F d Statens Ångkraftverk i Västerås

Transkript

1 F d Statens Ångkraftverk i Västerås En betraktelse av Åke von Sydow Åke von Sydow, f.1926 har en lång yrkeskarriär inom STAL Finspång. Han anställdes där första gången Efter civ.ing. examen har han haft en rad olika befattningar på företaget inom turbinsektorn. Han slutade på STAL 1980 och hade då varit försäljningschef där de senaste 15 åren. Åke är engagerad i föreningen Ångkraftverkets vänner och var en av initiativtagarna till att föreningen bildades. Artikeln författad Den historia som här skall förtäljas kan sägas ha börjat med den begynnande utbyggnaden av vattenkraft i Sverige på 1910-talet, d v s för snart 100 år sedan. Vid den tiden byggdes nämligen de tre första stora kraftverken i svenska älvar: Trollhättan i Göta Älv, Porjus i Stora Lule Älv samt Älvkarleby i Dalälven. Trollhättan därför att de magnifika fallen där var en utmaning i sig, Porjus för att mata malmbanan och Älvkarleby för att försörja norra Uppland och den spirande pappers- och massaindustrin där - främst det då påbörjade Hallsta pappersbruk i Hallstavik, tillhörigt Holmens Bruk. Alla tre kraftverken är i drift fortfarande, efter nära nog 100 år! Det är främst Älvkarleby som intresserar oss här, ity det var huvudskälet till att vårt ångkraftverk kom till. Dalälven hade opålitlig vattenföring och behövde stöttas. Men det fanns fler skäl för ett termiskt kraftverk just i Västerås; Det behövdes reservkraft; Älvkarleby var ju ensamt på sitt nät. Västerås växte till kraftfullt som industriort med ASEA som största elkonsument Man ville av försvarsskäl lägga detta strategiskt viktiga kraftverk långt från kusten Goda transportfaciliteter fanns i Västerås; väg, järnväg och Mälaren Stora torvmossar var bekvämt utlagda i närheten, och torv hade man tänkt sig som ett bränsle Kylvatten till kraftverkets kondensturbiner fanns det gott om i Mälaren Detsamma gällde god och fast grund att bygga på vid Mälarens strand Och, Västerås passade in fint i de stamnätsplaner som man då jobbade med. Redan 1922 hade man förbundit Västerås med Trollhättan, f ö med Europas första linje för 130 kv, byggd för 200. Vad man inte visste 1915, då spaden sattes i jorden i Västerås, var att man påbörjade en epok av teknisk utveckling som låg på framkant i världen, och det gällde såväl pannor som turbiner, men också brytare, styrsystem, transformatorer och andra komponenter. En helt unik uppsättning av landvinningar, uppfinningar och "firsts" finns exponerade här. 1

2 För att börja på pannsidan var stationens första pannuppsättning åtta rosteldade pannor av marintyp, P1 - P8, som matade de första turbinerna G1 - G kom så ett betydelsefullt utvecklingssteg, de första strålningspannorna, P9 - P10, konstruerade för snabbstart, och som kom att bilda skola för snabbstartande ångpannor framöver. Det var verkets egen driftschef Nils Forssblad som stod bakom den insatsen. Därefter kom tornpannorna, som så effektfullt bidragit till Västerås sky-line. De var en vidareutveckling av Forssblads strålningspannor med den legendariske Uno Blomquist som primus motor. Fördelarna med tornkonstruktionen var flera: Pannan tog liten plats Gasfickor undveks med ity åtföljande minskade explosionsrisker Den hindersfria expansionen vid uppvärmning innebar, förutom snabbstarten, att högre ångdata kunde introduceras med påföljd att verkningsgraden höjdes med 10 stora % jämfört med P10; jämfört med P1-8 med ännu mer. De äldre pannorna P1-10 matade de mindre, äldre turbinerna G1, 3 och 4, medan P11, som var en slags "halvpanna" mellan P10 och P12, fick svara för G2 ensam, varom vi skall berätta mera om en stund stundade nya tider - fjärrvärmen och kraftvärmen började marschera fram i Sverige. Det måste erkännas, med skammens rodnad, att Karlstad låg före i spåret, men med Västerås snart ifatt och före. Tanken var att vårt ångkraftverk skulle bli centrum för denna satsning. Till den ändan byggdes en ny panna, som fick ersätta hela kopplet P1-10 och som fick heta P15. Den var av konventionell typ, och kommer snart att skatta åt förgängelsen. Samtidigt byggdes G1, gammeläldsten från 1917, om till fjärrvärmedrift och matade 120 grader varmt vatten ut till västeråsborna. Av de stolta planerna blev dock intet ity Staden och Vattenfall inte kom överens, och ett helt nytt värmekraftverk uppfördes i väster med känt resultat; Västerås torde vara världens mest fjärrvärmda stad med betydande elproduktion som biprodukt. Och G1 från 1917 med sin värmekondensor från 50-talet står kvar som ett minnesmärke över hur det allt begynte. Om vi så övergår till kraftverkets turbinbestyckning så framtonar en veritabel "pysmunkens" julafton. Här finns representerad alla åren, nära nog, av fossileldad ångturbinutveckling under vilka denna försiggick; från G till G Och alla aggregaten finns kvar! Sverige hade vid den tiden två ångturbinföretag: De Laval Ångturbin AB, grundat 1883 i Nacka av den epokbyggande uppfinnaren Gustaf De Laval, och Svenska Turbin Fabriks Aktiebolaget Ljungström (STAL) 1906 i Stockholm (till Finspong 1913). Turbinerna från dessa två företag åstadkom exakt samma produkt, kraft, men utifrån totalt väsensskilda premisser och principer. Till att börja med var Gustaf De Laval en av föregångsmännen för aktionsturbinen, i vilken en ångström från en fast dysa eller ledskena träffar en löpskovel på en skiva där den länkas om och därvid avger större delen av sin kinetiska energi innan den går in i nästa ledskena där den vänds för att sedan utföra samma prestation igen i nästa löpskovel. Ljungströmsbröderna, liksom engelsmannen Parsons, utvann den mekaniska energin genom att låta ångströmmen accelerera i en dysa utformad mellan två löpskovlar därvid utvecklande en reaktionskraft som drev turbinen runt; reaktionsturbinen. (Detta kan lätt demonstreras med hjälp av en sådan där leksakssnurra av plast på en pinne - anblåst från sidan är den en aktionsturbin; rakt framifrån omlänkades luftströmmen till tangentiell riktning av snurrans 2

3 plastskovlar utvecklandes en reaktionskraft.). Därjämte var de två turbintyperna konfigurerade på helt olika sätt; De Laval lät ångan strömma parallellt med turbinaxeln (axialturbin), Ljungström radiellt från den (radialturbin). I vårt kraftverk finns det en DeLaval och sex Ljungström (STAL) varför det må tillåtas att fokusera på den sistnämnda i första hand. Skovlarna var fästa vid skivor, ömsom till vänster, ömsom till höger. Dessa skivor snurrade åt var sitt håll, drivandes var sin generator. Nu är det så att skovelverkningsgraden hos en reaktionsturbin, som ju STAL-turbinen är i allt väsentligt, är betingad av skovelns hastighet, relativt sina grannar, i kvadrat t o m. Eftersom varje skovel i en radialturbin, som ju roterar i motsatt riktning till grannarna, upplever att den har en hastighet som är dubbelt så stor som den den verkligen har, förstår sig att hastighetskvadratsumman för hela turbinen blir hög - och därmed verkningsgraden - för en motroterande radialturbin jämfört med en axialturbin med samma antal turbinsteg. Detta innebär också att en radialturbin blir liten till formatet med ty åtföljande små läckageareor mellan stegen - åter en verkningsgradsvinst. Likaså, radialturbinen är totalt rotationssymmetrisk utan horisontella flänsar i turbinen vilket möjliggör små spel mellan ringarna, och lägre läckage igen. Samma resultat ernås av det förhållandet att två näraliggande ringar utsätts för nära nog samma centrifugalkrafter och värmeexpansioner - de kan m a o inte expandera på olika sätt och skära i varandra av det skälet. Dessa karakteristika för radialturbinen är de främsta skälen för dess snabbstartegenskaper; även de största maskinerna i Västerås kunde startas på 10 min, men det var inte alltid man hade så bråttom. En motsvarande axialturbin behövde ofta lika många timmar! Vidare, den "aggressiva" ångan av högt tryck och temperatur är koncentrerad till turbinens centrum där dimensioner är små och påkänningar låga, och tåligheten således hög. Slutligen kan noteras att de två generatorerna roterar åt varsitt håll, innebärande att inget utåtriktat moment uppstår vid en kortslutning. Turbinfundamentet blir därför synnerligen enkelt och billigt - c:a en tiondel av vad som krävs för en motsvarande axialturbin. Detta låter måhända som en kärleksförklaring åt STAL-turbinen, och det är det också! Nästan alla turbinerna i vårt kraftverk var stora för sin tid. T o m lilla G1 på 7 MW var störst i landet då hon kom, och, som redan nämnts, vår första kraftvärmeturbin efter ombyggnad på 50-talet. Och hon står där än. En riktig bamse vid installationen 1932 var G5 på 50 MW, störst i Europa då. En film gjordes om G5:s tillblivelse i Finspong och driftssättning i Västerås. Den hade titeln "A Giant among steam turbines", och användes i försäljningsarbetet in på 50-talet - det kan förf. intyga. Att G5 därjämte hade världsrekord i termodynamisk verkningsgrad, 90,3 %, hjälpte också till att placera STAL-turbinen på världsmarkanden ända fram till 80-talets början då typen lades ner, till sorg och saknad hos många turbinologer och andra pysmunkar. Men den ansågs vara för mycket av en ensling på turbinmarknaden. Dessförinnan hann den dock med att utgöra högtrycksdel i vårt första kärnkraftverk, Oskarshamn I, utvecklandes 160 MW av aggregatets totaleffekt 460 MW. Nå, hur kom nu all denna teknik att utnyttjas i Västeråsverket? Svaret är att kraftverket fick en räcka av uppgifter som är unik i kraftvärlden. En folder "Facts about the running of a modern peak load station" från 1954, som förf. har anledning få en tår i ögonvrån inför, visar hur verket användes i väsensskilda uppgifter då; peak-load, day-load och base-load. Att kunna starta upp 65-MW block efter en nära nog vertikal tidsaxel som diagrammen visar var något som den tidens load despatchers, som ju var vana vid tidsutdräkter räknade i timmar för samma sak, stod häpnande inför. Det var ju också 3

4 vid denna tid som de populära radioprogrammen slog igenom och innebar distinkta lasttoppar även i dagsschemana, liksom hur Västeråsverket fick hjälpa till att bära baslasten då vattnet tröt i älvarna. Men på 50-talet tillkom ytterligare två driftsätt. Kraftvärmen från G1 har vi redan nämnt, och som var ämnad att få efterföljd i stationen för uppbyggnaden av fjärvärmen i staden, men den utvecklingen tog en annan väg, under den kraftfulle John Sintorns ledning. I stället började behovet av faskompensering i de stora kraftnäten att göra sig gällande. Detta var före SVC (Static VAR Compensation). Uppgiften anförtroddes då för tiden stora roterande synkronkondensatorer och det var naturligt att man kastade blickarna på Västeråsstationens stora maskiner, som användes alltmer sällan för aktiv generering redan då. Problemet var hur man skulle kunna på ett enkelt sätt koppla bort generatorerna från turbinerna som inte kan släpa med okylda i synkronkörningen - de skulle snabbt förintas av friktionen även vid gott vacuum. Även här visade sig STAL-turbinen ha en fördel. Hela skovelsystemet kan lätt lyftas ut som ett paket. Så gjordes också med vår gamle vän G5 på 50 MW, och så står den än i dag med hela skovelsystemet i sitt lyftok stående på golvet bredvid turbinen. Men hur få upp generatorerna i synkronvarv utan en turbin insatt? Det var här som den redan nämnda "halvpannan" P11, som kopplades direkt till G2 på 27 MW fick ett nytt jobb. Man kopplade ihop G2 och G5 i stillastående och körde sedan upp G2 med ånga från P11 dragandes G5 med sig till fullvarv varefter G5 fasades in på nätet för sin synkrondrift, och G2 kunde stoppas igen. Fiffigt! Som sagt, det skall nog mycket till för att finna en kraftstation med en sådan mångsidig driftsmeny, spets-, dags-, baslast, kraftvärme, faskompensering! Under 60-talet började Västeråsverket att användas allt mer sällan. Det fick bl.a. bli utbildningsstation för maskinister i Stenungsund, Vattenfalls nya, stora värmekraftverk. Det masserades då och då för att kunna sättas in vid behov, men 1982 togs verket ur drift och sattes i ettårsreserv - ett bistert öde för världens säkerligen mest snabbstartade ångkraftverk! 1992 kom så nedläggningsbeslutet från Vattenfall, och 1994 begäran om rivningstillstånd. En lång period av diskussioner om kraftverkets öde följde, och mången pysmunk grät sig säkerligen till sömns om nätterna i ängslan över vad som månde hända. In träder då på scenen Hjälten i form av landshövdingen Jan Rydh som byggnadsminnesförklarade Ångkraftverket som sista tjänstehandling nyårsaftonen Ära vare Jan! Debatten fortsatte icke förty, med hot om förklaringens upphävande som ingrediens, men Mats Svegfors, som näste hövding, befäste byggnadsminnesförklaringen, och på den vägen är det nu. Det är ju gott och väl, men inte tillfyllest. Även om, vilket det som här sagts sökt visa, Ångkraftverket utgör ett unikt minnesmärke som det står med en mångfald tekniska och allmänhistoriska landvinningar och framsteg att visa upp, måste det få ett innehåll och bärkraftigt syfte för att bestå på sikt. Förslag har sannerligen inte saknats - från hotell till äventyrscenter med fallskärmshoppning inne i panntornen... Realistiska planer står ju nu, som bekant, inför förverkligande. Är det då inte berättigat att fråga sig om inte denna fyrbåk i svensk teknikhistoria borde få en framtid inom ramen för dessa planer, som hugfäster just det som den redan representerar, energiteknik? Som Marie Nisser uttryckt det, - även det förflutna måste ha en framtid! Är det inte säreget att vi i Sverige inte har en samlad exposé över energiteknikens utveckling i vårt land, allra helst som det knappast torde finnas någon annan plats på jorden med den täthet 4

5 av landvinningar, uppfinningar och exploateringar på energiområdet som Sverige besitter. Ett Sveriges Energihistoriska Museum borde väl vara en nationell angelägenhet, rent av, till inspiration för våra ungdomar, uppmuntran för våra innovatörer och bidrag till vårt internationella anseende. Och att det skall ligga i Västerås är självklart - det är ju här huvuddelen av dessa framsteg har skett. Lika uppenbart är det att platsen är just här, därom behöver inte ordas mer. Uppenbart är det att ett energimuseum skall visa upp inte bara kraftgenerering utan också överföring, distribution och effektiv användning av energi, och varför inte också utblickar in i framtiden? Vidare, varför inte lägga till ytterligare ett nytt grepp, låta energiutvecklingen utgöra en bakgrund till, en röd tråd i, en historisk framställning av hur mänsklighetens levnadsbetingelser och välståndsutveckling framtonat genom eonerna. En naturligare och riktigare vägvisare genom den övergripande historiebilden än energin finns ju inte. Tänk bara på NEs tes: -Allt som händer är förknippat med att energi övergår från en form till en annan - allt från en stjärnas explosion till en tanke, Det finns inga undantag! En sådan övergripande utställning skulle kunna, med modern - och varför inte ny - museiteknik kunna göras oerhört upplevelserik, undervisande och kunskapsmättad. Och bli en förstärkning av attraktionskraften hos den samlade framtoningen av vårt gamla kraftverk i dess nya värv framöver! 5