Статьи

Модернизация российской энергетики

19 декабря 2019 г.

Проект возрождения производства газовых турбин ГТЭ-65 и ГТЭ-170 в ПАО «Силовые машины»

«Силовые машины» входят в пятерку мировых лидеров по производству оборудования для энергетики. Компания производит оборудование для тепловых, газовых, атомных и гидроэлектростанций. Одна из ключевых компетенций – реализация комплексных проектов под ключ — от инжиниринга до сдачи объекта в эксплуатацию.

Суммарный объем мощности выпущенного «Силовыми машинами» оборудования составляет более 300 ГВт.

Газовые турбины

На сегодняшний день коэффициент полезного действия (КПД) энергоблоков ТЭЦ, в составе которых работают паровые турбины, составляет не более 30-35%. К тому же ресурс этих машин, проработавших около 40 лет, подходит к концу. Для решения масштабной задачи по обновлению генерирующего оборудования в России была запущена одобренная президентом России программа Минэнерго по модернизации энергетики – «ДПМ1», а после и ее продолжение – «ДПМштрих». В течение 10 лет программа позволит привлечь 1,9 триллиона рублей частных инвестиций в модернизацию теплоэлектрических станций, что обеспечит модернизацию 39 тысяч МВт мощностей по всей стране.

Вызов принят

Использование в производстве энергии газовых турбин позволяет повысить КПД станции до 50-55% и снизить стоимость производства энергии, как минимум на треть. На сегодняшний день в России свыше 30 ГВт энергомощностей работает в парогазовом цикле. Поэтому отсутствие в стране собственных технологий по производству газотурбинных установок средней и большой мощности несет ряд серьезных рисков, связанных с энергобезопасностью страны.

Во-первых, это территориальное ограничение. В России существует целый ряд стратегических объектов, не позволяющих установку иностранного оборудования и присутствия иностранных специалистов. Во-вторых, возможность вмешательства в систему управления станцией, которая создана на иностранной компонентной базе с иностранным программным обеспечением. В третьих, проблема с сервисом, когда за счет секторальных ограничений, отдельные генерирующие компании могут получить запрет на поставку иностранных комплектующих.

Согласно 719 постановлению правительства, с 2021 года российскими будут считаться газовые турбины, которые на 90% изготовлены в России. В связи с этим было принято решение, что необходимо создать надежную российскую газовую турбину, которая могла бы заменить импортные.

Обладая огромным опытом и мощной ресурсной базой, ПАО «Силовые машины» приняло решение о возрождении производства отечественных газовых турбин.

История создания газовых турбин на ЛМЗ

В 1957 году на Ленинградском Металлическом заводе, была создана первая газовая турбина. Мощность этой машины составляла всего 12 МВт, а КПД — 27%. В 70-х годах на этой же площадке была создана самая мощная на тот момент газовая турбина ГТ-100- 750. Оригинальная конструкция этой машины, ее компоновочная и тепловая схемы содержат ряд технических достижений и решений, до сих пор не утративших своего значения. В начале 90-х годов было спроектировано и изготовлено сразу несколько газовых турбин мощностью 150 МВт. Помимо этого, ЛМЗ имеет за плечами опыт в производстве турбин ГТЭ-160, которые собирали в Санкт-Петербурге по лицензии. В 2008 году «Силовыми машинами» была разработана своя установка – ГТЭ-65. Это машина F-класса, с высокими параметрами по циклу и с высоким уровнем КПД. Головной образец проходил испытания на ТЭЦ-9 в Москве, но из-за временных ограничений со стороны электростанции на обкатку и доводку новой установки, газовая турбина не была введена в промышленную эксплуатацию.

Возрождение газовых турбин на ПАО «Силовые машины»

В 2018 году в «Силовых машинах» был подписан приказ о создании специального конструкторского бюро газотурбинных установок, которое возглавил главный конструктор Николай Фокин. «Год назад нас было двое, сейчас над проектом работает более 70- ти конструкторов и около 30 технологов», — рассказывает Николай. Это высококлассные специалисты, имеющие опыт разработки газовых машин. Причем некоторые конструкторы пришли из авиационной промышленности, где ранее работали над созданием узлов современных военных и гражданских двигателей, эти люди знакомы с новыми технологиями и материалами. Другая часть специалистов имеет опыт работы в производстве газовых и паровых машин на ПАО «Силовые машины» и, в частности, на ЛМЗ. Кроме того, в команде КБ трудятся профессионалы из компаний, занимающихся генерацией энергии, то есть люди, которые понимают специфику спроса в отрасли. Типичный профиль соискателя здесь — технический вуз, красный диплом, научная степень, лауреат престижного профессионального конкурса.

Конструкторское бюро оснащено мощными компьютерами, которые используются для выполнения расчетов и для создания больших объемных моделей, а также для основных конструкторских работ — конструирования и выпуска чертежей.

Гордость КБ — высокопроизодительный вычислительный кластер для решения сложных аэродинамических задач и выполнения прочностных расчетов с пиковой производительностью 170 TFLOPS. «Данный расчетный кластер является самым мощным, среди применяемых на российских машиностроительных предприятиях»,— сообщил Николай Фокин. По словам главного конструктора, запуск кластера позволил повысить качество и скорость выполнения расчетов.

Сейчас КБ работает над двумя типоразмерами газовых турбин: ГТЭ-65 и ГТЭ-170. По ГТЭ-65 – конструкторская документация разработана полностью, за исключением камеры сгорания, работа над которой продолжается. По ГТЭ170 – конструкторская документация готова на 80%. При этом первый образец ГТЭ-170 запущен в производство. Головной образец ГТЭ-65, который в 2012 году был испытан с выходом на холостой ход, проходит ревизию на производстве.

Оба типоразмера машин, полностью произведенных в России, компания будет готова поставлять не позднее конца 2023 года.

При этом КБ продолжает совершенствовать обе турбины, а именно: проточные части компрессора и газовой турбины, а также камеру сгорания, чтобы увеличить мощность и улучшить технико-экономические показатели.

Для решения этих задач привлечена фундаментальная наука. В разработке НИОКР участвует практически вся страна — порядка 40 договоров с ключевыми научно-исследовательскими и промышленными организациями. И в этом смысле создание современных газотурбинных установок — это масштабный проект, в котором участвуют Сибирское отделение РАН, НПО ЦКТИ, НИИ КМ «Прометей», ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТМАШ, Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого, Уральский федеральный университет и многие другие.

Производство

Наличие современного оборудования и инфраструктуры позволяет «Силовым машинам» обеспечить полный цикл производства. Компания владеет мощным станочным парком, который позволяет изготавливать турбины в широком диапазоне мощностей, а также обладает технологией и высококлассными производственными специалистами.

Производство газовых турбин требует тщательной работы с поставщиками материалов и комплектующих. В первую очередь, это поставщики чугунного литья для изготовления корпусных деталей, а также производители дисков и стальных литых деталей. Как сообщил Николай Фокин, в ближайшие месяцы все договора с партнерами будут заключены.

Важный элемент в производстве газовой турбины — изготовление лопатки. В данный момент предприятие рассматривает план создания собственного предприятия по производству литых заготовок для данной детали, создание совместного предприятия или заказ производства заготовок у субподрядчика. Вопрос должен решиться до конца 2019 года.

В «Силовых машинах» сформирован сборочный цех, приобретается оборудование для сборки маслосистем, камеры сгорания, сборки и разборки газовых турбин. Для обеспечения программы по серийному производству газовых турбин предприятию необходимо приобрести еще 48 дополнительных станков.

КБ проводит расчеты, но все расчетные исследования ничто без экспериментального подтверждения результатов. Уровень выброса вредных веществ в камере сгорания трудно рассчитать даже при наличии современных вычислительных средств. Поэтому сейчас компания проводит модернизацию экспериментального стенда для испытаний камер сгорания. Это позволит достичь поставленной цели — создать экологически чистые и соответствующие современным мировым требованиям машины.

Испытательная станция, предназначенная для испытаний полноразмерных узлов камер сгорания энергетических ГТУ средней и большой мощности, была введена в эксплуатацию в 2006 году. На стенде проводились испытания и доводка камер сгорания для ГТЭ-65. В настоящее время проводится модернизация экспериментально-исследовательской базы в целях повышения параметров стендов и проведения испытаний узлов на натурных параметрах.

Таким образом, сегодня в «Силовых машинах» созданы все условия для восстановления производства отечественных газовых турбин и начала импортозамещения.

К возрождению отечественного газотурбостроения «Силовые машины» привлекли все заинтересованные стороны, и в этом смысле создание современных газотурбинных установок является по-настоящему национальным проектом, который позволяет задействовать инженерно-техническую элиту России.




Новости

Яковлевский ГОК компании «Северсталь» запустил новый пункт для обслуживания техники в руднике подземном стоимостью более 100 млн рублей
05 августа 2022г.

05 августа 2022 г., Белгород – новый ремонтный пункт площадью 800 м2 запущен в эксплуатацию на 370 горизонте в руднике подземном.

Компании АО «Моделирование и цифровые двойники» и ООО «ТЕСИС» объявляют о стратегическом партнерстве
02 августа 2022г.

АО «Моделирование и цифровые двойники» (АО «МЦД»), ведущий поставщик отечественных и зарубежных инженерных решений, и инжиниринговая компания ООО «ТЕСИС», входящая в состав консорциума российских разработчиков инженерного программного обеспечения «РазвИТие», подписали соглашение о стратегическом партнерстве. Сформированный альянс обеспечит клиентов компаний передовыми импортонезависимыми программными продуктами для решения инженерных мультифизических задач.

Москва поддержит бизнес долгосрочной закупкой
11 марта 2022г.

«Мэр Москвы Сергей Собянин объявил план первоочередных мер, направленных на поддержку столичного бизнеса в условиях санкций. Одна из мер предполагает распространение офсетных контрактов на все сферы городского хозяйства: теперь столица будет подписывать их по максимально широкой номенклатуре продукции, необходимой для государственных нужд. Офсет предусматривает не только поставку товара заказчику, но и встречные инвестиционные обязательства поставщика – создание, модернизацию или освоение производства этого товара на территории города. В рамках объявленных мер поддержки бизнеса земельные участки под строительство таких производств будут предоставляться по льготной ставке 1 рубль», – сообщил заместитель мэра Москвы по вопросам экономической политики и имущественно-земельных отношений Владимир Ефимов.

 

   

 

   

Все новости

Объявления

31.07.2022г.
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения и новую: целые барабаны, бухты, неликвиды, остатки на барабанах, невостребованный, ТМЦ. Крупный опт. Оплата: наличный и б/н расчет. Наш вывоз из любого региона России ...
27.07.2022г.
Датчик давления с дисплеем EYD32

"Энергометрика" ООО

Компания “Энергометрика” представляет новинку - датчик давления с дисплеем EYD32. Датчик EYD32 устанавливается в системах кондиционирования, водоснабжения, находит применение в холодильных установках, авто- и авиапромышленности, пищевом производстве, в морской, судостроительной ...
20.07.2022г.
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения
Покупаю кабельно-проводниковую продукцию с хранения и новую: целые барабаны, бухты, неликвиды, остатки на барабанах, невостребованный, ТМЦ. Крупный опт. Оплата: наличный и б/н расчет. Наш вывоз из любого региона России ...
Все объявления