Развитии паротурбостроения в России и Советском Союзе

В дореволюционной России строились как стационарные, так и судовые паровые турбины. Особенно большие успехи были достигнуты российскими конструкторами и технологами в 1910 - 1914 годах в проектировании и изготовлении корабельных паровых турбин. В этот период был построен ряд паротурбинных агрегатов единичной мощностью до 11000 ¸ 16000 л.с. для крупных военных кораблей. По некоторым данным общая мощность построенных в России корабельных паровых турбин превысила 1000000 л.с.

Стационарное же турбостроение в дореволюционной России развивалось менее успешно. Первым строителем отечественных стационарных паровых турбин стал Металлический завод в Санкт-Петербурге (впоследствии Ленинградский металлический завод). Здесь в 1904 году была создана паротурбинная мастерская и в 1907 году здесь был изготовлен первый паротурбинный агрегат для привода электрогенератора мощностью 200 кВт.

Турбина была конденсационная с начальным давлением пара 10 кгс/см² и температурой 250 °С.

Завод строил активные многоступенчатые турбины с единичной мощностью агрегата до 1250 кВт; основная же масса турбин имела мощность 100 ¸ 335 кВт. До 1917 года было построено всего 26 турбоагрегатов суммарной мощностью около 9000 кВт.

В послереволюционные годы постройка паровых турбин получила в Советском Союзе большой размах, по следующим причинам:

1.паровая турбина - основной тип двигателя на тепловых электростанциях, строительство которых предусматривалось сначала планом ГОЭЛРО (20 электростанций), а затем Государственными пятилетними планами;

2.паровая турбина - основной тип двигателя для кораблей с силовыми установками большой мощности.

Металлический завод возобновил постройку турбин в 1923 году.

Отсутствие квалифицированных кадров, опыта в производстве турбин, имеющем много специфического, усложнило эту задачу. Год уходит на изготовление первой турбины мощностью в 2000 кВт, выпущенной в 1924 году. Турбина - конденсационная с начальным давлением пара 11 кгс/см² и температурой 300 °С.

К 1926 г. завод выпустил ряд турбин мощностью до 3000 кВт при тех же параметрах пара. В 1926 г. ЛМЗ построил турбину в 10000 кВт и стал подготавливать производство турбин более крупных мощностью 24000 и 50000 кВт при давлении пара 26 кгс/см² - и температуре 375 °С.

К октябрю 1928 г. ЛМЗ выпустил 81 турбину на разные мощности в общей сложности на 140000 кВт.

В 1931 г. ЛМЗ начал выпускать конденсационные двухцилиндровые турбины мощностью 50000 кВт, с параметрами пара 29 кгс/см² и 400 °С.

Турбостроение в СССР развивалось на базе широко развернутой научно-исследовательской работы, позволившее критически использовать зарубежный опыт и создать свои собственные оригинальные конструкции.

К 1933 г. выпуск турбин настолько возрос, что Советский Союз освободился от иностранной зависимости в этом отношении.

Наряду с развитием конденсационных турбин в стране особое внимание было обращено на турбины для комбинированной выработки электроэнергии и тепла: с промышленным и теплофикационным отборами, а также с противодавлением.

В 1937 г. на ЛМЗ была выпущена первая конденсационная двухцилиндровая одновальная турбина мощностью 100000 кВт при параметрах пара 29 кгс/см² и 400 °С.

С 1938 г. такие же турбинн стал строить Харьковский турбинный завод.

Стационарные турбины меньших мощностей строились на других заводах: Кировском заводе в Ленинграде, Невском заводе им.Ленина, Уральском турбостроительном заводе, Брянском машиностроительном заводе, а затем и на Калужском турбинном заводе и на других.

Таким образом, до Великой Отечественной войны заводы нашей страны выпускали большое количество типов турбин от самых малых мощностей (0,5 ¸ 5 кВт)до турбин средних мощностей (до 6000 кВт) и наиболее мощных - до 100000 кВт.

В годы Отечественной войны темп постройки новых турбин резко снизился. Основные турбостроительные заводы были полностью или частично эвакуированы на восток и переведены на производство военной продукции. Однако в военные годы была проделана большая конструкторская работа по подготовке послевоенного производства паровых турбин, стоящих на более высоком техническом уровне. Особое внимание было обращено на широкую унификацию элементов и узлов турбин. Унификация стала рассматриваться как один из основных принципов проектирования, который существенно удешевлял серийное производство турбин. Кроме того, в отечественном турбостроении стала широко применяться сварка, что также благоприятно сказывается на качестве турбинных деталей и на стоимости турбины.

Очередной задачей послевоенного турбостроения явилось проектирование и создание паровых турбин на высокие и сверхвысокие параметры пара и широкое внедрение их.

В 1946 г. на ЛМЗ была построена турбина мощностью 100000 кВт при начальных параметрах пара 90 кгс/см² и 480 °С.

В 1952 г. была построена первая турбина мощностью 150000 кВт при параметрах пара 170 кгс/см² и 550 °С.

Таким образом, примерно за три десятка лет в Советском Союзе была создана мощная промышленность, изготавливающая турбины стационарные и судовые в широком диапазоне мощностей и на различные параметры пара.

В последующие годы продолжалось прогрессивное развитие турбостроения. На ведущих турбостроительных заводах - Ленинградском и Харьковском - с 1958 г. был освоен выпуск паровых турбин мощностью 150000 и 200000 кВт при параметрах пара 130 кгс/см² и 565 °С.

С этими же параметрами начали производиться турбины для комбинированной выработки электроэнергии и тепла мощностью 50000, 80000 и 100000 кВт на Уральском заводе.

В период с 1960 по 1968 годы в Ленинграде и Харькове был освоен выпуск турбин мощностью 300000, 500000 и 800000 кВт, работающих со сверхкритическими параметрами пара: 240 кгс/см² и 540 °С.

В 1977 г. была построена и сдана в эксплуатацию самая крупная отечественная конденсационная паровая турбина мощностью 1200000 кВт со сверхкритическими параметрами пара.

В 1954 г. возникло новое направление в паротурбостроении - создание турбин для атомных электростанций.

Первая в мире промышленная атомная электростанция мощностью 5000 кВт была введена в эксплуатацию 27 июня 1954 г. В течение 10 лет после этого производилась проверка и отработка всех вопросов, связанных с особенностями эксплуатации, надежности, экономичности, и осуществлялась подготовка к производству промышленных образцов турбин.

Начиная с 1964 г. был освоен выпуск турбин для АЭС мощностью 70000, 220000, 500000 и 1000000 кВт при давлении пара перед турбинами, соответственно, 29, 44 и 65 кгс/см².