Валерий Александрович Петрущенков
Очерки по истории теплоэнергетики. Часть 4. История создания первой ТЭЦ в России

© Петрущенков В. А., текст, 2021

© ООО «Страта», оформление, 2022

Введение

Приближается 100-летний юбилей теплофикации в нашей стране. В связи с этим представляет интерес подробное рассмотрение технических решений и организационных событий, которые привели к созданию первой централизованной системы теплоснабжения на основе центральной силовой электростанции.

История создания первой ТЭЦ в России очень интересна, как техническими деталями, так и хронологией событий. Долгое время главным действующим лицом был Леонтий Леонтьевич Гинтер, первой ТЭЦ считалась ГЭС-3 г. Ленинграда, датой введения теплофикации 25 ноября 1924 г.

Следует иметь в виду, что совокупность признаков теплофикации в настоящее время и в начале 20 века была разной, что следует помнить при чтении статей и книг, написанных в разное время.

В первые годы признаком теплофикации была централизованная доставка теплоносителя потребителям тепловой энергии. Как известно, первой в мире централизованной системой теплоснабжения была система, созданная Бердсиллом Холли в небольшом городе Локпорт, шт. Нью-Йорк, в сезон 1877–78 года [1]. Эта система была паровой. Безусловно, представляет интерес ее сравнение с системой теплоснабжения, созданной в России. В настоящем очерке оно будет сделано в конце работы. С появлением первых ТЭЦ – теплоэлектроцентралей добавился еще один непременный признак теплофикации, а именно: совместное производство электрической и тепловой энергии в одном энергетическом цикле. Имеется в виду, что какие-то потоки рабочего тела участвуют последовательно в выработке двух видов энергии: механической (электрической) и тепловой. Например, при использовании паровых поршневых машин или паровых турбин поток пара вначале вырабатывал механическую энергию в тепловом двигателе, затем при его конденсации при достаточно высокой температуре – тепловую энергию. Эти замечания приобретают важный смысл, так как на ГЭС-3 вначале не было теплофикации в современном смысле этого понятия, а была централизованная система теплоснабжения, не связанная с выработкой электроэнергии в конденсационном цикле. Изучению именно этой последовательности событий, связанных с разными техническими решениями, и причин, их объясняющих, и посвящен настоящий очерк.

В 2003 г. была сделана попытка совершить революцию в устоявшейся истории теплофикации в России. Она состояла в кардинальном пересмотре даты, приоритетного объекта и основных действующих лиц. Издательство “Новости теплоснабжения” в 2003 г. выпустило сборник статей под редакцией В. Г. Семенова [2], являвшегося в тот момент генеральным директором московского проектного института ОАО “ВНИПИЭНЕРГОПРОМ”, директором названного издательства, а также автором ряда статей в периодической печати.

В этом издании были допущены две принципиальные ошибки.

1. За первичный источник информации была взята книга Орлова А. И. “Русская отопительно-вентиляционная техника” [3], содержащая, к сожалению, значительное количество неточных или ошибочных утверждений.

2. Редактор сборника не смог согласовать противоречащие друг другу факты в разделах, написанных разными авторами, а также не проверил достоверность фактов, положенных в основу новых приоритетов в теплофикации.

В итоге революция 2003 г., направленная на уточнение приоритетов теплофикации в России, как будет видно из текста очерка, оказалась несостоятельной и поставила в сложное, если не сказать, смешное положение не только всю нашу отрасль тепловой энергетики, но и весьма уважаемых и авторитетных персон.

Произошедшие события, во-первых, очень поучительны для исследователя, во-вторых, требуют тщательного разбора, как достижений Гинтера Л. Л., так и лиц, упомянутых в сборнике [2].

Сложность поставленной задачи усугубляется еще тем, что когенерация, или совместное производство механической и тепловой энергии в одной установке, берет начало в конце 20-х годов 19 века в Германии [4]. Частные факты применения таких установок зафиксированы и в России в середине 80-х годов 19 века [5]. Однако мощность этих установок была невелика, поэтому вопрос приоритета связан с дискуссионным вопросом величины мощности, степенью централизации доставки теплоносителя и длительностью действия таких установок.

В приложении к приоритетам эта острая и болезненная тема требует тщательного изучения архивных материалов, а также прижизненных публикаций, авторами которых являлись известные участники этих работ: Дмитриев В. В., Павловский А. К., Гинтер Л. Л., его сотрудники, публиковавшие статьи в современных журналах и сборниках, в том числе в трудах 1-го съезда теплофикаторов, а также Танер-Таненбаум Ж. Л., Шифринсон Б. Л. и другие.

1. История ГЭС-3 до 1924 г.

1.1. Исторический фон для создания первых центральных электростанций

Первые центральные электростанции в Санкт-Петербурге связаны с русским отделением фирмы “Сименс и Гальске”, а также Высочайше Утвержденным “Обществом электрического освещения”, главным акционером которых являлся Карл Федорович Сименс. Благодаря их действиям в столице в период с 1883 по 1889 г. были созданы электростанции на базе паровых поршневых машин локомобильного типа на баржах на р. Мойка и р. Фонтанка, а также в зданиях на набережной Екатерининского канала вблизи Казанского собора и у цирка Чинизелли. Они обеспечивали освещение дуговыми фонарями Невского проспекта и прилежащих улиц, а также лампами накаливания частных жилых и общественных помещений в этом районе. Эти станции проработали до конца 19 века, когда им пришли на замену три более крупные и современные центральные электростанции разных собственников.

Также известна центральная электростанция инженера Н. В. Смирнова, проработавшая на 12-й линии Васильевского острова с конца 1894 г. по 1908 г. [6].

Следует отметить, что в Петербурге к 1900 г. действовали 276 частных блок-электростанций, которые обеспечивали электроэнергией отдельные здания или предприятия [7].

В 1897 г. 27 апреля кельнское общество “Гелиос” ввело в работу центральную электростанцию по адресу ул. Новгородская, 12–14.

В 1898 г. 22 мая “Бельгийское анонимное общество электрического освещения г. Санкт-Петербурга” ввело в работу центральную электростанцию по адресу наб. р. Фонтанка, 104, которая впоследствии получила наименование Государственная электростанция № 3 (ГЭС-3).

В 1898 г. 16 ноября “Общество электрического освещения 1886 г.” завершило строительство новой центральной электростанции по адресу наб. Обводного канала, 76.

Следует отметить, что до настоящего времени все три электростанции сохранились в качестве ЭС-1, ЭС-2 и ЭС-3 Центральной ТЭЦ ТГК-1. Электрогенерация прекращена только на ЭС-3 с 2017 г. В настоящее время она работает в качестве подкачивающей насосной станции.

1.2. История создания ГЭС-3

Рассмотрим более подробно историю ГЭС-3 (ЭС-3 Центральной ТЭЦ). Вначале строительством центральной электростанции по адресу наб. р. Фонтанка, 104 занимались купец I гильдии Александр Андреевич Гуэ, бельгиец по происхождению, и австрийский подданный Ф. Шмацер. С 29 марта 1897 года они имели концессию по одним документам на пятьдесят лет, по другим – на сорок лет и разрешение на строительство, полученные в Городской Управе. Одновременно они являлись владельцами немецкой фирмы "Гуэ и Шмацер".

В этот период в России действовало много бельгийских анонимных обществ, которые инвестировали свои капиталы в транспорт, в том числе электрический. Одно из них под эгидой бельгийской военной миссии выкупило контракт Гуэ и Шмацера на создание центральной электростанции и электрическое освещение города [8]. С середины 1898 г. владельцем электростанции становится “Бельгийское анонимное общество электрического освещения г. Санкт-Петербурга”.

В период с 1898 по 1899 г. архитектор Самсонов Петр Сергеевич и гражданский инженер Савельев Николай Федорович выстроили три здания на территории центральной электростанции, расположенной по адресу наб. р. Фонтанки, 104/ Введенский канал, 2: административный корпус, машинный зал с 4 дымовыми трубами и жилой дом [9].

На рис. 1 показаны представители бельгийской военной миссии в машинном зале ЭС-3, на рис. 2 фото котла, на рис. 3 – здания самой электростанции.

Рис. 1. Представители бельгийской военной миссии на центральной электрической станции ЭС-3

Рис. 2. Топка Ломшакова с электроприводом для котла Фицнер и Гампер с площадью нагрева 265 м² на ЭС-3

Рис. 3. Здание центральной электростанции Бельгийского общества

Особенность станции при ее создании – большое число паровых машин. К 1900 г. было установлено 14 машин общей мощностью 8620 л. с., в том числе 4 по 700 л. с., 9 по 600 л. с., 1 в 420 л. с. По проекту предполагалось 20 паровых машин. Все машины вертикальные, тройного расширения с охлаждением пара, аналогичные машинам, установленным на станции инженера Н. В. Смирнова на 12-й линии Васильевского острова [6]. Присоединение к альтернаторам немецкого производства непосредственное. Топливом являлся ньюкастлский и кардифский уголь, доставляемый на баржах по Введенскому каналу, либо по р. Фонтанка. Холодильники для конденсации выхлопного пара паровых машин впрыскивающие и расположены в основном под полом машзала также по аналогии со станцией инженера Н. В. Смирнова. Котлы водотрубные завода Фицнер и Гампер. К 1900 г. установлено 22 котла, по проекту – 24 котла. Давление пара в коллекторах котлов 13 ати.

Для 24 котлов предусмотрены 4 дымовых трубы высотой 42,5 м с диаметром устья 2,1 м, которые сохранились до сих пор, рис. 3, 24.

Кабельная сеть к 1900 г. достигла для частного освещения 275 км, для уличного освещения 60 км.

Вблизи зданий потребителей устанавливались трансформаторы в деревянных будках общим числом 850 штук. Число абонентов в это же время составило 2640, количество ламп накаливания в 16 свечей 85000 штук, дуговых фонарей для уличного освещения при силе света в 1000 свечей 174 штуки, при силе света в 1500 свечей 130 штук. Напряжение для дуговых фонарей 30 В. Питание фонарей производилось от трансформаторов на напряжение 550 В, размещаемых в киосках, устраиваемых в цоколях фонарных столбов. Фонари располагались на участках Александро-Невской части.

В 1903 г. была установлена паровая турбина «Парсонс» производства фирмы Броун-Бовари мощностью 680 кВт. В период с 1911 по 1914 г. были установлены семь котлов системы «Бабкок-Вилькокс» и шесть котлов фирмы «Фицнер и Гампер» с ручными угольными топками. В машинном отделении в это время работали 10 вертикальных паровых машин и 6 паровых турбин «Парсонс» общей мощностью около 18 МВт.

Следует отметить, что Бельгийское анонимное общество к 1900 г. являлось владельцем еще трех электростанций для частных потребителей в С.-Петербурге [10], выкупленных им у “Русского общества для эксплоатации электрической энергии”. Последнее общество было создано надворным советником Николаем Александровичем Демчинским в сентябре 1893 г. [11]. Ниже приводятся краткие характеристики этих электростанций.

Малковская электростанция по адресу наб. р. Фонтанка, 123/ Малковский пер. (в н.в. пер. Бойцова), 3. Создана в 1895 г. “Русским обществом для эксплоатации электрической энергии” на территории Ново-Александровского рынка, рис. 4. К 1900 г. имела мощность 950 л. с., на ней были установлены 3 паровых машины тройного расширения и 1 паровая машина четверного расширения, все с охлаждением пара. Топливом для водотрубных котлов был мазут. Станция обеспечивала освещение 7000 ламп накаливания и 135 вольтовых дуг. Вырабатываемое напряжение 2000 В, ток переменный. Абонентами были магазины, торговые помещения Ново-Александровского рынка и жилые дома. Здания рынка были разобраны в 1932 г. (рис. 5). На месте рынка в 50-е годы было выстроено общежитие Ленинградского инженерно-строительного института. Эта станция работала в параллель со станцией ГЭС-3. На рис. 4 на фото видна дымовая труба Малковской электростанции.

Рис. 4. Вид Ново-Александровского рынка 1910-х года с наб. реки Фонтанки

Казанская станция (она же Мясниковская) по адресу Невский пр., 27/ наб. канала Грибоедова, 18. Создана в 1896 г. “Русским обществом для эксплоатации электрической энергии” в дворовом 2-х этажном флигеле.

Рис. 5. Фото 1930-х годов. Слева забор на месте разобранных зданий Ново-Александровского рынка, на другом берегу Фонтанки виден дым из 4-х труб ГЭС-3

К ее строительству имел отношение Дмитриев В. В. К 1900 г. станция имела мощность 678 л. с., были установлены 2 паровых машины тройного расширения с охлаждением пара и 1 локомобиль компаунд с охлаждением. Вырабатывалась электроэнергия постоянного тока напряжением 250 В. Обеспечивала освещение 4500 ламп накаливания, 82 вольтовых дуг и 15 электродвигателей вентиляторов для квартир, общественных зданий и магазинов. С 1913 г. в этом флигеле какое-то время размещался кинематограф «Уран».

Рис. 6. Схема кабельной сети “Русского общества для эксплоатации электрической энергии” к 1897 г.

Невская станция (она же “Виллие” по имени домовладельца в этот период) по адресу Невский пр., 65. Создана в 1892 г. и в 1896 г. Н. А. Демчинским, владельцем являлось “Русское общество для эксплоатации электрической энергии”. Вероятно, станция размещалась в дворовых флигелях. В 1902 г. дом был коренным образом перестроен. Очевидно, что к этому времени эта электростанция прекратила свое существование. К 1900 г. станция имела мощность 175 л. с., на ней были установлены 3 паровых машины с охлаждением пара и аккумуляторная станция. Вырабатывалась электроэнергия постоянного тока напряжением 120 В. Обеспечивалось освещение 2000 ламп накаливания, 30 вольтовых дуг и 1 двигателя вентилятора, в основном, для квартир.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.