В прошлом году «Силовые машины» приступили к проекту по разработке и производству отечественных газовых турбин средней и большой мощности ГТЭ-65 и ГТЭ-170.

Его реализация имеет огромное значение для развития российской промышленности, утратившей свои компетенции в газотурбиностроении в сегменте машин большой мощности в прошлом веке. Сегодня для обеспечения энергонезависимости России, необходима своя технология производства «тяжелых» промышленных газовых турбин.

Паросиловой цикл, характерный для большинства станций в России позволяет обеспечить кпд энергоблока в пределах 30‑35 %, к тому же ресурс этих машин, проработавших около 40 лет, подходит к концу. Использование газовой турбины в парогазовом цикле позволяет увеличить кпд до 50‑55 %. Поэтому парогазовые установки (ПГУ) наиболее перспективный и наиболее разумный способ производства света и тепла в нашей стране, не обладающей достаточным потенциалом для замещения традиционной энергетики зелеными технологиями.

Газовые турбины уже используются в России, хотя это, в основном, зарубежное оборудование, поставляемое известными мировыми производителями, доля которых составляет примерно 70 %.

– Наличие в стране собственной технологии производства газовых турбин – один из критериев ее энергонезависимости, – комментирует главный конструктор специального конструкторского бюро газотурбинных установок (СКБ ГТУ) «Силовых машин» Николай Фокин.

Добавим, что требования российского законодательства уже определили критерии того, что является российским, а именно: с 2021 года российскими считаются турбины, на 90 % изготовленные в России. Причем в обязательном порядке это касается камер сгорания, турбины, также обязательно должна быть отечественная система управления. Это связано с тремя ограничениями в использовании оборудования иностранного производства: территориальное, которое регламентирует, куда можно и нельзя устанавливать газовые турбины; возможность вмешательства в иностранную систему управления; сервис, который может получить запрет на поставку запчастей. В этой связи вполне логично будет создание надежной отечественной турбины, которая заменит иностранные аналоги.

 

История проектирования и производства ГТУ на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ) – крупнейшей производственной площадке «Силовых машин» – отсчитывает свое развитие с 1957 года, когда была создана первая отечественная стационарная газовая турбина мощностью 12 МВт. В 70‑х годах на этой же площадке была создана самая мощная и совершенная на тот момент газовая турбина ГТ-100‑750. Ее оригинальная конструкция, 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 обладает опытом в производстве турбин ГТЭ-160, которые собирали в Петербурге по лицензии.

В 2008 году «Силовыми машинами» была разработана газовая турбина – 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.

Спустя 10 лет, в 2018 году в «Силовых машинах» был подписан приказ о создании специального конструкторского бюро газотурбинных установок, которое возглавил главный конструктор Николай Фокин. За год штат КБ был укомплектован, привлечено порядка 100 высококлассных специалистов с опытом работы в проектах по созданию авиационных и энергетических газотурбинных двигателей в российских и зарубежных компаниях. Кроме того, КБ имеет в своем распоряжении мощный вычислительный кластер с пиковой производительностью 170 TFlops для проведения аэродинамических и прочностных расчетов. На сегодняшний день «Силовые машины» – единственная в России промышленная компания, обладающая такими вычислительными мощностями.

Сегодня «Силовые машины» работают над созданием двух типоразмеров газовых турбин – ГТЭ-65 и ГТЭ-170. По ГТЭ-65 – конструкторская документация разработана полностью, за исключением камеры сгорания, работа над которой продолжается. По ГТЭ-170 – конструкторская документация готова на 80 %. При этом первый образец ГТЭ-170 запущен в производство. Оба типоразмера, полностью произведенные в России, компания будет готова поставлять не позднее конца 2023 года. Вторые версии этих машин, но уже с повышенными параметрами – в 2024 году. Для этого «Силовые машины» привлекли серьезные ресурсы: компания заключила порядка 40 договоров с ключевыми научно-исследовательскими и промышленными организациями. В проекте участвуют Сибирское отделение РАН, НПО ЦКТИ, НИИ КМ «Прометей», ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТМАШ, Санкт-Петербургский Политехнический университет Петра Великого, Уральский федеральный университет и др.

Наличие современного оборудования и инфраструктуры позволяет «Силовым машинам» обеспечить полный цикл производства на промышленных производственных площадках ЛМЗ. На данный момент в компании 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.

Для проведения полной доводки головных образцов газовых турбин «Силовые машины» готовы как к кооперации с генерирующими компаниями, так и инвестировать в строительство собственной экспериментальной станции.

За год с лишним «Силовым машинам» удалось создать необходимые условия для восстановления производства отечественных газовых турбин и начала импортозамещения, привлечь научные организации, сформировать цепочку поставщиков необходимых заготовок, подготовить производство к освоению новой технологии, – резюмирует Николай Фокин. – В этом смысле создание современных газотурбинных установок является по‑настоящему национальным проектом, который позволяет не только задействовать инженерно-техническую элиту России, но и сформировать в стране спрос на грамотных, талантливых специалистов.

Ирина КРИВОШАПКА

Источник