Anlegg for produksjon av gassturbiner. Utsikter for russiske gassturbinprodusenter
M. Vasilevsky
I dag på russisk marked gassturbinutstyr brukes aktivt av ledende utenlandske kraftingeniørselskaper, først og fremst slike giganter som Siemens og General Electric. De tilbyr høykvalitets og slitesterkt utstyr, og er en seriøs konkurrent til innenlandske bedrifter. Likevel prøver tradisjonelle russiske produsenter å holde tritt med verdensstandarder.
I slutten av august i år ble landet vårt medlem av verden handelsorganisasjon(WTO). Denne omstendigheten vil uunngåelig føre til økt konkurranse i Innenlandsmarked kraftteknikk. Her som ellers gjelder loven: «forandre eller dø». Uten å revidere teknologien og uten å gjennomføre en dyp modernisering, vil det være nesten umulig å bekjempe haiene i vestlig ingeniørkunst. I denne forbindelse er spørsmål knyttet til utviklingen av moderne utstyr opererer som en del av kombianlegg (CCGT).
I løpet av de siste to tiårene har kombinert syklusteknologi blitt den mest populære i verdens energiindustri – den står for opptil to tredjedeler av all produksjonskapasitet som tas i bruk i dag på planeten. Dette skyldes det faktum at i kombianlegg brukes energien til det brente drivstoffet i en binær syklus - først i en gassturbin og deretter i en dampturbin, og derfor er CCGT mer effektiv enn noe termisk kraftverk (TPP) som kun fungerer i en dampsyklus.
Foreløpig er det eneste området i den termiske kraftindustrien der Russland ligger kritisk bak verdens ledende produsenter gassturbiner med høy kapasitet - 200 MW og mer. Dessuten mestret utenlandske ledere ikke bare produksjonen av gassturbiner med en enhetskapasitet på 340 MW, men testet også vellykket og brukte en enkeltaksel CCGT-oppsett, når gassturbin med en kapasitet på 340 MW og en dampturbin med en kapasitet på 160 MW har felles aksel. Dette arrangementet gjør det mulig å redusere byggetiden og kostnadene for kraftenheten betydelig.
Russlands industri- og handelsdepartementet vedtok i mars 2011 "Strategi for utvikling av kraftteknikk Den russiske føderasjonen for 2010-2020 og for perioden frem til 2030", ifølge hvilken denne retningen i den innenlandske kraftverksindustrien mottar solid støtte fra staten. Som et resultat bør den russiske kraftverksindustrien innen 2016 gjennomføre industriell utvikling, inkludert fullskala tester og foredling på sine egne testbenker, forbedret gassturbinanlegg(GTU) med en kapasitet på 65-110 og 270-350 MW og kombianlegg (CCGT) kl. naturgass med en økning i ytelseskoeffisienten (COP) opp til 60 %.
Dessuten er Russland i stand til å produsere alle hovedenhetene til CCGT - dampturbiner, kjeler, turbogeneratorer, men en moderne gassturbin er ennå ikke tilgjengelig. Selv på 70-tallet var landet vårt ledende i denne retningen, da superkritiske dampparametere for første gang i verden ble mestret.
Generelt, som et resultat av implementeringen av strategien, antas det at andelen kraftenhetsprosjekter som bruker utenlandsk hovedkraftutstyr ikke bør være mer enn 40 % innen 2015, ikke mer enn 30 % innen 2020, og ikke mer enn 10 % innen 2025. Det antas at ellers kan det være en farlig avhengighet av stabiliteten til det enhetlige energisystemet i Russland på tilførsel av utenlandske komponenter. Under drift av kraftutstyr er det regelmessig nødvendig å erstatte en rekke komponenter og deler som fungerer under forhold høye temperaturer og trykk. Samtidig er noen av disse komponentene ikke produsert i Russland. For eksempel, selv for den innenlandske gassturbinen GTE-110 og lisensiert GTE-160, kjøpes noen av de viktigste komponentene og delene (for eksempel skiver for rotorer) bare i utlandet.
I vårt marked opererer så store og avanserte selskaper som Siemens og General Electric aktivt og meget vellykket, som ofte vinner anbud på levering av kraftutstyr. Det er allerede flere produksjonsanlegg i det russiske energisystemet, til en viss grad utstyrt med hovednettet kraftutstyr produsert av Siemens, General Electric, etc. Det er sant at deres totale kapasitet ennå ikke overstiger 5% av den totale kapasiteten til det russiske energisystemet.
Imidlertid foretrekker mange produksjonsbedrifter som bruker husholdningsutstyr når de erstatter det, fortsatt å henvende seg til firmaer som de har vært vant til å jobbe med i flere tiår. Dette er ikke bare en hyllest til tradisjonen, men et berettiget regnestykke – mange russiske selskaper gjennomført en teknologisk renovering av produksjonen og kjemper på lik linje med verdens kraftingeniørgiganter. I dag vil vi snakke mer detaljert om utsiktene til slike store bedrifter, som Kaluga Turbine Plant JSC (Kaluga), Ural Turbine Plant CJSC (Yekaterinburg), NPO Saturn (Rybinsk, Yaroslavl Region), Leningrad Metal Plant (St. Petersburg) , Perm Motor Building Complex (Perm Territory).
OJSC "Kaluga turbinanlegg"
OJSC Kaluga Turbine Works produserer dampturbiner med liten og middels effekt (opptil 80 MW) for å drive elektriske generatorer, drive dampturbiner, blokkturbingeneratorer, geotermiske dampturbiner, etc. (Fig. 1).
Figur 1
Anlegget ble grunnlagt i 1946, og fire år senere ble de første 10 turbinene av vårt eget design (OP300) produsert. Til dags dato har anlegget produsert mer enn 2.640 kraftverk med en total kapasitet på 17.091 MW for energianlegg i Russland, CIS-landene og langt i utlandet.
I dag er bedriften en del av kraftmaskinbyggingskonsernet Power Machines. Et av de praktiske resultatene av tilknytningen var implementeringen siden januar 2012 av SAP ERP-informasjonsløsningen basert på den nåværende prototypen, vellykket brukt på Power Machines OJSC, i stedet for Baan-systemet som tidligere ble brukt på KTZ. Opprettet Informasjon System vil tillate selskapet å nå et nytt nivå av produksjonsautomatisering, modernisere sine forretningsprosesser basert på beste praksis fra verdensledere i ingeniørindustrien, forbedre nøyaktigheten og effektiviteten av ledelsesbeslutninger.
Fabrikkens produkter er i stabil etterspørsel i Russland og i utlandet. Selskapet har en stor portefølje av bestillinger på utstyr til gassturbiner og dampturbiner. I 2011 ble to T-60/73 dampturbiner produsert og presentert for kunden for Ufimskaya CHPP nr. 5 - de kraftigste enhetene produsert av KTZ OJSC i dag. Et av de siste prosjektene er kontrakten med Soyuz Energy Construction Corporation OJSC, der KTZ produserte to dampturbiner for grenen til Ilim Group OJSC i Bratsk (Irkutsk-regionen), beregnet på rekonstruksjon av turbinavdelingen til TPP-3. I henhold til kontraktsvilkårene ble to mottrykksturbiner - R-27-8.8/1.35 med en kapasitet på 27 MW og R-32-8.8/0.65 med en kapasitet på 32 MW - levert i sommer.
De siste årene har ikke-tradisjonelle energikilder, inkludert geotermisk damp, blitt brukt i økende grad i verden. Geotermiske kraftverk (GeoPS) kan kalles en av de billigste og mest pålitelige strømkildene, siden de ikke er avhengige av leveringsbetingelser og drivstoffpriser. Initiativtakeren til utviklingen av geotermisk energi i Russland senere år var firmaet "Geotherm". OJSC "Kaluga Turbine Plant" fungerte som basisbedriften for levering av kraftverk for bestillinger fra dette selskapet. Appellen til KTP var ikke tilfeldig, siden et av hovedproblemene til geotermiske turbiner - drift på våt damp - praktisk talt ble løst i bedriften. Dette problemet koker ned til behovet for å beskytte bladene i de siste stadiene mot erosjon. En vanlig metode for beskyttelse er installasjon av spesielle overlegg laget av erosjonsbestandige materialer. For å beskytte mot erosjon bruker KTZ en metode basert på å bekjempe ikke konsekvensen, men selve årsaken til erosjon - med grov fuktighet.
I 1999 ble Verkhne-Mutnovskaya GeoPP i Kamchatka med en kapasitet på 12 MW satt i drift - alt utstyr til kraftenheter for stasjonen ble levert fra Kaluga under en kontrakt med Geoterm. Nesten alle turbinenheter levert til geotermiske kraftverk i Russland (Pauzhetskaya, Yuzhno-Kurilskaya på Kushashir Island, Verkhne-Mutnovskaya, Mutnovskaya GeoPP) ble produsert av Kaluga Turbine Plant. Til dags dato har bedriften akkumulert lang erfaring med å lage geotermiske turbinanlegg av alle størrelser fra 0,5 til 50 MW. I dag er OJSC "Kaluga Turbine Plant" det mest kvalifiserte turbinanlegget i Russland når det gjelder geotermiske problemer.
CJSC "UTZ" (Ural Turbine Works)
Bedriften er historisk lokalisert i Jekaterinburg og er en del av Renova-gruppen. Den første dampturbinen AT-12 med en kapasitet på 12 tusen kW ble satt sammen og testet av Ural-turbinbyggerne i mai 1941. Til tross for at det var den første UTZ-turbinen, fungerte den pålitelig i 48 år.
Nå er Ural Turbine Works et av de ledende anleggene i Russland ingeniørbedrifter for design og produksjon av dampkraftvarmeturbiner med middels og stor kapasitet, kondenserende turbiner, dampturbiner med mottrykk, krøllete dampturbiner, gasspumpeenheter, kraftgassturbinenheter osv. Turbiner produsert av UTZ utgjør omtrent 50 % av alle kraftvarmeturbiner som opererer i Russland og CIS. I mer enn 70 års drift har anlegget levert 861 dampturbiner med en total kapasitet på 60.000 MW til kraftverk i ulike land.
Selskapet har utviklet en hel familie med dampturbiner for dampkraftverk forskjellige typer. I tillegg utvikler og forbereder UTW-spesialister produksjon av turbiner for kombianlegg – det er utarbeidet alternativer for kombianlegg med en kapasitet på 95-450 MW. For installasjoner med en kapasitet på 90-100 MW tilbys en ensylindret dampkraftvarmeturbin T-35 / 47-7.4. For et damp-og-gassanlegg med dobbel krets med en kapasitet på 170-230 MW, foreslås det å bruke en T-53 / 67-8.0 kraftvarme-dampturbin, som samtidig opprettholder designet og avhengig av dampparameterne, kan merkes fra T-45 / 60-7.2 til T- 55/70-8.2. På grunnlag av denne turbinen kan anlegget produsere kondenserende dampturbiner med en kapasitet på 60-70 MW.
Ifølge første vara administrerende direktør CJSC "UTZ" Denis Chichagin, innenlandsk verktøy- og maskiningeniør hos dette øyeblikket når ikke verdensnivå. For modernisering av bedrifter er det nødvendig å gi grønt lys til høyteknologisk utstyr, så selskapet endrer for tiden sin teknologipolitikk. I nært samarbeid med spesialister fra CJSC ROTEK og Sulzer (Sveits) moderniserer anlegget ledelsen og teknologiske ordninger for vellykket utvikling og tilpasning av utenlandske progressive teknologier, noe som vil styrke selskapets posisjon i markedet betydelig. Bedriften fortsetter å utvikle optimale designløsninger for hovedturbinutstyret, samtidig som de tilbyr kunden moderne serviceløsninger, inkludert de som er basert på langsiktig vedlikehold av damp- og gassturbiner etter garantien. I 2009-2011 anlegget investerte mer enn 500 millioner rubler i programmer for teknisk omutstyr. å sikre den eksisterende ordreporteføljen og nå designkapasiteten på 1,8 GW turbinutstyr per år. I februar 2012, innenfor rammen av dette programmet, kjøpte UTZ høyytelses metallbearbeidingsutstyr for produksjon av turbinblader - to 5-akse CNC-maskinsentre MILL-800 SK med en roterende spindel (fig. 2) fra Chiron-Werke GmbH & Co KG (Tyskland) )
Fig.2
Spesialisert programvare, som følger med utstyret, lar deg redusere maskintiden med opptil 20-30 % sammenlignet med universelle CAM-systemer. Installasjon og igangkjøring av nye maskiner ble utført av Chiron-spesialister. Som en del av avtalen ble teleservice testet - fjerndiagnostikk av verktøymaskiner, forebygging eller retting av feil og ulykker. Gjennom en sikker dedikert kanal registrerer Chirons serviceingeniører driften av utstyret online og gir anbefalinger for produksjon av UTZ.
Turbinutstyr produsert av UTZ finner konsekvent kunder selv i hard konkurranse fra utenlandske produsenter. I slutten av februar 2012 produserte Ural Turbine Works en ny dampturbin med en kapasitet på 65 MW for Barnaul CHPP-2 fra OAO Kuzbassenergo. Den nye T-60/65-130-2M turbinen, st. nr. 8, ble vellykket testet på en sperreanordning ved UTZ monteringsstand. Testrapporten er signert av kundens representanter uten kommentarer. Det nye utstyret blir installert for å erstatte den utslitte og utrangerte T-55-130-turbinen, også produsert ved Ural-turbinanlegget. Det skal bemerkes at T-60/65-130-2M to-sylindret turbin er en seriemodell produsert av CJSC UTZ - en fortsettelse av serielinjen med dampturbiner T-55 og T-50, som har bevist seg over mange års drift ved termiske kraftverk i Russland og CIS. De nye turbinene bruker moderne komponenter og modifiserte elementer som forbedrer den tekniske og økonomiske ytelsen til turbinanlegget (fig. 3).
.jpg)
Fig.3
UTZ leverte en lignende turbin til Abakan CHPP (Khakassia). Turbinen vil være grunnlaget for den nye kraftenheten til Abakan CHPP: med lanseringen bør den totale kapasiteten til stasjonen øke til 390 MW. Idriftsettelse av den nye kraftenheten vil øke elektrisitetsproduksjonen med 700-900 millioner kWh per år og betydelig forbedre påliteligheten til regionens energiforsyning. Igangkjøring av anlegget er planlagt i slutten av neste år. Turbinen er utstyrt med to PSG-2300 nettverksvannvarmere og en KG-6200 kondensatorgruppe, samt en TVF-125-2U3 hydrogenkjølt turbogenerator produsert av NPO ElSib.
Nylig ble en ny T-50/60-8.8 ensylindret dampturbin produsert for Petropavlovsk CHPP-2 (SevKazEnergo JSC) vellykket testet på UTZ-monteringsstanden. Den nye Ural-produserte turbinen skal erstatte den tidligere fungerende tosylindrede tsjekkiske turbinen P-33-90/1.3 fra Skoda, og vil bli montert på samme fundament. Prosjektet for utskifting av turbinen ble utarbeidet av Institute of KazNIPIEnergoprom JSC, som UTZ CJSC har samarbeidet fruktbart med i lang tid. Langvarige bånd med de tidligere sovjetrepublikkene svekkes heller ikke: For øyeblikket er for eksempel spørsmålet om levering av flere Ural-turbiner til den termiske kraftstasjonen i Kasakhstan på forhandlingsstadiet.
NPO Saturn
NPO Saturn er en utvikler og produsent av industrielt gassturbinutstyr av liten, middels og høy effekt for bruk ved termiske kraftverk, industribedrifter og olje- og gassfelt. Dette er en av de eldste industribedrifter Russland: i 1916 ble det besluttet å opprette fem bilfabrikker, inkludert i byen Rybinsk (JSC "Russian Renault"). I de etterrevolusjonære årene arbeidet anlegget med utvikling og produksjon av flymotorer. På begynnelsen av 90-tallet. Rybinsk Motor-Building Plant ble forvandlet til JSC " Rybinsk motorer". I 2001, etter fusjonen med Rybinsk Engine Design Bureau (JSC A. Lyulka-Saturn), fikk selskapet sitt nåværende navn og begynte å produsere gassturbiner for energi- og gassindustrien. I rekken av produserte produkter er det først og fremst nødvendig å navngi industrielle gass-dobbeltakselturbiner GTD-6RM og GTD-8RM, som brukes til å drive elektriske generatorer som en del av gassturbinenheter GTA-6 / 8RM, som brukes i termiske gassturbinkraftverk med middels effekt (fra 6 til 64 MW og over) . Selskapet produserer også en familie av enhetlige gassturbiner GTD-4 / 6.3 / 10RM for bruk som en del av gasskompressorenheter og termiske kraftverk (fra 4 MW og over). For kraftverk lite strøm(fra 2,5 MW og oppover) produseres DO49R-enheten - en enkeltakslet gassturbin med integrert koaksial girkasse. I tillegg til "bakke" enheter, produserer selskapet marine gassturbiner M75RU, M70FRU, E70 / 8RD, som brukes til å drive elektriske generatorer og gasskompressorer som en del av offshore- og kystindustrianlegg med lav og middels effekt (fra 4 MW og over) .
I 2003 ble det utført interdepartemental testing av GTD-110-enheten, den første russiske gassturbinen med en kapasitet på mer enn 100 MW (fig. 4).
Fig.4
GTD-110 er en enakslet gassturbin for bruk som en del av kraft- og dampgassanlegg med høy effekt (fra 110 til 495 MW og over), opprettet innenfor rammen av Federal målprogram"Fuel and Energy" for behovene til det innenlandske energisystemet og er så langt den eneste russisk utvikling innen høyeffekts gassturbinteknikk. For tiden drives fem GTD-110 av Gazpromenergoholding (GEH) og Inter RAO. Ifølge Inter RAO-spesialister er det imidlertid bare den nyeste enheten, som ble lansert i begynnelsen av mars, som fungerer normalt. Resten er for øyeblikket ustabile og betjent under produsentens garanti.
Ifølge direktør for gassturbin og kraftverk NPO "Saturn" Alexander Ivanov, som i tilfellet med ethvert nytt høyteknologisk produkt, er dette en helt naturlig prosess når defekter identifiseres og selskapet jobber aktivt for å eliminere dem. Under Vedlikehold de mest kritiske komponentene kontrolleres, og om nødvendig erstatter produsenten deler for egen regning uten å stoppe driften av turbinen.
Nylig vant JSC Engineering Center Gas Turbine Technologies (JSC NPO Saturn sammen med JSC INTER RAO UES) konkurransen til JSC RUSNANO for å opprette et ingeniørsenter som vil ta seg av innovative produkter, spesielt etableringen av GTD-110M (fig. 5) ), en modernisert gassturbinmotor GTD-110 med en kapasitet på 110 MW.
Fig.5
Faktisk ny ingeniørsenter vil bringe tekniske og økonomiske egenskaper GTD-110 til de beste verdensmodellene i denne kraftklassen; motoren vil bli forbedret og raffinert, er det planlagt å lage et forbrenningskammer som gir tillatt nivå skadelige utslipp NOx 50 mg/m3. I tillegg er det planlagt å bruke nanostrukturerte beleggsteknologier i motorproduksjon, noe som vil øke påliteligheten til den varme delen av turbinen, øke ressursen til de mest slitte delene og hele motoren som helhet. GTD-110M vil bli grunnlaget for etableringen av russiske CCGT-er med høy kapasitet. Alt komplekst arbeid på GTD-110M-prosjektet er designet for 2-3 år.
OJSC "Leningrad Metal Works"
Leningrad metallverk er en unik bedrift. Anleggets historie går tilbake til 1857, da det personlige dekretet fra keiser Alexander II "Om etableringen av aksjeselskapet" St. Petersburg metallverk "på grunnlag av charteret" ble utstedt. Produksjonen av dampturbiner her begynte i 1907, hydraulisk - i 1924, gass - i 1956. Til dags dato har mer enn 2700 damp- og over 780 hydrauliske turbiner blitt produsert ved LMZ. I dag er det en av de største kraftingeniørbedriftene i Russland, som er en del av OJSC Power Machines, som designer, produserer og betjener et bredt spekter av damp- og hydrauliske turbiner med forskjellige kapasiteter. Blant de siste utviklingene av anlegget er GTE-65 gassturbinenheten med en kapasitet på 65 MW. Det er en enkeltakslet enhet designet for å drive en turbogenerator og i stand til å bære basis-, semi-topp- og toppbelastninger både uavhengig og som en del av en kombinert syklusenhet. Gassturbinanlegg GTE-65 kan brukes i forskjellige typer kombianlegg for modernisering av eksisterende og bygging av nye kraftverk av kondens- og kraftvarmetype. Etter pris og tekniske spesifikasjoner GTE-65 som en middels kraftig maskin oppfyller mulighetene og behovene innenlandske kraftverk og kraftsystemer.
Tidlig på 2000-tallet OJSC LMZ signerte en avtale med Siemens om retten til å produsere og selge i Russland og Hviterussland et gassturbinanlegg GTE-160 med en kapasitet på 160 MW (fig. 6).
Fig.6
Prototypen til enheten er gassturbinen V94.2 fra Siemens, hvis dokumentasjon er endret under hensyntagen til evnene til OAO LMZ og dets partnere. Akkurat en slik turbin, produsert ved OJSC Leningrad Metal Works, ble levert i fjor sommer til Perm CHPP-9 under en kontrakt mellom CJSC IES og OJSC Power Machines.
Samarbeidet med tyske turbinbyggere fortsetter. I desember 2011 signerte OJSC Power Machines og Siemens en avtale om å etablere et joint venture i Russland for produksjon og vedlikehold av gassturbiner, Siemens Gas Turbine Technologies. Dette prosjektet ble implementert på grunnlag av Interturbo LLC, som har vært et joint venture av partnere siden 1991. Nytt selskap er engasjert i forskning og utvikling av nye gassturbiner, lokalisering av produksjon i Russland, montering, salg, prosjektledelse og kundeservice høyeffekts gassturbiner av klasse E og F med en kapasitet fra 168 til 292 MW. Dette aktivitetsområdet til Siemens Gas Turbine Technologies er knyttet til kravet i den russiske føderasjonens kraftteknikkutviklingsstrategi for 2010-2020 og for perioden frem til 2030. organisere i nær fremtid ved Leningrad metallverk en storskala produksjon av lisensierte høykapasitets gassturbiner (ca. 300 MW) med overgangen fra GTE-160 (V94.2) utviklet av Siemens på 80-tallet. til mer moderne gassturbiner.
Kremensky Sergey © IA Krasnaya Vesna
I følge russiske og utenlandske medier klarte ikke en 110 MW gassturbin i desember 2017 å bestå levetidstester ved Saturn-anlegget i Rybinsk.
Utenlandske medier, spesielt Reuters, som siterer deres kilder, sa at turbinen hadde kollapset og ikke kunne gjenopprettes.
Lederen for Gazprom Energoholding, Denis Fedorov, ved det russiske internasjonale energiforumet, som fant sted i slutten av april 2018, uttalte enda mer radikalt at utviklingen av en innenlandsk høykapasitets gassturbin bør forlates: "Det er meningsløst å trene videre med dette". Samtidig foreslår han å fullstendig lokalisere utenlandsk turbinproduksjon, det vil si å kjøpe et anlegg og lisenser fra Siemens.
Jeg husker tegneserien "Flying Ship". Tsaren spør gutten Polkan om han kan bygge et flygende skip, som svar hører han: "Jeg vil kjøpe!".
Men hvem skal selge? I det nåværende politiske miljøet av "sanksjonskrigen", vil ikke et eneste vestlig selskap tørre å selge et anlegg og teknologi til Russland. Ja, selv om det vil selge, er det på høy tid å lære å lage gassturbiner hos innenlandske bedrifter. Samtidig publiserer media en helt adekvat posisjon av en ikke navngitt representant for United Engine Corporation (UEC), som inkluderer Saturn Rybinsk-anlegget. Han mener at "Det var forventet vanskeligheter under testene, dette vil påvirke gjennomføringstiden, men er ikke dødelig for prosjektet".
For leseren vil vi forklare fordelene med moderne kombianlegg (CCGT), som erstatter tradisjonelle store termiske kraftverk. I Russland genereres omtrent 75 % av elektrisiteten av termiske kraftverk (TPP). Til dags dato bruker mer enn halvparten av termiske kraftverk naturgass som drivstoff. Naturgass kan brennes umiddelbart i dampkjeler og, ved bruk av tradisjonelle dampturbiner, generere elektrisitet, mens for elektrisitetsproduksjon ikke overstiger 40 %. Hvis den samme gassen brennes i en gassturbin, sendes den varme eksosgassen til samme dampkjel, deretter damp til dampturbinen, da når energiutnyttelsesfaktoren for drivstoff for elektrisitetsproduksjon 60%. Vanligvis bruker ett kombianlegg (CCGT) to gassturbiner med generatorer, en dampkjel og en dampturbin med en generator. Ved kombinert produksjon av elektrisitet og varme ved samme kraftverk, både CCGT og tradisjonell CHP, kan energiutnyttelsesfaktoren for brensel nå 90 %.
På 1990- og begynnelsen av 2000-tallet ble arbeidet med serieproduksjon av gassturbiner med stor kapasitet avviklet i Russland på grunn av hard konkurranse fra Vestlige selskaper og mangel statsstøtte lovende utvikling.
En situasjon som ligner den sivile luftfartsindustrien og andre ingeniørgrener har oppstått.
Imidlertid er ikke alt så ille, i 2004-2006 ble en enkelt ordre på to gassturbiner GTD-110 for Ivanovskie CCGTs fullført, men denne ordren viste seg å være ulønnsom for Rybinsk-anlegget, den var ikke lønnsom. Faktum er at under produksjonen av de første GTD-110-turbinene i henhold til prosjektet til Mashproekt Institute (Nikolaev, Ukraina), var det ikke mulig å bestille i Russland for å smi den sentrale delen av turbinen, siden spesiell smelting metall var nødvendig, og en slik klasse var stål i flere år ingen bestilte, og russiske metallurger brøt prisen mange ganger høyere enn i Tyskland eller Østerrike. Ingen lovet anlegget ordre på en serie turbiner. Ppå 2-3 år tillot ikke Rybinsk-anlegget å mestre teknologien for serieproduksjon av GTD-110 tilbake i 2004-2006.
Siden 1991 har Russland vedtatt en strategi om å gå inn i det felles europeiske hjemmet, markedet, og i logikken til dette markedet var det ingen vits i å utvikle teknologiene fra en lavere posisjon. Og mekanismen for konkurrerende budgivning, brukt av direktivet til hovedkunden - RAO UES i Russland, førte til seier for vestlige konkurrenter. Essensen av mekanismen er en formell ett-trinns åpen auksjon, uten noen preferanser for russiske produsenter. Ingen land i verden med respekt for seg selv tillater seg et slikt handelsalternativ.
En lignende situasjon har utviklet seg ved anleggene i St. Petersburg, som er en del av Power Machines-foreningen, hvor det i sovjettiden var planlagt å produsere gassturbiner med en kapasitet på over 160 MW.
Posisjonen til representanten for United Engine Corporation (UEC) er helt korrekt: det er nødvendig å fortsette å finjustere produksjonsteknologien i Rybinsk og St. Petersburg. Inter RAOs involvering er nødvendig, siden avdelingen Ivanovskie CCGT har en testbenk og driver de første russiskproduserte GTU-ene.
Dermed ser vi at Reuters er ønsketenkning, og rapporterer svikt i importsubstitusjon og modernisering. Tilsynelatende er de redde for at de russiske maskinbyggerne skal lykkes. Reuters insinuasjoner er en feed for våre innenlandske liberale i den økonomiske blokken. I en konvensjonell krig er dette identisk med spredningen av flygeblader "Gi opp. Moskva har allerede falt.
Når du oppretter nye visninger teknisk utstyr såkalte "barnesykdommer" vises vanligvis i designet, som med hell elimineres av ingeniører.
Livstesting er et nødvendig stadium i etableringen av nytt utstyr, som utføres for å bestemme driftstiden til strukturen før utseendet av feil som forhindrer videre drift. Identifisering av problempunkter under livsprøver er normalt arbeidssituasjon når du lærer ny teknologi.
Rybinsk Motors-anlegget i sovjettiden spesialiserte seg på produksjon av flymotorer og gassturbiner for kompressorenheter med en kapasitet på opptil 25 MW.
For øyeblikket er anlegget en del av NPO Saturn-foreningen, som har mestret produksjonen av kraftige marine gassturbiner og jobber med å lage og serieproduksjon av kraftturbiner med høy effekt.
Før innføringen av sanksjoner mot Russland, produksjon av egne gassturbiner for kraftstasjoner hemmet av det faktum at russisk økonomi ble bygget inn i det globale markedet, der vestlige ingeniørselskaper inntok en monopolposisjon.
Dagens situasjon i verden krever utholdenhet i å fortsette arbeidet med prosjektet. Å lage en linje med kraftige energigassturbiner vil kreve 2-3 års hardt arbeid, men det er berettiget i alle fall, uansett om Russland er under sanksjoner eller ikke, er dette reell importsubstitusjon. Det gigantiske energimarkedet i Russland vil sikre lasting av maskinbyggingsindustrien, metallurgi av spesialstål og vil gi en multiplikatoreffekt i relaterte industrier.
Det enorme volumet i energimarkedet skyldes at landets varmekraftverk i løpet av de neste tjue årene må moderniseres. Hundrevis, tusenvis av gassturbiner vil være nødvendig. Det er nødvendig å slutte å brenne et så verdifullt drivstoff som naturgass med en energiutnyttelsesgrad på 35-40%.
I august 2012 ble landet vårt medlem av Verdens handelsorganisasjon (WTO). Denne omstendigheten vil uunngåelig føre til økt konkurranse på hjemmemarkedet for kraftteknikk. Her som ellers gjelder loven: «forandre eller dø». Uten å revidere teknologien og uten å gjennomføre en dyp modernisering, vil det være nesten umulig å bekjempe haiene i vestlig ingeniørkunst. I denne forbindelse blir spørsmål knyttet til utviklingen av moderne utstyr som opererer som en del av kombianlegg (CCGT) mer og mer presserende.
I løpet av de siste to tiårene har kombinert syklusteknologi blitt den mest populære i den globale energisektoren – den står for opptil to tredjedeler av all produksjonskapasitet som tas i bruk i dag på planeten. Dette skyldes det faktum at i kombianlegg brukes energien til det brente drivstoffet i en binær syklus - først i en gassturbin og deretter i en dampturbin, og derfor er CCGT mer effektiv enn noe termisk kraftverk (TPP) som kun fungerer i en dampsyklus.
Foreløpig er det eneste området i termisk kraftindustri der gassturbinprodusenter fra Russland står kritisk bak verdens ledende produsenter gassturbiner med høy kapasitet - 200 MW og mer. Dessuten har utenlandske ledere ikke bare mestret produksjonen av gassturbiner med en enhetskapasitet på 340 MW, men også vellykket testet og brukt en enkeltaksel CCGT-oppsett når en gassturbin med en kapasitet på 340 MW og en dampturbin med en kapasitet på 160 MW har felles sjakt. Dette arrangementet gjør det mulig å redusere byggetiden og kostnadene for kraftenheten betydelig.
Russlands industri- og handelsdepartementet vedtok i mars 2011 "Strategi for utvikling av kraftteknikk i Russland for 2010-2020 og for fremtiden frem til 2030", ifølge hvilken denne retningen i den innenlandske kraftingeniørindustrien mottar solid støtte fra staten. Som et resultat bør den russiske kraftingeniørindustrien innen 2016 gjennomføre industriell utvikling, inkludert fullskala tester og foredling på egne testbenker, av avanserte gassturbinenheter (GTP) med en kapasitet på 65-110 og 270-350 MW og kombinerte anlegg (CCP) som kjører på naturgass med en økning i ytelseskoeffisient (COP) med opptil 60 %.
Dessuten er gassturbinprodusenter fra Russland i stand til å produsere alle hovedenhetene til CCGT - dampturbiner, kjeler, turbogeneratorer, men en moderne gassturbin er ennå ikke gitt. Selv på 70-tallet var landet vårt ledende i denne retningen, da superkritiske dampparametere for første gang i verden ble mestret.
Generelt, som et resultat av implementeringen av strategien, antas det at andelen kraftenhetsprosjekter som bruker utenlandsk hovedkraftutstyr ikke bør være mer enn 40 % innen 2015, ikke mer enn 30 % innen 2020, ikke mer enn 10 % innen 2025. Det antas at ellers kan det være en farlig avhengighet av stabiliteten til det enhetlige energisystemet i Russland på tilførsel av utenlandske komponenter. Under drift av kraftutstyr må en rekke komponenter og deler som opererer ved høye temperaturer og trykk regelmessig skiftes ut. Samtidig er noen av disse komponentene ikke produsert i Russland. For eksempel, selv for den innenlandske gassturbinen GTE-110 og lisensiert GTE-160, kjøpes noen av de viktigste komponentene og delene (for eksempel skiver for rotorer) bare i utlandet.
I vårt marked opererer så store og avanserte selskaper som Siemens og General Electric aktivt og meget vellykket, som ofte vinner anbud på levering av kraftutstyr. Det er allerede flere produksjonsanlegg i det russiske energisystemet, til en viss grad utstyrt med hovedenergiutstyret produsert av Siemens, General Electric, etc. Riktignok overstiger deres totale kapasitet ennå ikke 5 % av den totale kapasiteten til det russiske energisystemet .
Imidlertid foretrekker mange produksjonsbedrifter som bruker husholdningsutstyr når de erstatter det, fortsatt å henvende seg til firmaer som de har vært vant til å jobbe med i flere tiår. Dette er ikke bare en hyllest til tradisjonen, men et berettiget regnestykke – mange russiske selskaper har gjennomført en teknologisk oppgradering av produksjonen og kjemper på lik linje med verdens kraftingeniørgiganter. I dag vil vi fortelle mer detaljert om utsiktene til så store bedrifter som OJSC Kaluga Turbine Plant (Kaluga), CJSC Ural Turbine Plant (Yekaterinburg), NPO Saturn (Rybinsk, Yaroslavl Region), Leningrad Metal Works (St. Petersburg), Perm Motorbygningskompleks (Perm-territoriet).
Det er ikke mer enn ti bedrifter som produserer gassturbiner i vårt land. Det er enda færre produsenter av bakkeutstyr basert på gassturbiner. Blant dem er ZAO Nevsky Zavod, OAO Saturn - Gas Turbines og OAO Perm Motor Plant (en del av UEC of Rostec Corporation).
I Russland er alle forutsetninger lagt for rask utvikling av gassturbinmarkedet for landbaserte applikasjoner, mener analytikere ved EnergyLand.info. Behovet for distribuert generasjon som ikke er basert på diesel drivstoff, og på renere kilder er alt mer relevant. Det er nesten ingen tvil om effektiviteten til kombianlegg.
Imidlertid er det ikke mer enn ti bedrifter som produserer gassturbiner i vårt land. Det er enda færre produsenter av bakkeutstyr basert på gassturbiner.
I Sovjetunionen ble det satset på kull, olje og andre varmekilder. Derfor ble de første gassturbinene produsert først på 1950-tallet. Og først og fremst i forhold til luftfartsbygging.
På 1990-tallet begynte utviklingen av kraftgassturbiner basert på motorer laget av NPO Saturn for fly.
I dag utføres produksjonen av bakkekraftutstyr basert på NPO Saturn-motorer av Saturn - Gas Turbines OJSC. Perm Motor Plant har mestret produksjonen av gassturbinkraftverk basert på utviklingen til Aviadvigatel OJSC.
Samtidig overstiger ikke den nominelle kapasiteten til serieproduksjonen til disse foretakene i gjennomsnitt 25 MW. Det finnes flere maskiner med en enhetskapasitet på 110 MW basert på utviklingen til NPO Saturn, men i dag fortsetter de å foredles.
Turbiner med høy effekt leveres hovedsakelig av utenlandske selskaper. russiske bedrifter søke å inngå samarbeid med verdensledere.
Imidlertid er ikke alle verdensledere interessert i å organisere produksjonen av gassturbiner i Russland. En av årsakene er ustabil etterspørsel etter produkter. Og det avhenger i sin tur i stor grad av nivået på energiforbruket. Siden 2010 har energiforbruket i Russland vokst jevnt. Men snart, ifølge eksperter, kan det oppstå stagnasjon. Og økningen i etterspørselen i 2013-2014 vil bare være omtrent 1% per år eller enda mindre.
I følge Dmitry Solovyov, visesjefdesigner for OAO Saturn - Gas Turbines, hindrer lignende årsaker russiske selskaper i å mestre produksjonen av gassturbiner med høy kapasitet. "Produksjonen av kraftige gassturbinenheter (GTP) krever spesialutstyr, maskiner med stor diameter, vakuumsveiseenheter med kamre i størrelsesorden 5 x 5 m," sier han. – For å lage en slik produksjon må du være trygg på salgsmarkedet. Og for dette bør landet ha et langsiktig program for utvikling av energisektoren, kanskje vil bedrifter begynne å investere i modernisering av basen.»
Fraværet av forutsigbare utsikter betyr imidlertid ikke at det ikke er etterspørsel i det hele tatt. Etterspørselen er definitivt der. Både for turbiner med en kapasitet på over 150 MW, og for små gassturbiner som krever mindre kapitalkostnader, men som er ganske i stand til å øke energieffektiviteten og tilbakebetalingen.
Veksten i salgsmarkedet kan skyldes utviklingen av den regionale energisektoren og idriftsettelse av produksjonsanlegg med middels kapasitet. Og gassturbiner med en kapasitet på 4, 8, 16, 25 MW er segmentet der russiske produsenter, som allerede har følt markedstrenden, hovedsakelig opererer.
I utviklede land er kraftvarmeanlegg med lav kapasitet vanlig. I Russland er antallet fortsatt betydelig lavere. Den største vanskeligheten for selskaper som leverer turbiner med liten kapasitet er den utilstrekkelige soliditeten til potensielle kunder.
Et annet tradisjonelt segment av gassturbinmarkedet er produksjonsanlegg ved olje- og gassfelt og hovedgassrørledninger. Gassturbinkraftverk gjør det mulig å effektivt utnytte tilhørende petroleumsgass, og løser ikke bare problemet med energiforsyning, men også rasjonell bruk hydrokarbonressurser.
I følge observasjonene fra spesialistene til JSC "Saturn - Gas Turbines", var det i årene før krisen 2006-2008 en bølge av interesse fra oljemenn for innenlandske gassturbiner. I dag er denne etterspørselen på et stabilt nivå.
Moderne trender innen forbedring av gassturbiner er i stor grad forbundet med innovasjoner for oljeindustrien. Men ikke bare. Utfordringer produsenter står overfor:
- økt effektivitet,
- redusere antall noder i turbinen,
- økt pålitelighet,
- reduksjon av vedlikeholdsvolumer,
- reduksjon av nedetid under diagnostikk av den tekniske tilstanden.
Ovennevnte kan løse problemet med de høye kostnadene ved servicevedlikehold.
I tillegg streber skaperne av turbiner for å gjøre dem upretensiøse til gassen som brukes og evnen til å jobbe med flytende drivstoff.
Og i Vesten er de også bekymret for at turbinen, uavhengig av sammensetningen av gassen, vil ha god miljøytelse.
En svært viktig – lovende – retning for å forbedre gassturbiner er knyttet til fornybare energikilder (RES) og utsiktene for innføring av «smarte nett». I utgangspunktet ble gassturbiner laget som utstyr som gir konstant kraftutgang. Men innføring av RES i energisystemet krever automatisk fleksibilitet fra andre produksjonsanlegg. Denne fleksibiliteten gir rom for stabilt nivå kraft i nettet når det ikke er nok fornybar energiproduksjon, for eksempel på rolige eller overskyede dager.
En smart grid-turbin bør følgelig enkelt tilpasse seg endringer i nettet og være designet for regelmessige start og stopp uten tap av ressurs. Når det gjelder tradisjonelle gassturbiner det er umulig.
I utlandet er visse suksesser i denne retningen allerede oppnådd. For eksempel er den nye FlexEfficiency-gassturbinen i stand til å redusere effekt fra 750 MW til 100 MW og deretter oppnå første ytelse på 13 minutter, og når den brukes med solenergianlegg vil den ha en effektivitet på opptil 71 %.
Men i overskuelig fremtid vil den vanligste måten å bruke gassturbiner på fortsatt være deres vanlige kombinasjon med dampturbiner som en del av kombianlegg. I vårt land er markedet for slike kraftvarmeanlegg på ingen måte komplett og venter på metning.
United Engine Corporation (UEC)- et selskap som inkluderer mer enn 85 % av eiendelene til russisk gassturbinutstyr. En integrert struktur som produserer motorer for militær og sivil luftfart, romprogrammer, installasjoner med ulike kapasiteter for produksjon av elektrisk og termisk energi, gasskompressorer og skipsgassturbinenheter. Totalt jobber mer enn 70 tusen mennesker i UEC. Selskapet ledes av Vladislav Evgenyevich Masalov.
Vi har jobbet innen kraftteknikk siden 1995. Vi produserer og leverer dampturbiner og turbogeneratorer varemerke TURBOPAR opptil 20 MW for å generere din egen billige strøm.
Produksjons område
Dampturbiner produseres på et produksjonssted i Smolensk, Russland med et areal på 800 m2. Produksjonsadresse: 214000, Russland, Smolensk, st. 430 km landsby Pronino, på territoriet til basen til SC Mashtekhstroyopttorg. Produksjonsbasen omfatter seksjoner for grovbearbeiding og etterbehandling, en mekanisk reparasjonsseksjon, en verktøyseksjon, en termisk og sveiseavdeling, en monteringsseksjon for dampturbiner, turbogeneratorer og justering av automatiserte styringssystemer. Vi har lager av reservedeler og utstyrskomponenter.
Utviklingen av designbyrået
En spesiell stolthet for bedriften er tilstedeværelsen av sitt eget designbyrå. Designkontoret sysselsetter kvalifiserte designere og teknologer med lang erfaring innen energisektoren. Spesialister fra Yutron-Steam Turbines LLC (Russland) i samarbeid med europeiske produsenter jobber med utformingen av elementer av dampmottrykk og kondenserende turbiner.
Vårt firma har fått patent på egen utvikling- energisparende dampmikroturbin fra 500 kW til 1 000 kW, lisenser for dampturbiner inntil 6 MW og inntil 20 MW er tilgjengelige.
OOO "Yutron - dampturbiner" er en produsent av dampturbiner i Russland. Hoved produksjonsprogram: produksjon av rørledninger og små turbiner fra 500 kW til 20 MW.
