабжения, рациональное размещение электростанций на территории страны. Задания плана ГОЭЛРО были выполнены уже в 1931 г.

За годы Великой Отечественной войны выработка электроэнергии снизилась почти в два раза, около 60 крупных станций было разрушено. Поэтому основной задачей второго периода развития энергетики (1940-1950 г.г.) было восстановление разрушенного энергетического хозяйства.

Для третьего этапа развития энергетики (1951-1965 г.г.) характерна концентрация энергоснабжения за счет создания объединенных энергосистем, строительство мощных тепловых электростанций, сооружение первых атомных станций.

Четвертый период (с 1966 г. по настоящее время) характеризуется переходом к качественно новому уровню развития топливно-энергетического комплекса. Внедряется блочная схема компоновки электростанций, причем мощность блоков непрерывно повышается. Пар сверхкритических параметров теперь используется не только на конденсационных электростанциях (КЭС), но и на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ). Формируется единая энергосистема страны.

До 1975 г. в СССР проводился курс на повышение расхода газа и мазута на нужды энергетики. Это позволило в короткий срок и без значительных капитальных затрат укрепить энергетическую базу народного хозяйства. Позже было решено, что дальнейший рост энергетического потенциала Европейской части страны должен осуществляться за счет строительства гидравлических и атомных станций, а в восточных районах - за счет тепловых станций, работающих на дешевых углях.

Основные запасы органических топлив (угля, нефти, газа) расположены в восточной части страны, чаще всего в труднодоступных районах. Поэтому особое значение приобретает проблема экономии топливно-энергетических ресурсов.

Дальнейшая централизация теплоснабжения за счет строительства мощных ТЭЦ и котельных позволит получить значительную экономию топлива. Однако сооружение ТЭЦ экономически целесообразно лишь при наличии крупных централизованных потребителей теплоты. Другой путь снижения расхода топлива - применение теплонасосных установок, которые могут использовать как естественные источники теплоты, так и вторичные энергоресурсы.

До 50-х годов XIX века наука рассматривала теплоту как особое невесомое, неуничтожимое и несоздаваемое вещество, которое имело название теплород. М.В.Ломоносов был одним из первых, кто опроверг эту теорию. В своей работе “Размышление о причинах теплоты и холода”, изданной в
1774 г. он писал, что теплота является формой движения мельчайших частиц тела, заложив тем самым основы механической теории теплоты. М.В.Ломоносов один из первых высказал идею закона сохранения энергии. В его формулировке этого закона еще не содержатся количественные соотношения, но, несмотря на это, отчетливо и полно определяется сущность закона сохранения и превращения энергии.

Лишь столетие спустя этот закон благодаря работам Майера, Гельмгольца, Джоуля получил всеобщее признание. В 1842 году появилась работа естествоиспытателя Майера “Размышления о силах неживой природы”. Его формулировка первого закона термодинамики в основном была философски умозрительной. В 1847 году была издана монография немецкого врача Гельмгольца “О сохранении силы”, где подчеркивается общее значение первого начала как закона сохранения энергии, дается его математическая формулировка и приложение к технике. В 1856 году Джоуль экспериментально доказал существование этого закона.

В 1824 году появился труд французского инженера Сади Карно “Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу”, в котором были заложены основы термодинамики. В этой работе он указал причины несовершенства тепловых машин, пути повышения их коэффициента полезного действия (кпд), сформулировал второй закон термодинамики, идеальный цикл тепловых машин (цикл Карно) и другие важные положения термодинамики.

В 1906 г. Нернст сформулировал третье начало термодинамики, в котором предположил, что с приближением абсолютной температуры к нулю интенсивность теплового движения и энтропия стремятся к нулю. Принцип недостижимости абсолютного нуля температур - одно из следствий известной тепловой теоремы Нернста.

Существует еще понятие так называемого нулевого начала термодинамики. Изучая явления в рамках классической термодинамики, как правило, отвлекаются от характера молекулярного и атомного строения вещества. При исследовании явлений обращают внимание исключительно на макроскопические свойства системы, которые оцениваются по опытным данным измерения макроскопическими приборами: термометрами, калориметрами, манометрами и т.д. Поэтому классическая термодинамика является феноменологической наукой. Таким образом, в классической термодинамике отвлекаются от движения микрочастиц тела и рассматривают лишь результат этого движения, который есть не что иное, как температура тела. Это и есть нулевое начало термодинамики. Оно формулируется в виде следующей аксиомы: все тела при тепловом равновесии обладают температурой. Нулевое начало является исходным положением термодинамики, так как тепловое движение происходит во всех телах. Оно неуничтожимо, как неуничтожимо всякое движение в природе.

В конце XIX века Л.Больцманом и У.Гиббсом были заложены основы статистической термодинамики. В отличие от классической термодинамики она позволяет вычислить макроскопические характеристики по данным о состоянии микрочастиц тела - их расположению, скоростях, энергии. У.Гиббс внес существенный вклад и в классическую термодинамику, разработав метод потенциалов, установив правило фаз и др.

После создания фундамента термодинамического метода началась разработка его приложений и, прежде всего, к теории тепловых машин. Большое значение имело введенное Ж.Гюи и А.Стодолой понятие работоспособности теплоты, или максимальной технической работы, которую можно получить от имеющегося количества теплоты в заданном интервале температур. В 1956 году Р.Рант дал этой величине название “эксергия”. В отличие от энтропии, всегда возрастающей в реальных процессах, в отличие от энергии, количество которой строго сохраняется (согласно первому закону термодинамики), эксергия - запас работоспособности или это то количество полезной работы, которое можно получить от имеющейся теплоты в заданном интервале температур.

Звание первого отечественного теплоэнергетика по праву принадлежит петербуржцу, Николаю Александровичу Львову(1753-1803), выпустившему в 1795 году двухтомник «Русская пиростатика», в котором описывалось устройство «воздушных» или «духовых» печей его собственной конструкции. Как это часто бывает, новаторство петербургского ученого не было в полной мере оценено его современниками. Только лишь через сто лет обогрев помещений с помощью нагретых воздуха или воды получил широкое применение.

Первая установка централизованного нагревания воздуха в водо-воздушной системе отопления и вентиляции была применена в XIX веке в здании Петербургской Академии художеств. Она обогревала два больших зала, объемом более 3000 куб.метров.

А в 1909 году, опять-таки в Петербурге, в здании Михайловского театра была смонтирована первая в России насосная система водяного отопления. Автором проекта этой системы был Н.П. Мельников. Тем не менее, до революции в Петербурге большинство жилых домов отапливалось с помощью дровяных печей. По данным историков, в городе незадолго до революции насчитывалось всего 102 дома (из, примерно, 40 тысяч) с центральным отоплением от местных котельных.

Официальной датой начала теплофикации города на Неве можно считать 25 ноября 1924 года, когда впервые в шестиэтажный дом на наб. реки Фонтанки было подано тепло по проложенному теплопроводу. Вскоре тепло стало поступать и в другие общественные и жилые здания, в числе которых были Обуховская больница и Казачьи бани.

К 1927 году по трубопроводам тепло стало поступать в Александрийский театр, Публичную библиотеку и Госбанк. Затем была проложена Рузовская магистраль, для теплоснабжения зданий по загородному проспекту и Рузовских казарм. ГЭС №3, от которой производилось теплоснабжение всех этих зданий, была переоборудована для комбинированной выработки тепловой и электрической энергии. Она стала первой отечественной теплоцентралью, а Ленинград – пионером теплофикации.

Новый способ обогрева помещений, без помощи дров, угля или торфа понравился горожанам, и стал быстро распространяться, (тем более, что он был наиболее эффективным и экономически выгодным). Так, если в 1928 году централизованно отапливалось всего 32 здания, а протяженность тепловых сетей в городе составляла лишь 5 километров, то в 1935 году длина тепловых сетей увеличилась до 56 километров, к которым было подключено около 400 зданий, а к 1941 году централизованным теплоснабжением обеспечивалось уже 1648 зданий. Длина сетей тогда составляла уже 75 километров.

Столь быстрому росту и развитию централизованного теплоснабжения не приходится удивляться – в конце 1931 года было принято специальное обращение ЦК и Совнаркома СССР о превращении Ленинграда в образцовый центр городского хозяйства. А через 7 лет - 17 июня 1938 года вышло Постановление СНК о создании в системе Ленсовета Топливно-энергетического управления (ТЭУ) – родоначальника сегодняшнего Топливно-энергетического комплекса города.

В подчинении этого управления тогда находился трест «Ленгаз» и трест «Ленгортоп». В его же юрисдикции находились контроль и наблюдение за «Ленэнерго». По сути дела ТЭУ отвечало за все вопросы, связанные с обеспечением нашего города топливом и электроэнергией.

Наиболее тяжелыми для Топливно-энергетического управления Ленгорисполкома стали военные годы.

Война в первые же недели войны нарушила связь с поставщиками, дезорганизовала транспорт. Управление работало в режиме оперативного органа. Приходилось принимать нестандартные, но жизненно важные решения, например, слом на топливо ветхих строений и зданий. В авральном режиме работали аварийные бригады, занимаясь ликвидацией повреждений на коммуникациях, в том числе повреждений от артобстрелов.

После окончания войны Топливно-энергетическое управление Ленгорисполкома обязано было не только восстановить свое хозяйство, но и обеспечить стремительно возрастающие потребности в топливе города Ленинграда. Кроме того, с начала 50-х годов ТЭУ стало выполнять и экологические задачи, внедряя на объектах оборудование, уменьшающее выброс вредных веществ в атмосферу.

В 1955 году Управлению подчинили трест наружного освещения «Ленсвет». Через два года на улицах Ленинграда ежедневно зажигалось около 49 тысяч фонарей (к началу войны эта цифра достигало 30 тысяч). А еще через 7 лет в городе заработала служба декоративной подсветки монументальной скульптуры и памятников архитектуры.

В 1962 году управлению передают Дирекцию квартальных котельных и тепловых сетей. Это стало поворотным событием в деятельности ТЭУ, определившее стержневое направление его работы на долгие годы – строительство и эксплуатация теплоисточников и тепловых сетей. Чуть позже (в середине 60-х годов) началась активная работа по автоматизации и диспетчеризации котельных…

За последующие годы предприятие претерпело много изменений – менялись название, структура. В 1993 году было зарегистрировано Государственное предприятие «Топливно-энергетический комплекс Санкт-Петербурга», которое явилось прямым правопреемником управления. В 2000 году, распоряжением Комитета по управлению городским имуществом города оно было переименовано в государственное унитарное предприятие «ТЭК СПб».

Все эти годы оставалось неизменным лишь одно – система теплообеспечения города развивалась, становилась более совершенной, даже несмотря на непростые времена, которые переживала страна и город на Неве в 1990-е годы.

Основная масса жилых домов была оборудована печным отоплением. Печей насчитывалось свыше 500 тысяч. Элементарными коммунальными и бытовыми удобствами пользовалось население, проживающее в пределах Садового кольца и принадлежащее к зажиточным слоям.

По окончании Гражданской войны в Москве развернулось хозяйственное строительство и встал вопрос о рациональном способе теплоснабжения жилых зданий и промышленных предприятий города.

Началом теплофикации Москвы явилась прокладка в 1928 г. паропровода от экспериментальной ТЭЦ ВТИ к заводам «Динамо», «Парострой» и другим близлежащим объектам.

В 1929 г. была сооружена Краснопресненская ТЭЦ (ныне филиал ТЭЦ-12), снабжавшая паром Трехгорную мануфактуру, а в конце 1930 г. с первой Московской ТЭЦ высокого давления (ТЭЦ-8) был подан пар на заводы «Клейтук», «Новый мыловар» и Первый подшипниковый завод (ГПЗ-1) по паропроводам Ш 300 мм и протяженностью 1,5 км.

Одновременно со строительством новых ТЭЦ проводились работы по теплофикации центра города. Еще в 1927 г. был составлен эскизный проект, а в 1931 г. от ГЭС-1 был проложен первый в Москве водяной двухтрубный трубопровод Ш250 мм по Раушской набережной, Старому Москворецкому мосту, по улице Разина (Варварка) к зданию ВСНХ на пл. Ногина (Китай-город).

28 января 1931 г. для проектирования, строительства и эксплуатации тепловых сетей Москвы было создано специализированное предприятие - Теплосеть Мосэнерго, а в конце года организован Всесоюзный трест «Теплосетьстрой», первым главным инженером которого был назначен В.А.Чугреев, отдавший впоследствии много сил и энергии организации эксплуатации и дальнейшему развитию тепловых сетей Москвы.

С самого начала Теплосеть Мосэнерго явилась промышленной лабораторией для решения многих научных и технических проблем, связанных с разработкой и освоением теплофикационного оборудования электростанций и тепловых сетей.

В области рационализации систем теплоснабжения большое значение имели работы, выполненные Московской Теплосетью в содружестве с научно-исследовательскими организациями. К числу важнейших разработок следует отнести:

Внедрение в качестве типовой элеваторной схемы побуждения циркуляции в местных системах отопления при расчетной температуре сетевой воды до 150°С (по предложению проф. В.М. Чаплина, ВТИ);
- разработку схем присоединения абонентов горячего водоснабжения и графиков отпуска тепла при качественном регулировании (ВТИ, МЭИ, Теплосеть Мосэнерго);
- создание методов гидравлического и технико-экономического расчетов тепловых сетей и разработку основ гидравлической устойчивости их работы (проф. Б.П. Шифринсон, Теплосеть Мосэнерго).

Если в начальный период теплофикации преобладало сооружение паропроводов для теплоснабжения промышленных предприятий, то в послевоенный период был взят курс на первоочередное покрытие коммунально-бытовых потребностей в горячей воде. Районы массовой застройки, а также большинство центральных районов становились зонами сплошной теплофикации.

Новым этапом технического прогресса в области комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, начиная с 1972 г., явился ввод в эксплуатацию энергоблоков на закритические параметры пара 240 атм и 540°С с теплофикационной турбинной мощностью 250 МВт.

Наибольшее развитие теплофикация Москвы получила с началом массовой жилой застройки города, когда стали прокладываться тепловые магистрали протяженностью 20 - 30 км и диаметром 1200 - 1400 мм от новых мощных ТЭЦ, размещаемых вдоль МКАД, что потребовало разработки новых конструктивных решений. Увеличение протяженности тепломагистралей привело к сооружению ряда крупных насосно-перекачивающих станций.

В этот же период в районах жилой застройки стали сооружаться отдельно стоящие тепловые пункты (ЦТП) на группу зданий взамен строившихся ранее индивидуальных тепловых пунктов в подвалах домов, а теплопроводы прокладываться в городских коллекторах совместно с другими инженерными коммуникациями (силовые кабели, кабели связи, водопровод и др.).

Тепловые магистрали крупных диаметров и большой протяженности представляют собой сложные инженерные сооружения. Их строительство в городской застройке, в сложных гидрогеологических условиях, с пересечением водных преград, железнодорожных путей и улиц с интенсивным движением потребовало сооружения щитовых тоннелей круглого сечения, мостовых переходов и дюкеров. Наиболее распространенным типом прокладки тепловых сетей являлась канальная. Каналы выполнялись из сборного железобетона.

Наряду с навесной изоляцией теплопроводов матами из минеральной ваты широко применялась монолитная армопенобетонная теплоизоляция заводского изготовления.

Современные Тепловые сети ОАО «Мосэнерго» являются крупнейшим теплоснабжающим предприятием и обеспечивают централизованное теплоснабжение г. Москвы от 16 ТЭЦ 12444 абонентов с суммарной присоединенной нагрузкой 30,3 тыс. Гкал/ч.

Протяженность тепловых сетей в двухтрубном исчислении, находящихся на балансе на 01.01.97 г., составила 2285,8 км, в том числе водяных 2252,9 км и паровых 32,9 км, средний диаметр трубопроводов 560 мм. При этом протяженность трубопроводов диаметром 400 мм и более составляет 1550 км, в том числе ш1000 мм - 146,7 км, ш1200 мм -186,5 км и ш1400 мм - 78,3 км.

Основной тип прокладок - подземная, составляющая более 95% от общей протяженности тепловых сетей. На тепловых сетях установлена 21 крупная насосно-перекачивающая станция, 227 дренажных насосных, более 16 тыс. подземных камер, где размещено более 52 тыс. единиц запорной арматуры, в том числе 3,6 тыс. с электроприводом, около 10 тыс. единиц компенсаторов и другое оборудование. К Тепловым сетям Мосэнерго присоединено 47432 здания.

Тепловые сети покрывают 82% потребности в тепле жилищно-коммунального сектора города и обеспечивают теплоснабжение около 700 промышленных предприятий.

Развитие и внедрение солнечных тепловых установок имеет 25 - летнюю историю. В 1975 - 1979 годы, после "1 энергетического кризиса", началось широкое применение солнечных установок для получения тепловой энергии.

Основанием для этого были опасения перед растущими ценами на энергию и желание независимости от поставщиков энергии. В зависимости от колебаний цен на энергию этот процесс имел различную динамику.

После всемирных переговоров на высшем уровне, в 1992 в Рио - де - Жанейро, было утверждено использование регенеративных источников энергии в качестве государственных политических целей в рамках национальной программы защиты окружающей среды и программ защиты от вредных атмосферных воздействий и подтверждено соответствующими законами. При этом были выработаны разнообразные стратегические подходы к продолжительному развитию и внедрению регенеративных технологий.

Очень эффективная стратегия по внедрению солнечных тепловых установок была разработана в Австрии и впоследствии принята Германией, Швейцарией, Венгрией, Словенией, Чехией и Словакией.

Эта стратегия базирует на создании "групп самостроя" использующих блоки и части для сборки установки, комплектных солнечных установок, (солнечные коллектора, аккумуляторы тепла, насосы, техника автоматического управления и регулирования, трубопроводы) изготовленные на производстве. Приобретая данный набор (комплект), после короткой подготовки в соответствующем центре обучения, осуществлялся самостоятельный монтаж с помощью предоставленных напрокат наборов инструмента.

Таким образом, в Австрии до сих пор были установлены 1.240.554 m 2 солнечных коллекторов, при этом 155.980 m 2 в 1995-м году. В настоящее время ежегодный прирост составляет около 300.000 m 2 .

Введение

Орская тепловая электроцентраль (далее ТЭЦ - 1) производит и отпускает потребителям электрическую и тепловую энергию. Теплоносителем является вода и пар. В качестве двигателя для привода электрогенератора используются паровые турбины. Источником пара являются паровые котлы.

Орская ТЭЦ-1 является источником энерго- и теплоснабжения жилого сектора города Орска и его промышленных предприятий. В энергосистеме работает параллельно с Ириклинской ГРЭС, ТЭЦ Орско-Халиловского металлургического комбината, Актюбинской ТЭЦ. С энергосистемой Урала Орско-Актюбинский энергоузел связан ЛЭП 220 кв. и 500 кв. Режим работы - круглосуточный, зимой по тепловому графику, летом по графику энергосистемы. Система теплоснабжения - закрытая.

В настоящее время на ТЭЦ-1 установлено и находится в работе следующее оборудование: паровой котел ст.№9 БКЗ-210 производительностью 210т/ч.-130атм, изготовления 1969 г.; паровые котлы ст. №10,11,12,13- ТГМ-84 производительностью 420т/ч 130 атм., год изготовления - 1964 г.; турбоагрегаты ст.№ 9,10,11 типа ПТ 65/75-130/13 ЛМЗ мощностью по 75 МВ. изготовления 1990 г. и 1998г.; турбоагрегат ст. №12 типа ВПТ-50-130 мощностью 50 МВ изготовления 1965 г..; водогрейные котлы ст.№1,2,3, типа ПТВМ-180 изготовления 1975 г. и водогрейный котел ст. №4 типа КВГМ-180 изготовления 1982 г. Водогрейные котлы №1 и №2 не эксплуатируются с 1999г.

Собственного водозабора ОТЭЦ-1 не имеет. Водоснабжение ОТЭЦ-1 осуществляется по двум водоводам технической воды от комбината «Южуралникель» и трем водоводам «Крекинг» ОАО «Орскнефтеоргсинтез» из реки Урал. Вода для технологических нужд готовится на химводоочистках №1,2,3. Система технического водоснабжения ТЭЦ - оборотная с градирнями башенного типа. Конденсат, возвращаемый потребителями пара, проходит обработку на конденсатоочистке ОТЭЦ-1. Основным топливом для котлов ОТЭЦ-1 является природный газ, резервным топочный мазут. Газ с городской ГРС подается на ГРП ТЭЦ-1 и далее к котлам.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ

История возникновения и развитие ТЭЦ - 1

В 1919 году в Орске была одна электростанция мощностью в 82 лошадиные силы. В вечернее время она обеспечивала электрическим светом городскую больницу, кинотеатр "Люкс" и городской сад. Остальная часть города с наступлением сумерек и до рассвета погружалась во тьму.

После гражданской войны в стране был принят курс на индустриализацию. В это время в Орске строились нефтеперерабатывающий, паровозостроительный заводы, никелевый и мясоконсервный комбинаты.

В июне 1935 года там, где лежала ковыльная степь, началось строительство Орской ТЭЦ-1 (см. рисунок). Оно велось в трудных условиях, большинство работ выполнялось вручную. Самое активное участие в строительстве станции приняли С.Ф. Родной, А.Ф. Медведев, М.И. Липанов, П.А. Жуков, Н.Е. Зубков, И.Т. Водопьянов. Благодаря знаниям, умению и энтузиазму первых руководителей первая очередь Орской ТЭЦ-1 была построена и подготовлена к пуску меньше, чем за четыре года.

Пуск первого котла типа ЛМЗ-ЦККБ-160/200 и турбоагрегата типа АТ-25-1 был произведен в 9 часов утра 29 октября 1938 года. А 19 ноября 1938 года Орская ТЭЦ дала ток промышленным предприятиям растущего города.

"...Украшением Орска, нового центра промышленности, является теплоэлектро-централь - сердце промышленности Южного Урала.

Одновременно со строительством шла подготовка эксплуатационного персонала. Первыми в пуске и освоении всех тепловых агрегатов стали В.Г.Мовнина, М.Н.Пашковская, Н.С.Барабанов и многие другие. В декабре 1940 года были смонтированы и включены в работу котел и турбоагрегат мощностью 25 000 кВт.

С началом Великой Отечественной войны электрическая и тепловая нагрузки резко возрастают. Было принято решение о реконструкции. Она проходила под руководством главного инженера К.М. Побегайло. С этого периода на станции почти ежегодно проводятся работы по вводу нового оборудования и модернизации старого.

Первым директором предприятия в послевоенные годы был назначен Ковердяев Максим Ильич (1945-1951гг.). Под руководством этого человека готовилось проектное задание на расширение ТЭЦ - 1 с параметрами пара 110 атм., 510 град. Под руководством следующего директора - Поздырко В.И. этот проект был осуществен.

В период 1959 - 1965 под руководством Пятунина Б.И. идет постройка IV очереди Орской ТЭЦ - 1 мощностью 200 МВт.

Особая модернизация наблюдается в годы правления Вяткина Виктора Яковлевича (1969 - 1990 гг.), когда идет интенсивная газификация всего предприятия. 1974-1977 гг. - период ввода в эксплуатацию пиковых водогрейных котлов ПТВМ - 180, работающих на естественной тяге. В 1984г. устанавливаются пиковые водогрейные котлы КВГМ - 180, одновременно с ними идет постройка групповой дымовой трубы высотой 120м, к которой эти котлы и подключаются. В этом же году был установлен паровой котел №13 ТГМ - 84 паропроизводительностью 420 т/ч. В 1986г. создаются подсобное, тепличное и рыбоводческое хозяйства, строится свинокомплекс на 1000 голов.

Сегодня Орская ТЭЦ-1 - старейшая теплоэлектроцентраль. Ее установленная мощность 240 тыс. кВт, тепловая - 1440 Гкал/час. На ТЭЦ установлены турбоагрегаты с промышленными и теплофикационными отборами пара. Станция работает на смешанном топливе - газе и мазуте. Последнее оборудование, работающее на твердом угле - котел №8 был выведен из эксплуатации 19 марта 1998г. в 14:07 по местному времени.