50-е ГОДЫ 20-го ВЕКА
После окончания 2-й Мировой войны, от иссякнувших потребностей воюющих огромных армий высвобождается огромное количество жидкого моторного топлива, которое по прежнему продолжают вырабатывать из массово добываемой нефти. Нефтепродукты после войны резко дешевеют и ездить на дешевом бензине грузовикам и локомотивам оказывается гораздо удобнее, чище, проще и не дороже… Эта ситуация становится началом конца эпохи паровозом на железных дорогах и угольных паровых грузовиков – на шоссе. Поэтому в конце 50-х годов в мире прекращается выпуск паровозов и железные дороги к этому моменту полностью переходят на локомотивы с дизелями.
Тем не менее, на флоте эра паросиловых установок с мощными паровыми турбинами продолжается до середины 70-х годов. В британском торговом флоте после 1949 года стандартом становится давление в 42 атм, общим значением по КПД на флоте становится значение в 25- 28 %, а в середине 70-х годов созданы мощные паросиловые установки, где котлы имеют промежуточный перегрев пара между различными ступенями мощных судовых турбин. При этом достигнут КПД в 36 – 38%, что является пределом топливной эффективности для паросиловых установок. Но постепенно дизельные установки оттеснили паросиловые установки из судовых двигателей, ибо КПД дизелей на 5-8 % выше, и к 80-м годам научились делать судовые дизеля мощностью в 40-60 тыс л.с. При этом мощности потребные электростанциям в 5-10 МВт дизелями никогда не будут достигнуты и в стационарных условиях важнейшим является дешевизна твердого топлива, что исключает тут использование дизелей в больших электростанциях.
Интересным будет рассмотреть 2 малые паросиловые установки, которые были созданы и выпускались в штучных экземплярах – малых сериях в СССР в начале 50-х годов. Это паровой грузовик НАМИ - 012 с питанием котла на дровах, мощностью в 100 л.с. и грузоподьемностью в 6 тонн (12 тонн с прицепом), и передвижная станция ППЭС-40 – для автономного энергообеспечения лесоразработок. Она размещалась в вагоне узкоколейной дороги, имела мощность 40 л.с. и так же питалась дровами. Подробное рассмотрение этих поистине новаторских и вполне удачных для своего времени установок оставим для отдельной статьи, но скажем лишь то, что системы питались крайне дешевым для лесоповала топливом- дровами, имели КПД от 15 до 20%, были оборудованы автозагрузкой дров, имели конденсаторы с принудительным обдувом – т.е. имели замкнутую систему циркуляции «вода- пар», обладали развитыми пароперегревателями, экономайзерами и прочими технически совершенными системами. Но общая тенденция перевода экономику на дизеля с дешевой соляркой – особенно в СССР после открытия огромных нефтеносных полей Западной Сибири, привело к прекращению выпуска этих уникальных и очень полезных для условий российского Севера и Сибири установок.
СОВРЕМЕННОЕ ПОЛОЖЕНИЕ
Сейчас – спустя 70 лет после прекращения развития такой техники вновь сформировались условия для возникновения и применения малых паросиловых систем. Эти условия таковы:
- резкий и всеобщий спрос на недорогое и доступное в любых условиях энергообеспечение;
- значительный рост цен на жидкое моторное топливо, который делает дорогим автономную дизельгенерацию.
- дороговизна, невысокая мощность и малая надежность по стабильности энергообеспечения фотоэлектрических солнечных панелей и ветрогенераторов.
Т.е. экономические предпосылки есть. А что может нам предложить современное развитие техники, чтобы создать малую паросиловую установку отвечающую требованиям времени и закрывающую потребности в дешевой автономной электрогенерации?
А современные технологии вполне могут создать установку мощностью от 30 квт (даже от 10 квт) до 300 квт.
Посмотрим- чем будет отличаться современная малая паросиловая установка электрогенерации от своих предшественников 100-летней давности. Общим у них будет только сходная компоновка в единую силовую схему близких элементно - составляющих агрегатов, а так же то, что в топку котла будет подаваться дешевое твердое топливо.
В принципе, можно поднять КПД современной малой паросиловой установки до 32-34 %, но она будет весьма дорогой, ибо будет требовать применения в качестве рабочего тела дорогих фреонов, высокого давления рабочего тела, а соответственно – сложных систем уплотнений в двигателе и пр. и др. Поэтому вряд ли стоит гнаться за экономией в несколько процентов путем увеличения стоимости установки почти в 2 раза
Итог этой статьи таков: экономические условия для появления малых паросиловых установок на твердом топливе давно появились и становятся все более вопиющими, а современная техника и технологии дают возможность произвести такую установку с нужными параметрами.
Остается только одно – создать и начать производить нужными сериями такие технические системы. Именно этим и занимается автор настоящей статьи.
