Uzina de producere a turbinelor cu gaz. Perspective pentru producătorii ruși de turbine cu gaz

M. Vasilevski

Azi pe piata ruseasca Companiile străine de top de inginerie energetică lucrează activ la echipamentele cu turbine cu gaz, în primul rând giganți precum Siemens și General Electric. Oferind echipamente de înaltă calitate și durabile, acestea reprezintă o concurență serioasă pentru întreprinderile naționale. Cu toate acestea, producătorii ruși tradiționali încearcă să nu cedeze standardelor mondiale.

La sfârșitul lunii august a acestui an, țara noastră a devenit membră a lumii organizare comercială(OMC). Această circumstanță va duce inevitabil la o concurență sporită în piata interna inginerie energetică. Aici, ca și în alte părți, se aplică legea: „schimbați sau muriți”. Fără revizuirea tehnologiei și realizarea unei modernizări profunde, va fi aproape imposibil să lupți cu rechinii ingineriei occidentale. În acest sens, problemele legate de dezvoltarea echipament modern, care funcționează ca parte a unităților cu turbine cu gaz cu ciclu combinat (CCGT).

În ultimele două decenii, tehnologia abur-gaz a devenit cea mai populară în sectorul energetic mondial - reprezintă până la două treimi din toate capacitățile de generare puse în funcțiune pe planetă astăzi. Acest lucru se datorează faptului că, în instalațiile pe gaz cu ciclu combinat, energia combustibilului ars este utilizată într-un ciclu binar - mai întâi într-o turbină cu gaz și apoi într-o turbină cu abur și, prin urmare, CCGT este mai eficientă decât orice centrală termică. (CHP) care funcționează numai în ciclul de abur.

În prezent, singura zonă din industria energiei termice în care Rusia rămâne critic în urma liderilor producători mondiali sunt turbinele cu gaz de mare putere - 200 MW și mai mult. Mai mult, liderii străini nu numai că au stăpânit producția de turbine cu gaz cu o capacitate unitară de 340 MW, dar au și testat cu succes și folosesc schema CCGT cu un singur arbore atunci când turbina de gaz 340 MW și o turbină cu abur de 160 MW au un arbore comun. Acest aranjament face posibilă reducerea semnificativă a timpului de construcție și a costului unității de alimentare.

Ministerul Industriei și Comerțului din Rusia a adoptat în martie 2011 „Strategia pentru dezvoltarea ingineriei energetice Federația Rusă pentru 2010-2020 și pentru viitor până în 2030”, potrivit căruia această direcție în industria energetică autohtonă primește un sprijin solid din partea statului. Ca urmare, până în 2016, industria rusă de inginerie electrică trebuie să realizeze dezvoltarea industrială, inclusiv testarea la scară largă și rafinarea pe propriile bancuri de testare, a unităților avansate de turbine cu gaz (GTU) cu o capacitate de 65-110 și 270-350. MW și unități de gaz cu ciclu combinat (CCGT) la gaz natural cu creşterea coeficientului acestora acțiune utilă(eficienta) pana la 60%.

Mai mult, Rusia este capabilă să producă toate componentele principale ale unităților CCGT - turbine cu abur, cazane, turbogeneratoare, dar o turbină cu gaz modernă nu este încă disponibilă. Deși în anii '70, țara noastră era lider în această direcție, când parametrii aburului supersupercritic au fost stăpâniți pentru prima dată în lume.

În general, ca urmare a implementării Strategiei, se presupune că ponderea proiectelor de unități de energie care utilizează echipamente principale de alimentare străine nu ar trebui să fie mai mare de 40% până în 2015, nu mai mult de 30% până în 2020, nu mai mult de 10 % până în 2025 . Se crede că, altfel, stabilitatea sistemului energetic unificat rus poate deveni periculos de dependentă de furnizarea de componente străine. În timpul funcționării echipamentelor de alimentare, este în mod regulat necesar să înlocuiți o serie de componente și piese care funcționează în temperaturi mari si presiune. Cu toate acestea, unele dintre aceste componente nu sunt produse în Rusia. De exemplu, chiar și pentru turbina internă cu gaz GTE-110 și GTE-160 cu licență, unele dintre cele mai importante componente și piese (de exemplu, discuri pentru rotoare) sunt achiziționate numai în străinătate.

Întreprinderi atât de mari și avansate precum Siemens și General Electric, care câștigă adesea licitații pentru furnizarea de echipamente energetice, operează activ și cu mare succes pe piața noastră. În sistemul energetic rus există deja mai multe instalații de generare, într-o măsură sau alta dotate cu principal echipamente de putere produse de Siemens, General Electric etc. Cu toate acestea, capacitatea lor totală nu depășește încă 5% din capacitatea totală a sistemului energetic rus.

Cu toate acestea, multe companii generatoare care folosesc echipamente casnice la înlocuirea acestuia preferă în continuare să apeleze la companii cu care au obișnuit să lucreze de zeci de ani. Acesta nu este doar un tribut adus tradiției, ci un calcul justificat - multe companiile rusești Ei au efectuat o actualizare tehnologică a producției și luptă în condiții de egalitate cu giganții mondiali în domeniul ingineriei energetice. Astăzi vom vorbi mai detaliat despre perspectivele unui astfel de lucru mari intreprinderi, cum ar fi Uzina de turbine JSC Kaluga (Kaluga), Uzina de turbine CJSC Ural (Ekaterinburg), NPO Saturn (Rybinsk, regiunea Yaroslavl), Uzina de metale Leningrad (Sankt Petersburg) , Complexul de construcții de motoare Perm (regiunea Perm).

Uzina de turbine JSC Kaluga

Uzina de turbine OJSC Kaluga produce turbine cu abur de putere mică și medie (până la 80 MW) pentru acționarea generatoarelor electrice, a turbinelor cu abur, a turbogeneratoarelor bloc, a turbinelor cu abur geotermale etc. (Fig. 1).

Fig.1

Fabrica a fost fondată în 1946, iar patru ani mai târziu au fost produse primele 10 turbine cu design propriu (OP300). Până în prezent, centrala a produs peste 2.640 de centrale electrice cu o capacitate totală de 17.091 MW pentru instalații energetice din Rusia, țările CSI și țările străine.

Astăzi, întreprinderea face parte din concernul de inginerie energetică Power Machines. Unul dintre rezultatele practice ale afilierii a fost implementarea in ianuarie 2012 a solutiei informatice SAP ERP bazata pe prototipul existent, folosit cu succes la OJSC Power Machines, in locul sistemului Baan folosit anterior la KTZ. Creată Sistem informatic va permite companiei să atingă un nou nivel de automatizare a producției, să își modernizeze procesele de afaceri pe baza celor mai bune practici ale liderilor mondiali din industria ingineriei și să sporească acuratețea și eficiența deciziilor de management.

Produsele fabricii au o cerere stabilă în Rusia și în străinătate. Compania are un portofoliu mare de comenzi pentru echipamente pentru turbine cu gaz și turbine cu abur. În 2011, pentru Ufa CHPP Nr. 5, au fost fabricate și prezentate Clientului două turbine cu abur T-60/73 - cele mai puternice unități produse de KTZ OJSC astăzi. Unul dintre cele mai recente proiecte este contractul cu OJSC Energy Construction Corporation Soyuz, în cadrul căruia KTZ a fabricat două turbine cu abur pentru filiala OJSC Ilim Group din Bratsk (regiunea Irkutsk), destinate reconstrucției departamentului de turbine al TPP- 3 . În condițiile contractului, două turbine de contrapresiune - R-27-8,8/1,35 cu o capacitate de 27 MW și R-32-8,8/0,65 cu o capacitate de 32 MW - au fost livrate în această vară.

În ultimii ani, lumea a folosit din ce în ce mai mult surse neconvenționale energie, inclusiv abur geotermal. Centralele geotermale (GEP) pot fi numite una dintre cele mai ieftine și mai fiabile surse de energie electrică, deoarece nu depind de condițiile de livrare și de prețul combustibilului. Inițiator al dezvoltării energiei geotermale în Rusia anii recenti a devenit compania „Geotherm”. Kaluga Turbine Plant OJSC a acționat ca întreprindere de bază pentru furnizarea de centrale electrice pentru comenzile de la această companie. Apelul către KTZ nu a fost întâmplător, deoarece întreprinderea a rezolvat practic una dintre principalele probleme ale turbinelor geotermale - funcționarea pe abur umed. Această problemă se rezumă la necesitatea de a proteja paletele rotorului din ultima etapă de eroziune. O metodă comună de protecție este instalarea de căptușeli speciale din materiale rezistente la eroziune. Pentru a proteja împotriva eroziunii, KTZ utilizează o metodă bazată pe combaterea nu a efectului, ci a cauzei eroziunii - umiditatea grosieră.

În 1999, a fost pus în funcțiune Verkhne-Mutnovskaya GeoPP din Kamchatka, cu o capacitate de 12 MW - toate echipamentele unităților de alimentare ale stației au fost furnizate de la Kaluga în baza unui contract cu Geotherm. Aproape toate unitățile de turbine furnizate pentru centralele geotermale din Rusia (Pauzhetskaya, Yuzhno-Kurilskaya pe insula Kushashir, Verkhne-Mutnovskaya, Mutnovskaya GeoPP) au fost fabricate de uzina de turbine Kaluga. Până în prezent, compania a acumulat o vastă experiență în crearea de unități de turbine geotermale de orice dimensiune, de la 0,5 la 50 MW. Astăzi, JSC Kaluga Turbine Plant este cea mai calificată fabrică de turbine geotermale din Rusia.

CJSC "UTZ" (Uzina de turbine Ural)

Compania este situată istoric în Ekaterinburg și face parte din grupul de companii Renova. Prima turbină cu abur AT-12 cu o putere de 12 mii kW a fost asamblată și testată de constructorii de turbine Ural în mai 1941. În ciuda faptului că a fost prima turbină UTZ, a funcționat fiabil timp de 48 de ani.

Acum, uzina de turbine Ural este una dintre cele mai importante din Rusia intreprinderi de constructii de masini pentru proiectarea și producția de turbine de încălzire cu abur de putere medie și mare, turbine cu condensare, turbine cu abur cu contrapresiune, turbine cu abur comprimat, unități de pompare cu gaz, unități de turbine cu gaz de putere etc. Turbinele produse de UTZ reprezintă aproximativ 50% din toate turbinele de încălzire. care operează în Rusia și CSI. De-a lungul a peste 70 de ani de funcționare, uzina a furnizat 861 de turbine cu abur cu o capacitate totală de 60 mii MW centralelor electrice din diferite țări.

Compania a dezvoltat o întreagă familie de turbine cu abur pentru centralele electrice cu abur tipuri diferite. În plus, specialiștii UTZ dezvoltă și pregătesc producția de turbine pentru centralele pe gaz cu ciclu combinat - au fost elaborate opțiuni pentru centralele pe gaz cu ciclu combinat cu o capacitate de 95-450 MW. Pentru instalatiile cu o capacitate de 90-100 MW se propune o turbina de incalzire cu abur monocilindru T-35/47-7.4. Pentru o centrală pe gaz cu ciclu combinat cu dublu circuit cu o capacitate de 170-230 MW, se propune utilizarea unei turbine cu abur de cogenerare T-53/67-8.0, care, menținând proiectarea și în funcție de parametrii aburului, poate fi marcat de la T-45/60-7,2 la T-55/70-8,2. Pe baza acestei turbine, centrala poate produce turbine cu abur cu condensare cu o capacitate de 60-70 MW.

Potrivit prim-adjunctului director general CJSC „UTZ” Denis Chichagin, mașini-unelte casnice și inginerie mecanică la acest moment nu ajunge la nivel mondial. Pentru a moderniza întreprinderile, este necesar să se dea undă verde echipamentelor de înaltă tehnologie, astfel încât compania își schimbă în prezent politica tehnologică. În strânsă colaborare cu specialiștii de la JSC ROTEC și compania Sulzer (Elveția), fabrica modernizează managementul și scheme tehnologice pentru dezvoltarea și adaptarea cu succes a tehnologiilor străine avansate, care vor consolida semnificativ poziția companiei pe piață. Compania continuă să dezvolte soluții optime de proiectare pentru echipamentele principale ale turbinelor, oferind în același timp clienților soluții moderne de service, inclusiv cele bazate pe întreținerea post-garanție pe termen lung a turbinelor cu abur și gaz. În 2009-2011 Fabrica a investit peste 500 de milioane de ruble în programe de reechipare tehnică. să asigure portofoliul de comenzi existent și să atingă capacitatea de proiectare de 1,8 GW de echipamente turbine pe an. În februarie 2012, în cadrul acestui program, UTZ a achiziționat echipamente de prelucrare a metalelor de înaltă performanță pentru producția de pale de turbină - două centre de prelucrare CNC cu 5 axe model MILL-800 SK cu ax rotativ (Fig. 2) de la Chiron-Werke GmbH & Co KG (Germania)

Fig.2

De specialitate software, furnizat complet cu echipamentul, vă permite să reduceți timpul mașinii cu până la 20-30% în comparație cu sistemele CAM universale. Instalarea și punerea în funcțiune a mașinilor noi a fost efectuată de specialiștii Chiron. În cadrul acordului, a fost efectuată testarea teleservicii - diagnosticare de la distanță a utilajelor, prevenirea sau corectarea erorilor și accidentelor. Folosind un canal dedicat securizat, inginerii de service Chiron înregistrează online funcționarea echipamentului și emit recomandări pentru producerea de UTP.

Echipamentele cu turbine produse de UTZ își găsesc constant clienți chiar și în condiții de concurență acerbă din partea producătorilor străini. La sfârșitul lunii februarie 2012, Uzina de Turbine Ural a fabricat o nouă turbină cu abur cu o capacitate de 65 MW pentru CCE Barnaul-2 a OJSC Kuzbassenergo. Turbina noua T-60/65-130-2M st. numărul 8 a trecut cu succes testele pe un dispozitiv de rotire a arborilor la standul de asamblare UTZ. Raportul de testare a fost semnat de reprezentanții clientului fără niciun comentariu. Sunt instalate noi echipamente pentru a înlocui turbina T-55-130 epuizată și scoasă din funcțiune, produsă tot la Uzina de Turbine Ural. Trebuie remarcat faptul că turbina cu doi cilindri T-60/65-130-2M este un model de serie produs de UTZ CJSC - o continuare a liniei de serie a turbinelor cu abur T-55 și T-50, care s-au dovedit depășite. mulți ani de funcționare la centralele termice din Rusia și CSI. Noile turbine folosesc componente moderne și elemente modificate care măresc performanța tehnică și economică a unității de turbină (Fig. 3).

Fig.3

UTZ a furnizat o turbină similară pentru centrala termică Abakan (Khakassia). Turbina va sta la baza noii unități de putere a Termocentralei Abakan: odată cu lansarea acesteia, capacitatea totală a stației ar trebui să crească la 390 MW. Punerea în funcțiune a noii unități de putere va crește producția de energie electrică cu 700-900 milioane kWh pe an și va crește semnificativ fiabilitatea aprovizionării cu energie a regiunii. Punerea în funcțiune a instalației este planificată la sfârșit anul urmator. Turbina este echipată cu două boiler de rețea PSG-2300 și un grup condensator KG-6200, precum și un turbogenerator TVF-125-2U3 cu răcire cu hidrogen produs de NPO ElSib.

Recent, standul de asamblare UTZ a testat cu succes o nouă turbină cu abur cu un singur cilindru T-50/60-8.8, fabricată pentru Petropavlovskaya CHPP-2 (SevKazEnergo JSC). Noua turbină fabricată din Ural ar trebui să înlocuiască turbina cehă R-33-90/1.3 cu doi cilindri care funcționează anterior de la Skoda și va fi montată pe aceeași fundație. Proiectul de înlocuire a turbinei a fost pregătit de institutul SA KazNIPIEnergoprom, cu care SA UTZ colaborează fructuos de mult timp. Nici legăturile de lungă durată cu fostele republici sovietice nu slăbesc: de exemplu, problema furnizării mai multor turbine Ural pentru centralele termice din Kazahstan este în prezent în stadiul de negocieri.

NPO „Saturn”

NPO Saturn este un dezvoltator și producător de echipamente industriale pentru turbine cu gaz de putere mică, medie și mare pentru utilizarea în centrale termice, întreprinderi industriale și zăcămintele de petrol și gaze. Acesta este unul dintre cele mai vechi întreprinderile industriale Rusia: în 1916, s-a decis să se creeze cinci fabrici de automobile, inclusiv la Rybinsk (JSC Russian Renault). În anii post-revoluționari, fabrica a lucrat la dezvoltare și producție motoare de avioane. La începutul anilor 90. Uzina de motoare din Rybinsk a fost transformată în OJSC Motoare Rybinsk" În 2001, după fuziunea sa cu Rybinsk Engine Design Bureau (JSC A. Lyulka-Saturn), compania și-a primit numele modern și a început să producă turbine cu gaz pentru industria energetică și a gazelor. În linia de produse, în primul rând, trebuie menționate turbinele industriale cu gaz GTD-6RM și GTD-8RM, utilizate pentru acționarea generatoarelor electrice ca parte a unităților de turbine cu gaz GTA-6/8RM, care sunt utilizate în centralele termice cu turbine cu gaz. de putere medie (de la 6 la 64 MW și mai sus) . Compania produce, de asemenea, o familie de turbine cu gaz unificate GTD-4/6.3/10РМ pentru utilizare în unități de pompare cu gaz și centrale termice (de la 4 MW și mai sus). Pentru centrale electrice putere redusă(de la 2,5 MW și mai sus) este produsă unitatea DO49R - o turbină cu gaz cu un singur arbore cu o cutie de viteze coaxială încorporată. Pe lângă instalațiile „terrestre”, compania produce turbine marine cu gaz M75RU, M70FRU, E70/8RD, utilizate pentru a antrena generatoare electrice și compresoare de gaz ca parte a instalațiilor industriale offshore și de coastă de putere mică și medie (de la 4 MW și de mai sus).

În 2003, au fost efectuate teste interdepartamentale ale instalației GTD-110, prima turbină cu gaz rusească cu o capacitate de peste 100 MW (Fig. 4).

Fig.4

GTD-110 este o turbină cu gaz cu un singur arbore pentru utilizare ca parte a centralelor de mare putere și cu ciclu combinat (de la 110 la 495 MW și mai sus), creată în cadrul Federal programul țintă„Combustibil și energie” pentru nevoile sistemului energetic intern și este până acum singurul Dezvoltarea Rusieiîn domeniul ingineriei turbinelor cu gaz de mare putere. În prezent, cinci GTD-110 sunt în funcțiune la Gazpromenergoholding (GEH) și Inter RAO. Cu toate acestea, potrivit specialiștilor Inter RAO, doar cea mai nouă instalare, lansat la începutul lunii martie. Restul funcționează în prezent instabil și sunt întreținute în condițiile garanției producătorului.

Potrivit directorului pentru turbine cu gaz și centrale electrice NPO „Saturn” Alexander Ivanov, ca și în cazul oricărui produs nou de înaltă tehnologie, acesta este un proces complet natural atunci când defectele sunt identificate și compania lucrează activ pentru a le elimina. Pe parcursul întreținere sunt verificate cele mai critice componente și, dacă este necesar, producătorul înlocuiește piesele pe cheltuiala sa fără a opri funcționarea turbinei.

Recent, Centrul de Inginerie JSC „Tehnologii Turbinelor cu Gaz” (JSC NPO Saturn împreună cu JSC INTER RAO UES) a câștigat competiția JSC RUSNANO pentru a crea un centru de inginerie care se va ocupa de produse inovatoare, în special de crearea GTD-110M (Fig. 5), motor modernizat cu turbină cu gaz GTD-110 cu o putere de 110 MW.

Fig.5

De fapt nou centru de inginerie va aduce tehnică şi caracteristici economice GTD-110 la cele mai bune standarde mondiale din această clasă de putere; motorul va fi îmbunătățit și finalizat, este planificată crearea unei camere de ardere care să asigure nivel admisibil emisii nocive de NOx 50 mg/m3. În plus, în producția motorului este planificată utilizarea tehnologiilor de acoperire nanostructurate, care vor crește fiabilitatea părții fierbinți a turbinei, vor crește durata de viață a celor mai uzate părți și a întregului motor în ansamblu. GTD-110M va deveni baza pentru crearea unităților rusești CCGT de mare putere. Toate lucrările complexe ale proiectului GTD-110M sunt proiectate pentru 2-3 ani.

SA „Uzina de metal din Leningrad”

Uzina de metal din Leningrad este o întreprindere unică. Fabrica își datează istoria din 1857, când a fost emis Decretul personal al împăratului Alexandru al II-lea „Cu privire la înființarea Societății pe acțiuni „Uzina de metal din Sankt Petersburg” pe baza Cartei”. Producția de turbine cu abur aici a început în 1907, turbine hidraulice în 1924 și turbine cu gaz în 1956. Până în prezent, LMZ a produs peste 2.700 de turbine cu abur și peste 780 de turbine hidraulice. Astăzi este una dintre cele mai mari întreprinderi de inginerie energetică din Rusia, care face parte din OJSC Power Machines, care proiectează, produce și deservește o gamă largă de turbine cu abur și hidraulice de diferite capacități. Printre dezvoltările recente ale centralei se numără unitatea de turbină cu gaz GTE-65 cu o capacitate de 65 MW. Este o unitate cu un singur arbore proiectată pentru a antrena un turbogenerator și capabilă să transporte sarcini de bază, semi-vârf și de vârf atât independent, cât și ca parte a unei unități cu ciclu combinat. Unitatea de turbină cu gaz GTE-65 poate fi utilizată în diferite tipuri de unități de gaz cu ciclu combinat pentru modernizarea centralelor existente și construcția de noi centrale electrice de condensare și cogenerare. După preț și specificatii tehnice GTE-65 ca mașină de putere medie îndeplinește capacitățile și nevoile centrale electrocasniceși sisteme energetice.

La începutul anilor 2000. OJSC LMZ a semnat un acord cu Siemens pentru dreptul de a produce și vinde unitatea de turbină cu gaz GTE-160 cu o capacitate de 160 MW în Federația Rusă și Belarus (Fig. 6).

Fig.6

Prototipul instalației este turbina cu gaz V94.2 de la Siemens, a cărei documentație a fost modificată ținând cont de capacitățile LMZ OJSC și ale partenerilor săi. Această turbină, produsă la Uzina de metale din Leningrad OJSC, a fost livrată la Perm CHPP-9 vara trecută în baza contractului dintre IES CJSC și Power Machines OJSC.

Cooperarea cu producătorii germani de turbine continuă. În decembrie 2011, OJSC Power Machines și Siemens au semnat un acord pentru a crea o societate mixtă în Rusia pentru producția și service-ul de turbine cu gaz, Siemens Gas Turbine Technologies. Acest proiect a fost realizat pe baza Interturbo LLC, care este un joint venture de parteneri din 1991. Companie nouă este angajată în cercetarea și dezvoltarea de noi turbine cu gaz, localizarea producției în Rusia, asamblare, vânzări, management de proiect și serviciu turbine cu gaz de mare putere din clasele E și F cu o capacitate de la 168 la 292 MW. Această zonă de activitate a Siemens Gas Turbine Technologies este legată de cerința „Strategiei pentru dezvoltarea ingineriei energetice a Federației Ruse pentru 2010-2020 și pentru perioada până în 2030”. să organizeze în viitorul apropiat la Uzina de metal din Leningrad producția pe scară largă de unități licențiate de turbine cu gaz de mare putere (aproximativ 300 MW) cu o tranziție de la GTE-160 (V94.2) dezvoltat de Siemens în anii 80. la turbinele cu gaz mai moderne.

Kremensky Sergey © IA Krasnaya Vesna

Potrivit rapoartelor presei ruse și străine, în decembrie 2017, o turbină cu gaz cu o capacitate de 110 MW nu a trecut testele de anduranță la uzina Saturn din Rybinsk.

Presa străină, în special Reuters, citând sursele lor, a declarat că turbina s-a prăbușit și nu a putut fi restaurată.

Șeful Gazprom Energoholding, Denis Fedorov, la Forumul Internațional al Energiei din Rusia, care a avut loc la sfârșitul lunii aprilie 2018, a declarat și mai radical - că trebuie abandonată dezvoltarea unei turbine interne cu gaz de mare putere: „Nu are rost să mai exersăm asta.”. Totodată, el propune să se localizeze complet producția străină de turbine, adică să cumpere o fabrică și licențe de la Siemens.

Îmi amintesc de desenul animat „Nava zburătoare”. Țarul îl întreabă pe boierul Polkan dacă poate construi o navă zburătoare și, ca răspuns, aude: "Îl voi cumpăra!".

Dar cine o va vinde? În mediul politic actual al „războiului de sancțiuni”, nicio companie occidentală nu va îndrăzni să vândă o fabrică și o tehnologie Rusiei. Chiar dacă îl vinde, este timpul să înveți cum să faci turbine cu gaz la întreprinderile interne. În același timp, mass-media publică o poziție complet adecvată a unui reprezentant nenumit al United Engine Corporation (UEC), care include uzina din Rybinsk Saturn. El crede că „Au fost așteptate dificultăți în timpul testelor, acest lucru va afecta timpul de finalizare a lucrării, dar nu este fatal pentru proiect”.

Pentru cititor, vom explica avantajele centralelor moderne pe gaz cu ciclu combinat (CCP), care înlocuiesc centralele termice mari tradiționale. În Rusia, aproximativ 75% din energie electrică este generată de centrale termice (TES). Până în prezent, mai mult de jumătate dintre centralele termice folosesc gaze naturale drept combustibil. Gazele naturale pot fi arse direct în cazane cu abur și, folosind turbinele tradiționale cu abur, pot genera energie electrică, în timp ce coeficientul de utilizare a energiei combustibilului pentru producerea de energie electrică nu depășește 40%. Dacă același gaz este ars într-o turbină cu gaz, atunci gazele fierbinți de eșapament sunt trimise la același cazan cu abur, apoi aburul către turbina cu abur, atunci coeficientul de utilizare a energiei combustibilului pentru producerea de energie electrică ajunge la 60%. De obicei, o instalație de gaz cu ciclu combinat (CCGT) utilizează două turbine cu gaz cu generatoare, un cazan cu abur și o turbină cu abur cu un generator. Cu producția combinată de energie electrică și căldură la o centrală electrică, atât un CCGT, cât și un CHPP tradițional, factorul de utilizare a energiei combustibilului poate ajunge la 90%.

În anii 1990 și începutul anilor 2000, lucrările la producția în serie de turbine cu gaz de mare putere au fost oprite în Rusia din cauza concurenței acerbe din partea companiile occidentale si absenta sprijinul statului evoluții promițătoare.

O situație similară a apărut cu industria aviației civile și alte ramuri ale ingineriei mecanice.

Cu toate acestea, nu totul este atât de rău; în 2004-2006, o singură comandă de două turbine cu gaz GTD-110 a fost finalizată pentru Ivanovo PGU, dar această comandă s-a dovedit a fi neprofitabilă pentru uzina din Rybinsk și nu a fost profitabilă. Faptul este că în timpul fabricării primelor turbine GTD-110 conform proiectului Institutului Mashproekt (Nikolaev, Ucraina), nu a fost posibilă plasarea unei comenzi în Rusia pentru forjarea părții centrale a turbinei, deoarece Era necesar un metal special de topire, iar acest grad de oțel avea câțiva ani, nimeni nu l-a comandat, iar metalurgiștii ruși au perceput un preț de multe ori mai mare decât în ​​Germania sau Austria. Nimeni nu a promis centralei comenzi pentru o serie de turbine. Orizontul de planificare a producției de 2-3 ani nu a permis fabricii din Rybinsk să stăpânească tehnologia producției de masă a GTD-110 în 2004-2006.

Din 1991, Rusia a adoptat o strategie de intrare în casa comună europeană, pe piață, iar în logica acestei piețe nu avea rost să-și dezvolte tehnologiile dintr-o poziție inferioară. Iar mecanismul de licitație competitivă, aplicat direct de clientul principal - RAO UES al Rusiei, a dus la victoria concurenților occidentali. Esența mecanismului este licitațiile deschise formale într-o singură etapă, fără preferințe pentru Producătorii ruși. Nicio țară din lume care se respectă nu își poate permite acest tip de tranzacționare.

O situație similară a apărut la fabricile din Sankt Petersburg care fac parte din asociația Power Machines, unde pe vremea sovietică era planificată fabricarea de turbine cu gaz cu o capacitate de peste 160 MW.

Poziția reprezentantului United Engine Corporation (UEC) este absolut corectă: este necesar să se continue reglarea fină a tehnologiei de fabricație în Rybinsk și Sankt Petersburg. Este necesară implicarea Inter RAO în lucrări, deoarece filiala sa Ivanovskiye PGU are un stand de testare și operează primele unități de turbine cu gaz fabricate în Rusia.

Astfel, vedem că Reuters este o iluzie, raportând eșecul înlocuirii importurilor și modernizării. Se pare că se tem că constructorii ruși de mașini vor reuși. Insinuările Reuters sunt un argument pentru liberalii noștri interni din blocul economic. Într-un război convențional, acest lucru este identic cu împrăștierea pliantelor "Renunța. Moscova a căzut deja”.

La crearea unor noi tipuri echipament tehnic Așa-numitele „boli ale copilăriei” se manifestă de obicei în proiectare, care sunt eliminate cu succes de ingineri.

Testele de viață sunt o etapă necesară în crearea de noi echipamente, care se realizează pentru a determina timpul de funcționare al structurii înainte de apariția defectelor care împiedică funcționarea ulterioară. Este normal să identificăm probleme problematice în timpul testelor de viață situatie de munca atunci când stăpânești noile tehnologii.

În perioada sovietică, uzina Rybinsk Motors era specializată în producția de motoare de avioane și turbine cu gaz pt. unități compresoare putere de până la 25 MW.

În prezent, fabrica face parte din asociația NPO Saturn, care a stăpânit cu succes producția de turbine marine puternice cu gaz și lucrează la crearea și producția în serie de turbine de mare putere.

Înainte de introducerea sancțiunilor împotriva Rusiei, producția de turbine cu gaz proprii pentru centrale electrice a fost încetinită de faptul că economia rusă a fost integrată pe piața globală, în care firmele de inginerie occidentale ocupau o poziție de monopol.

Situația actuală din lume necesită perseverență în continuarea lucrărilor la proiect. Crearea unei linii de turbine cu gaz cu energie puternică va necesita 2-3 ani de muncă asiduă, dar este justificată în orice caz, indiferent dacă Rusia este sancționată sau nu, aceasta este o adevărată înlocuire a importurilor. Piața gigantică a energiei din Rusia va asigura utilizarea industriei de inginerie mecanică, metalurgia specială a oțelului și va da un efect multiplicator în industriile conexe.

Volumul uriaș al pieței de energie se datorează faptului că în următorii douăzeci de ani se vor moderniza termocentralele țării. Vor fi necesare sute, mii de turbine cu gaz. Este necesar să se oprească arderea combustibilului atât de valoros precum gazul natural, cu o rată de utilizare a energiei de 35-40%.

În august 2012, țara noastră a devenit membră a Organizației Mondiale a Comerțului (OMC). Această împrejurare va duce în mod inevitabil la creșterea concurenței pe piața internă de inginerie electrică. Aici, ca și în alte părți, se aplică legea: „schimbați sau muriți”. Fără revizuirea tehnologiei și realizarea unei modernizări profunde, va fi aproape imposibil să lupți cu rechinii ingineriei occidentale. În acest sens, problemele legate de dezvoltarea echipamentelor moderne care funcționează ca parte a centralelor de gaze cu ciclu combinat (CCGT) devin din ce în ce mai relevante.

În ultimele două decenii, tehnologia abur-gaz a devenit cea mai populară în sectorul energetic mondial – reprezintă până la două treimi din toată capacitatea de generare pusă în funcțiune pe planetă astăzi. Acest lucru se datorează faptului că, în instalațiile pe gaz cu ciclu combinat, energia combustibilului ars este utilizată într-un ciclu binar - mai întâi într-o turbină cu gaz și apoi într-o turbină cu abur și, prin urmare, CCGT este mai eficientă decât orice centrală termică. (CHP) care funcționează numai în ciclul de abur.

În prezent, singurul domeniu din industria energiei termice în care producătorii de turbine cu gaz din Rusia rămân critic în urma producătorilor de top din lume sunt turbinele cu gaz de mare putere - 200 MW și mai mult. Mai mult decât atât, liderii străini nu numai că au stăpânit producția de turbine cu gaz cu o capacitate unitară de 340 MW, dar au și testat cu succes și folosesc un layout CCGT cu un singur arbore, când o turbină cu gaz cu o putere de 340 MW și o turbină cu abur. cu o putere de 160 MW au un arbore comun. Acest aranjament face posibilă reducerea semnificativă a timpului de construcție și a costului unității de alimentare.

În martie 2011, Ministerul Rusiei Industriei și Comerțului a adoptat „Strategia de dezvoltare a ingineriei energetice în Federația Rusă pentru 2010–2020 și până în 2030”, conform căreia această direcție în ingineria energetică internă primește sprijin solid din partea statului. . Ca urmare, până în 2016, industria rusă de inginerie electrică trebuie să realizeze dezvoltarea industrială, inclusiv testarea la scară completă și rafinarea pe propriile bancuri de testare, a unităților avansate de turbine cu gaz (GTU) cu o capacitate de 65–110 și 270–350. MW și unități de gaz cu ciclu combinat (CCP) care funcționează cu gaz natural cu o creștere a coeficientului lor de performanță (eficiență) este de până la 60%.

În plus, producătorii de turbine cu gaz din Rusia sunt capabili să producă toate componentele principale ale unităților CCGT - turbine cu abur, cazane, turbogeneratoare, dar o turbină cu gaz modernă nu este încă disponibilă. Deși în anii '70, țara noastră era lider în această direcție, când parametrii aburului supersupercritic au fost stăpâniți pentru prima dată în lume.

În general, ca urmare a implementării Strategiei, se presupune că ponderea proiectelor de unități de energie care utilizează echipamente principale de alimentare străine nu ar trebui să fie mai mare de 40% până în 2015, nu mai mult de 30% până în 2020, nu mai mult de 10 % până în 2025 . Se crede că, altfel, stabilitatea sistemului energetic unificat rus poate deveni periculos de dependentă de furnizarea de componente străine. În timpul funcționării echipamentelor electrice, este necesară în mod regulat înlocuirea unui număr de componente și piese care funcționează în condiții de temperaturi și presiuni ridicate. Cu toate acestea, unele dintre aceste componente nu sunt produse în Rusia. De exemplu, chiar și pentru turbina internă cu gaz GTE-110 și GTE-160 cu licență, unele dintre cele mai importante componente și piese (de exemplu, discuri pentru rotoare) sunt achiziționate numai în străinătate.

Întreprinderi atât de mari și avansate precum Siemens și General Electric, care câștigă adesea licitații pentru furnizarea de echipamente energetice, operează activ și cu mare succes pe piața noastră. Sistemul energetic rus are deja mai multe instalații de generare, într-o măsură sau alta echipate cu echipamente energetice de bază produse de Siemens, General Electric etc. Cu toate acestea, capacitatea totală a acestora nu depășește încă 5% din capacitatea totală a sistemului energetic rus.

Cu toate acestea, multe companii generatoare care folosesc echipamente casnice la înlocuirea acestuia preferă în continuare să apeleze la companii cu care au obișnuit să lucreze de zeci de ani. Acesta nu este doar un tribut adus tradiției, ci un calcul justificat - multe companii ruse au efectuat o actualizare tehnologică a producției și luptă pe picior de egalitate cu giganții mondiali în domeniul ingineriei energetice. Astăzi vom vorbi mai detaliat despre perspectivele unor astfel de întreprinderi mari, cum ar fi Uzina de turbine OJSC Kaluga (Kaluga), Uzina de turbine CJSC Ural (Ekaterinburg), NPO Saturn (Rybinsk, regiunea Yaroslavl), Uzina de metal Leningrad (Sankt Petersburg), Perm Complex de construcții de motoare (Teritoriul Perm).

În țara noastră nu există mai mult de zece întreprinderi producătoare de turbine cu gaz. Există și mai puțini producători de echipamente la sol bazate pe turbine cu gaz. Printre acestea se numără Nevsky Plant CJSC, Saturn Gaz Turbines OJSC și Perm Motor Plant OJSC (parte a UEC a Rostec Corporation).

În Rusia, toate condițiile au fost create pentru dezvoltarea rapidă a pieței turbinelor cu gaz terestre, potrivit analiștilor de la EnergyLand.info. Nevoia de generare distribuită, bazată nu pe combustibil diesel, iar pe surse mai curate totul este mai relevant. Aproape că nu există îndoieli cu privire la eficacitatea plantelor cu ciclu combinat.

Cu toate acestea, în țara noastră nu există mai mult de zece întreprinderi producătoare de turbine cu gaz. Există și mai puțini producători de echipamente la sol bazate pe turbine cu gaz.

În Uniunea Sovietică, accentul a fost pus pe cărbune, petrol și alte surse de încălzire. Prin urmare, primele turbine cu gaz au fost produse abia în anii 1950. Și în primul rând în legătură cu construcția aviației.

În anii 1990, dezvoltarea turbinelor cu gaz de putere a început pe baza motoarelor create de NPO Saturn pentru avioane.

Astăzi, producția de echipamente de putere la sol bazate pe motoare NPO Saturn este realizată de OJSC Saturn - Turbine cu gaz. Uzina de motor din Perm a stăpânit producția de centrale cu turbine cu gaz pe baza dezvoltărilor Aviadvigatel OJSC.

În același timp, puterea nominală a produselor de serie ale acestor întreprinderi nu depășește, în medie, 25 MW. Există mai multe mașini cu o capacitate unitară de 110 MW bazate pe evoluțiile NPO Saturn, dar astăzi sunt încă în curs de ajustare.

Turbinele de mare putere sunt furnizate în principal de companii străine. întreprinderi rusești depuneți eforturi pentru a intra în cooperare cu liderii mondiali.

Cu toate acestea, nu toți liderii mondiali sunt interesați de organizarea producției de turbine cu gaz în Rusia. Unul dintre motive este cererea instabilă de produse. Și, la rândul său, depinde în mare măsură de nivelul consumului de energie. Din 2010, consumul de energie în Rusia a crescut constant. Dar în curând, potrivit experților, s-ar putea instala stagnarea. Și creșterea cererii în 2013-2014 va fi de numai aproximativ 1% pe an sau chiar mai puțin.

Potrivit lui Dmitri Solovyov, proiectant-șef adjunct al OJSC Saturn - Turbine cu gaz, motive similare împiedică companiile rusești să stăpânească producția de turbine cu gaz de mare putere. „Pentru a produce unități puternice de turbină cu gaz (GTU), aveți nevoie de echipamente speciale, mașini cu diametru mare, instalații de sudare în vid cu camere de aproximativ 5 pe 5 m”, spune el. - Pentru a crea o astfel de producție, trebuie să fii încrezător în piața de vânzări. Și pentru asta, țara trebuie să aibă un program pe termen lung de dezvoltare energetică, poate atunci întreprinderile vor începe să investească în modernizarea bazei.”

Cu toate acestea, absența perspectivelor previzibile nu înseamnă deloc absența cererii. Cu siguranță există o cerere. Atât pentru turbinele cu o capacitate de peste 150 MW, cât și pentru unitățile mici de turbine cu gaz care necesită mai puține costuri de capital, dar care pot face față pe deplin problemelor de creștere a eficienței energetice și de amortizare.

Creșterea pieței de vânzare se poate datora dezvoltării energiei regionale și punerii în funcțiune a instalațiilor de generare de capacitate medie. Iar turbinele cu gaz cu o capacitate de 4, 8, 16, 25 MW sunt un segment în care operează în principal producătorii ruși, care au simțit deja tendința pieței.

ÎN țările dezvoltate Centralele de cogenerare cu putere redusă sunt obișnuite. În Rusia, numărul lor este încă semnificativ mai mic. Principala dificultate pentru companiile care furnizează turbine de putere redusă rămâne solvabilitatea insuficientă a potențialilor clienți.

Un alt segment tradițional al pieței turbinelor cu gaz îl reprezintă instalațiile de generare în zăcămintele de petrol și gaze și gazoductele principale. Centralele electrice cu turbine cu gaz fac posibilă utilizarea eficientă a gazului petrolier asociat, rezolvând nu numai problema aprovizionării cu energie, ci și utilizare rațională resurse de hidrocarburi.

Potrivit observațiilor specialiștilor de la OJSC Saturn - Turbine cu gaz, în anii pre-criză 2006-2008 s-a înregistrat o creștere a interesului în rândul lucrătorilor din petrol pentru turbinele cu gaz casnice. Astăzi această cerere este la un nivel stabil.

Tendințele moderne de îmbunătățire a turbinelor cu gaz sunt în mare măsură legate de inovațiile pentru industria petrolieră. Dar nu numai. Provocări cu care se confruntă producătorii:
- eficienta crescuta,
- reducerea numărului de componente din turbină,
- fiabilitate crescută,
- reducerea volumelor de intretinere,
- reducerea duratei de nefuncţionare în timpul diagnosticării stării tehnice.

Cele de mai sus pot rezolva problema costului ridicat al serviciului.

În plus, creatorii de turbine se străduiesc să le facă nepretențioase față de gazul folosit și capacitatea de a funcționa cu combustibil lichid.

Și în Occident sunt îngrijorați de faptul că, indiferent de compoziția gazului, turbina are caracteristici bune de mediu.

O direcție foarte importantă - promițătoare - pentru îmbunătățirea turbinelor cu gaz este legată de sursele de energie regenerabilă (SRE) și de perspectivele introducerii „rețelelor inteligente”. Inițial, turbinele cu gaz au fost create ca echipamente care furnizează putere constantă. Cu toate acestea, introducerea surselor regenerabile de energie în sistemul energetic necesită automat flexibilitate din partea altor instalații de generare. Această flexibilitate permite nivel stabil putere în rețea atunci când nu există o producție suficientă de energie regenerabilă, de exemplu, în zilele fără vânt sau înnorate.

În consecință, o turbină pentru o rețea inteligentă trebuie să se adapteze cu ușurință la schimbările din rețea și să fie proiectată pentru porniri și opriri regulate fără pierderi de resurse. Acest lucru nu este posibil cu turbinele cu gaz tradiționale.

În străinătate au fost deja obținute anumite succese în această direcție. De exemplu, noua turbină cu gaz FlexEfficiency este capabilă să reducă puterea de la 750 MW la 100 MW și apoi să crească în 13 minute, iar atunci când este utilizată cu centrale solare va avea o eficiență de până la 71%.

Cu toate acestea, în viitorul apropiat, cel mai comun mod de a utiliza turbinele cu gaz va rămâne combinația lor obișnuită cu turbine cu abur ca parte a centralelor de gaze cu ciclu combinat. În țara noastră, piața unor astfel de instalații de cogenerare nu este deloc completă și așteaptă saturarea.

United Engine Corporation (UEC)- o companie care include mai mult de 85% din activele rusești de echipamente pentru turbine cu gaz. O structură integrată care produce motoare pentru aviație militară și civilă, programe spațiale, instalații de diferite capacități pentru producerea de energie electrică și termică, pompare cu gaz și turbine cu gaz de nave. În total, la UEC lucrează peste 70 de mii de oameni. Compania este condusă de Vladislav Evgenievich Masalov.

Lucrăm în domeniul ingineriei energetice din 1995. Producem și furnizăm turbine cu abur și turbogeneratoare marcă TURBOPAR de până la 20 MW pentru a vă genera propria energie electrică ieftină.

Zona de productie

Producția de turbine cu abur se realizează într-un loc de producție din Smolensk, Rusia, cu o suprafață de 800 m2. Adresa de producție: 214000, Rusia, Smolensk, st. 430 km sat Pronino, pe teritoriul bazei SK Mashtehstroyopttorg. Baza de producție cuprinde zone pentru degroșare și finisare, o zonă de reparații mecanice, o zonă de scule, un departament termic și de sudare, o zonă pentru asamblarea turbinelor cu abur, turbogeneratoarelor și amenajarea sistemelor automate de control. Avem depozite de piese de schimb și componente de echipamente.

Dezvoltarea biroului de proiectare

Compania este deosebit de mândră că are propriul birou de proiectare. Biroul de proiectare angajează designeri și tehnologi calificați cu experiență grozavă lucrează în domeniul energiei. Specialiștii de la Yutron – Steam Turbines LLC (Rusia), în cooperare cu producătorii europeni, lucrează la proiectarea elementelor de contrapresiune cu abur și turbine de condensare.

Compania noastră a primit un brevet pentru propria dezvoltare- microturbină cu abur cu economie de energie de la 500 kW la 1.000 kW, licențe disponibile pentru turbine cu abur de până la 6 MW și până la 20 MW.

SRL "Yutron - Turbine cu abur" este un producător de turbine cu abur din Rusia. Principal programul de fabricație: producția de conducte și turbine de putere redusă de la 500 kW la 20 MW.