Газотурбинные технологии 2000 №1 (электронная версия)

Описание товара

Некоторые аспекты применения газотурбинных технологий в энергетике России

А. Копсов — РАО «ЕЭС России»
Одно из важнейших направлений деятельности РАО «ЕЭС России» — снижение издержек производства за счет новых технических решений и технологий. Применение парогазовых установок позволяет уменьшить удельный расход топлива на 25-30%. Применение ГТУ на ТЭЦ также может быть очень широким. Положительный пример «Рыбинских моторов» с перспективным проектом ГТД-110, взявших на себя часть финансового риска, способствует ускорению внедрения газовых турбин в энергетику. В последние годы уделяется внимание применению в электроэнергетике газовых турбин малой мощности (до 30 МВт), созданных с использованием достижений авиационного и судового газотурбостроения, а также ГТУ нового поколения, успешно эксплуатирующимся при транспортировке газа. Применение модернизированных бинарных ПГУ и ТЭЦ с ГТУ мощностью 15…20 МВт с водогрейными или паровыми котлами могут снизить в 1,5-2 раза издержки производства электроэнергии и тепла. Технология сквозного проектирования «под ключ» в России еще плохо освоена, поэтому сроки строительства ГTЭС и ПГЭС намного превышают проектные. Частичное решение этой проблемы — применение 3D-программного обеспечения, которое стремительно внедряется на отечественных предприятиях. Долгосрочная перспектива развития мировой энергетики — в увеличении потребления угля на базе новых, экологически чистых технологий.

Инвестиционная привлекательность проектов газотурбинных и парогазовых энергетических установок

В. Особов — ОАО «А. Люлька-Сатурн»
И. Особов — компания «Атон»

В статье дается сравнительная финансовая оценка перспектив развития энергетики России и западных стран. В современных российских условиях строительство новых утилизационных ПГУ экономически нецелесообразно и для инвестирования непривлекательно, особенно при комбинированном производстве электроэнергии и тепла. Более целесообразны ГТУ-ТЭС и ГТУ-ТЭЦ. Сегодня для страны более значимо снижение капитальных и эксплуатационных затрат на энергетику, чем экономия топлива. ГТУ, созданные в рамках конверсии авиадвигателей, не являются оптимальными для массового применения в энергетике, в частности в составе ГТУ-ТЭЦ. Необходимо форсировать создание ГТУ, специально ориентированных на условия стационарной энергетики, на базе максимального использования достижений авиадвигателестроительной отрасли. При создании ГТУ для энергетики, необходимо обратить внимание на поиск принципиальных схемных решений, оптимальных с точки зрения технической эффективности и инвестиционной привлекательности.

Корабельные газотурбинные энергетические установки

И. Захаров — «1 ЦНИИ МО РФ»

В статье представлена история создания и развития газотурбинных двигателей для применения на кораблях ВМФ начиная с послевоенного периода (ГТД М-2) и до наших дней (ГТД М75Р и М70ФР). Приведены фото кораблей с газотурбинным приводом, а также схемы и характеристики используемых газотурбинных агрегатов. Дана их качественная оценка.

Vision-21 — партнерство государства и промышленности

Д. Деринский — ОАО «Рыбинские моторы»

Дан обзор развития энергетических программ ATS (передовые турбинные системы) и NGGT (газовые турбины следующего поколения), разработанных и финансируемых Федеральным Центром энергетических технологий Министерства энергетики США (FETS DOE) и правительством США. В программах ATS и NGGT участвуют ведущие американские фирмы: Rolls-Royce Allison, Solar Turbines Inc., General Electric Company, Siemens Westinghouse и многие другие, а также университеты. Целью разработок является получение конечного продукта — Vision-21, заявленные параметры энергетических модулей которого не имеют аналогов в мировой практике:
— КПД электрический — > 60% на угле и > 75% на газе;
— КПД общий — 85-90%; эмиссии NOx близкие к 0;
— сокращение эмиссии парниковых газов на 40-50%;
— сокращение стоимости электроэнергии на 10%.
Создание Vision-21 — это обеспечение к 2015 году энергетического превосходства США в мире за счет получения самой дешевой электроэнергии.

Газотурбинные установки ОАО «Авиадвигатель»

А. Иноземцев — ОАО «Авиадвигатель»

В статье представлен подробный обзор газотурбинных установок мощностью 2,5 … 16 МВт, созданных ОАО «Авиадвигатель» для транспорта газа и энергетики. Приведены технические и эксплуатационные характеристики ГТУ каждого класса мощности. Дан анализ целесообразности применения данной техники в различных схемах, который показывает, что внедрение перечисленных ГТУ на ГТУ-ТЭЦ позволят существенно снизить себестоимость электроэнергии и тепла и повысить конкурентоспособность российской продукции.

Стереолитография — технология быстрого прототипирования

С. Скородумов, Х. Кнут — фирма «ФОТОН-Т»

Новая технология быстрого прототипирования (Rapid Prototiping) — стереолитография. Она позволяет изготавливать точную твердую полимерную модель, используя данные компьютерного проектирования, где деталь или конструкция легко модифицируется в наиболее оптимальный вариант. Быстрое изготовление оснастки из эпоксидного фотополимера удачно сочетает высокую скорость и точность процесса. За считанные часы новая конструкторская идея может быть воплощена в реальную SL- модель, которая позволяет осуществить функциональное тестирование конструкции. При этом сокращаются сроки ее изготовления, уменьшается себестоимость, повышается качество.

Опыт конверсии авиационного ГТД в стационарный

В. Чепкин, Е. Марчуков, В. Куприк — ОАО «А. Люлька-Сатурн»

Основное направление конверсии в ОАО «А. Люлька-Сатурн» — создание газотурбинного привода АЛ-31СТ для ГПА на базе высокоэффективного авиационного двигателя четвертого поколения АЛ-31Ф. Всего за один год был создан двигатель АЛ-31СТ и построен стенд, оснащенный системой автоматического управления Series и предназначенный для испытаний двигателя на газообразном топливе. По плану проекта реновации двигатель НК-16СТ на КС «Карпинская» (ООО «Тюментрансгаз») заменен на АЛ-31СТ. При этом системы, обслуживающие привод, претерпели минимальные изменения. Через год после начала опытной эксплуатации двигатель прошел МВИ и был рекомендован для серийного изготовления. Его параметры полностью соответствуют техническому заданию. Ведется работа по снижению вредных выбросов за счет применения малоэмиссионной камеры сгорания (модификация SELE).

Экономическая эффективность увеличения назначенного ресурса свободной турбины и межремонтного ресурса двигателя НК-16СТ

Э. Загоринский — ООО «НИИгазэкономика»

Более 40% установленной мощности всех газоперекачивающих агрегатов в ОАО «Газпром» составляют ГПА-Ц-16. Наибольшее их количество работает в ООО «Тюментрансгаз». В качестве силовой установки агрегата используется выработавший летный ресурс двигатель НК-16СТ. В данной работе оценивается экономическая эффективность увеличения назначенного ресурса свободной турбины и межремонтного ресурса двигателя, стоимость ремонта которого составляет 30% стоимости нового двигателя. Это приводит к тому, что уровень резервирования ГПА должен быть не менее 30%. Ряд мероприятий, внедренных ОАО «КМПО» и ОАО КПП «Авиамотор» в серийное производство и ремонт двигателей, позволил установить назначенный ресурс 60000 часов и межремонтный — _20000 часов. Автором рассчитан годовой экономический эффект от увеличения на треть межремонтного и общего ресурса двигателя НК-16СТ. Выполненная расчетная оценка прочности деталей и узлов позволит увеличить назначенный ресурс деталям и узлам до 75000 часов.

ОАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе» — поставщик комплектных технологических комплексов «под ключ»

В. Лукьяненко — «СМНПО им. М.В. Фрунзе»

В статье дана панорама развития предприятия и создания турбокомпрессорных установок для газовой и нефтяной промышленности на основе авиационных и судовых газотурбинных двигателей. ОАО «Сумское НПО им. М.В. Фрунзе» выпускает широкую номенклатуру газоперекачивающих агрегатов, основные из которых — ГПА-Ц-6,3, ГПА-Ц-16, ГПУ-16 и ЭГПА-Ц-6,3 мощностью 6,3 и 16 МВт, обладают высокой степенью унификации. Сегодня выпускаются ГПА третьего поколения на основе новых типов современных авиационных и судовых ГТД (Д-336-2, ДТ71ПЗ, НК-14СТ, ДГ90Л2, АЛ-31СТ).

ВТИ: исследования — эксперименты — итоги

А.Тумановский — ВТИ

Статья посвящена исследованиям Всероссийского теплотехнического института. Работы института над газотурбинной тематикой начались в 1952г. — с установки мощностью 1,2 МВт. Проводились опытные исследования камер сгорания при работе на угольной пыли и на генераторном газе, полученном при газификации угля; на загрязненных жидких топливах. Исследованы водяные системы охлаждения ротора и статора одноступенчатой турбины. В 90-х гг. проводятся углубленные исследования теплофизических процессов горения и охлаждения камер сгорания, высокотемпературных деталей и узлов ГТД. Полученные зависимости дали возможность провести ряд конкретных мероприятий, позволяющих снизить выбросы вредных веществ в 5-10 раз, увеличив при этом ресурс работы оборудования. Практическим результатом исследований ВТИ стали рекомендации для проектирования реальных ГТУ для ОАО «ЛМЗ», ОАО «Турбоатом», НПП «Машпроект», ОАО «Невский завод» и других предприятий.