Мощная, газовая, своя

В России возрождается производство собственных мощных энергетических ГТУ. Осенью прошлого года «Силовые машины» одержали победу в конкурсе Министерства промышленности и торговли РФ на получение субсидии в размере пяти миллиардов рублей на проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в рамках производства газовых турбин большой мощности. Еще более 15 млрд компания вложит из собственных средств. В планах «Силовых машин» — возрождение газотурбинного производства, создание и выпуск в ближайшие три-четыре года промышленных образцов современных отечественных энергетических газовых турбин класса ГТЭ-65 и ГТЭ-170. К этой работе предприятие приступило весной 2018-го.

Эта и другие программы обеспечения российской энергетики собственными газовыми турбинами большой мощности обсуждались в середине сентября на площадке Инженерного корпуса Ленинградского металлического завода (ЛМЗ, «Силовые машины). Там прошла научно-техническая сессия «Научно-технические проблемы широкого применения газотурбинных и парогазовых установок в электроэнергетике РФ».

Организовали мероприятие Комиссия по газовым турбинам РАН, Всероссийский теплотехнический научно-исследовательский институт (ВТИ), разумеется, не без поддержки принявших конференцию хозяев «Силовых машин».

Мероприятие посетили более 130 делегатов — сотрудников почти 70 инженерно-конструкторских организаций, профильных и научно-исследовательских институтов, компаний — производителей генерирующего оборудования. Было сделано около 40 докладов, посвященных задачам, стоящим перед отечественным газотурбиностроением. Часть из них по нынешней вынужденной моде — в режиме онлайн.

Газовая турбина ГТЭ-65

turbinist.ru

НИОКР на 1,6 миллиарда

История проектирования и производства газотурбинных машин на ЛМЗ началась еще в конце 1950-х, когда на заводе создали ГТ-12-3 мощностью 12 МВт и серию ГТУ типа ГТ-25-700 мощностью 25 МВт. Позднее, в 1970–1995 годах, велись работы по ГТ-100-750 мощностью 105 МВт, которая позднее получила развитие в ГТЭ-150 мощностью 148 МВт. Это чисто ЛМЗ-шная машина, которая стоит на ГРЭС-3 имени Р. Э. Классона «Мосэнерго» и после модернизации работает с 1980-х годов до сих пор.

В 2008–2012 годах «Силовые машины» спроектировали и изготовили современный образец ГТУ F-класса мощностью 65 МВт. С ней были проблемы, но не столько технического плана, как говорит научный руководитель ВТИ Гурген Ольховский, сколько организационного. Она попала в «Мосэнерго» на ТЭЦ-9. И тут случился кризис. В результате два года были потеряны, и вместо того, чтобы ее осваивать, доводить, заниматься, разбирать, доделывать, потому что в головном образце всегда есть «детские болезни», она просто простаивала. Потом настало время штрафов по договорам предоставления мощности (когда государство давало деньги, а энергопредприятия обязаны были ввести в такой-то срок такие-то мощности). Выяснилось, что после двухгодичного простоя в срок буквально в течение восьми-девяти месяцев машина должна быть переведена в горячий режим. Ею стали усиленно заниматься. Для головной машины, для первого образца она показала выдающиеся достижения, потому что за три-четыре месяца прошла фактически полный цикл холодных испытаний. И даже была проведена подготовка к холостым пускам. Вообще, для головного образца это рекордный срок. И в это время руководство энергетической компании решило, что, раз все равно в сроки не уложиться и будут штрафные санкции, стоит заменить ее на серийную машину итальянской компании Ansaldo Energia. В итоге российскую машину отправили назад — на завод-производитель. Сейчас ее модернизируют и подгоняют под нынешние требования КПД и надежности.

Научный руководитель ВТИ Гурген Ольховский

infocenterpro.ru

У «Силовых машин» есть и опыт производства более 30 машин ГТУ мощностью 160 МВт на «Интертурбо»— совместном предприятии с Siemens. Генеральный конструктор компании Александр Ивановский утверждает, что «Интертурбо» выстроило технологические компетенции. «Была разработана конструкторская документация, которую нужно было поставить на производство. Чем отличается наш сегодняшний подход? Мы создаем и воспроизводим методики расчетов, которые позволяют получить ключевую конструкторскую компетенцию. Используя эти методики, мы можем по заданным параметрам усовершенствовать турбину, которую запустили в производство, делать новые этапы, и так по шагам выйти на современный уровень техники. Тем более на “Силмаше” исторически существует база собственных наработок для создания российских ГТУ средней и большой мощности. ЛМЗ необходимы эти турбины, потому что компании нужно развернуть работу конструкторского бюро, необходимо освоить все процедуры, чтобы двигаться дальше».

Генеральный конструктор компании «Интертурбо» Александр Ивановский

Сейчас специалисты компании разрабатывают конструкторскую документацию, реализуют комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ. К проекту привлечены все заинтересованные стороны научного и промышленного сообщества страны, определены отечественные поставщики критически важных комплектующих и заготовок, ведется модернизация собственной производственной и экспериментально-исследовательской базы. Хотя по поставкам критически важных узлов, таких как жаропрочные лопатки, с авиационщиками договориться пока не удалось, так как они заняты заказами Минобороны. Чтобы привести параметры КПД к уровню зарубежных аналогов при сохранении высокой надежности ГТУ, конструкторское бюро газотурбинных установок «Силовых машин» проводит НИОКР с поэтапной модернизацией узлов. В соответствии с программой освоения новых продуктов первые головные образцы газовых турбин, по мнению Александра Ивановского, будут иметь показатели надежности с параметрами цикла на уровне большинства установок, эксплуатируемых в России. Компания заказала 44 НИОКР стоимостью 1,6 млрд рублей. К решению этой задачи привлечено все научное сообщество России: Сибирское отделение РАН, НПО ЦКТИ, НИИ КМ «Прометей», ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТмаш, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Уральский федеральный университет и др. В этом смысле создание современных газотурбинных установок в «Силмаше» называют по-настоящему национальным проектом. По словам Гургена Ольховского, «это комплементарно технологическим компетенциям, которыми завод исторически обладал. Проводится дооснащение производства оборудованием. Для испытаний полноразмерных узлов камер сгорания энергетических ГТУ на натурных параметрах завод располагает собственной экспериментально-исследовательской базой».

Освоение технологии производства газовых турбин российской компанией позволит снизить зависимость отечественной энергетики от импорта оборудования, обеспечит энергетическую и технологическую безопасность государства. Сегодня у нас в тепловой энергетике примерно 70 млн кВт установленных мощностей работает на природном газе. Из них 35 млн кВт — это ТЭЦ (комбинированная выработка электроэнергии и тепла), на которых стоит совершенно допотопное оборудование. В основном оно было разработано еще в 50–70-е годы прошлого столетия. Понятно, что его надо со временем менять на газовые турбины для работы в парогазовом цикле.

Разрез газовой турбины ГТЭ-170

«Силовые машины»

Российский конкурент — это превосходно

При модернизации старого оборудования силмашевским машинам придется соперничать с ГТ-110 Рыбинского моторостроительного завода («ОДК-Сатурн»). У этой турбины непростая судьба. Она была спроектирована в Николаеве на предприятии, которое специализировалось в советское время на двигателях для военного флота. В России нашелся партнер — Рыбинский завод, который в обстановке спада начала 1990-х искал возможность производить неавиационную продукцию. Но в итоге машину так и не смогли довести, и в пяти из шести поставленных экземпляров были серьезные поломки. Три года назад три организации — «Интер РАО», которому принадлежат ивановские ПГУ с ГТ-110, ОДК и «Роснано» (надо сказать, что Анатолий Чубайс, еще будучи руководителем РАО ЕЭС, принимал живое участие в создании этих установок. Сейчас в «Роснано» нашли возможность вложить существенные деньги) приняли решение модернизировать эту турбин и за эти три года сделали большую работу. Привлекли авиационную промышленность, металлургов, сделали массу реконструкций по жаропрочным лопаткам, за счет специальных демпферов снизили вибрационные усилия, которые возникали в машине, в десять раз. Сейчас машина устойчиво наработала уже пять с лишним тысяч часов. Получен более высокий КПД, чем на головных машинах, — 37%.

Специалисты не видят в конкуренции двух российских производителей ничего страшного. На конференции приводились расчеты Виктора Нечаева (ранее он был начальником Главтехуправления Минэнерго СССР): для технического перевооружения действующих ТЭЦ необходимо 290 газовых турбин мощностью от 70 до 170 МВт. По словам одного из докладчиков, если для программы модернизации каждое из предприятий выпустит по сотне таких турбин, «то это будет просто превосходно»

Разумеется, придется конкурировать и с серийными зарубежными машинами. Но, по словам Александра Ивановского, «что касается конкуренции с газовыми турбинами зарубежного производства, то мы рассчитываем, что государство нас поддержит. Мы локализуем прежде всего компетенцию и конструкторскую школу. Мы хотим создать конструкторов, которые впоследствии смогут при любых сценариях воспроизвести газовую турбину, модернизировать газовую турбину и правильным образом организовать сервис. И мы надеемся, что программа модернизации уйдет под российские машины. Напомню, что программа ДПМ-штрих задумана не только для обновления энергетических мощностей, но и для поддержки российского производителя, поэтому выпустили правительственное постановление 719 (“О подтверждении производства промышленной продукции на территории Российской Федерации”, обязывающее в том числе локализовать производство тех же газовых турбин. — “Стимул”)».

В выступлениях докладчиков все время звучало, чтобы создание отечественной турбины непременно было государственным проектом. Следующую цитату корреспондент «Стимула» предлагает считать собирательной: «Почему-то в России это словосочетание — “государственный проект” — предано анафеме: все должен рассудить рынок. А рынок ни о чем не рассуждает. Он один в Америке, другой во Франции, третий в Китае, четвертый в Японии, и все они разные. Мы считали, что существует единый рынок, который функционирует по законам Адама Смита. Но это иллюзия. Каждая страна защищает свои интересы, используя для этого любые средства. Любые!»