Газотурбинные технологии 2000 №6 (электронная версия)

Описание товара

Слово губернатора

К читателям журнала обращается губернатор Ярославской области Анатолий Лисицын. Рыбинск, небольшой провинциальный город, был и остается одним из базовых авиадвигателестроительных центров России. ОАО «Рыбинские моторы» — градообразующее предприятие, активно участвующее в программах развития не только Рыбинского муниципального округа, но и всего региона. В частности, для самодостаточного обеспечения области энергетическими ресурсами предприятие выступило с инициативой разработки и реализации областной энергетической программы на базе использования современных газотурбинных технологий.

Быть рядом с заказчиком на всех этапах жизненного цикла изделия

В. Межибовский — ОАО «Рыбинские моторы»

ОАО «Рыбинские моторы» — основной производитель в России авиадвигателей третьего поколения Д-30КУ/КП. Предприятие ставит своей целью не только закрепление существующих и завоевание новых позиций в авиадвигателестроении, но и освоение на базе авиационных технологий производства газотурбинной техники наземного применения. «Рыбинские моторы» предлагают на рынок современное газотурбинное оборудование в диапазоне мощности 2,5…325 МВт. Основной принцип работы предприятия — быть рядом с потребителем на всех этапах сотрудничества: от получения заказа до оказания полного спектра услуг в период эксплуатации техники.

Заказчику готовый продукт — газотурбинный агрегат

М. Кузменко — ОАО «Рыбинские моторы»

В своем вступительном слове генеральный конструктор ОАО «Рыбинские моторы» Михаил Кузменко предваряет тему номера — ОАО «Рыбинские моторы» как предприятие, специализирующееся на выпуске газотурбинной техники авиационного и наземного применения. ОАО «Рыбинские моторы» предлагает потребителям следующий мощностной ряд наземной техники: сегодня — 2,5; 4; 6; 8; 16; 110 МВт, в перспективе — 20; 25; 30 МВт. Для гибкого выполнения запросов заказчиков на предприятии формируется матрица предложений за счет развития изделий по мощности и применения газовых турбин в каждом классе мощности в различных областях (ГТЭС, ГПА, механический привод). Создание машин сложного цикла позволит значительно повысить эффективность газотурбинных агрегатов. Турбодетандеры в комплексе с ГТУ на газораспределительных станциях еще одно перспективное направление применения газотурбинной техники в планах предприятия.

Повышение эффективности энергетики — стратегическая задача государства

О. Фаворский — РАН

Электроэнергетика России уже в течение ближайших лет может столкнуться с кризисом, который окажет негативное влияние на всю экономику и поставит под угрозу энергетическую безопасность страны. Уменьшение инвестиций в энергетику привело к прекращению реконструкции устаревших электроэнергетических объектов. В стране на протяжении ряда лет сохраняется крайне низкий уровень теплоэффективности электроэнергетики. При повышении цены на топливо до мирового уровня, цена на электроэнергию станет в полтора-два раза выше мировой. Основная задача настоящего времени — повышение эффективности функционирования электроэнергетики, рост инвестиций в нее, выбор стратегически правильных решений по ее развитию, механизмам и структуре управления.

ГТД-110 — от проекта к реальности

В.Романов — НПП «Машпроект», В.Межибовский — ОАО «Рыбинские моторы»

На протяжении ряда лет НПП «Машпроект» в тесном сотрудничестве с ОАО «Рыбинские моторы» занимается разработкой нового газотурбинного двигателя ГТД-110 для применения в строительстве новых тепловых электростанций и для модернизации действующих. Двигатель предназначен для работы в составе парогазовых установок различной мощности с коэффициентом полезного действия 52…55% и более. Отличительная особенность ГТД-110 — небольшие габариты и малый вес, не превышающий 50 тонн. Первый опытный двигатель изготовлен в 1998 году в производственной кооперации НПП «Машпроект» и ОАО «Рыбинские моторы». К настоящему времени проведен большой объем испытаний: первый этап — на дизельном топливе, с 2000 г. испытания продолжаются на природном газе. В 2001 г. будет изготовлен двигатель № 2 для проведения ресурсных испытаний. В статье дано подробное описание испытательного стенда, процессов отработки автоматического запуска и отладки системы управления. Приведена диаграмма изменения основных параметров ГТД в процессе запуска двигателя на газообразном топливе. Одним из самых сложных и дорогостоящих видов испытаний является исследование динамической напряженности рабочих лопаток компрессора и турбины. Авторами дан анализ проведенного тензометрирования лопаток турбины и компрессора на различных режимах работы двигателя.

Перспективы использования ГТЭ-110 в тепловой энергетике

Г. Ольховский, П. Березинец — Всероссийский теплотехнический институт

Различные схемы использования двигателя ГТД-110 открывают широкие возможности для проведения модернизации действующих энергоблоков и строительства новых энергетических комплексов с заметным повышением эффективности использования энергоресурсов. Целесообразными сферами применения ГТЭ-110 в энергетике России являются: 1. Замена теплофикационных паровых турбин типа Т, ПТ и Р мощностью 50…100МВт. 2. Использование для технического перевооружения действующих и строительство новых ТЭС в составе бинарной ПГУ.Широкой областью применения конденсационных бинарных ПГУ с ГТЭ-110 может быть реконструкция газомазутных электростанций с блоками 150 и 200 МВт с размещением нового оборудования ПГУ в имеющихся главных корпусах. При такой реконструкции часть оборудования может быть сохранена: электрогенераторы, трансформаторы и системы вывода мощности, конденсаторы и др. 3. Газотурбинные надстройки блоков мощностью 300 МВт. Представлены различные варианты надстройки серийных 300-мегаваттных блоков. 4. ПГУ и ГТУ-ТЭЦ на угле. На базе ГТЭ-110 поработаны варианты энергетических установок с использованием в качестве топлива угля, который газифицируется в едином с выработкой электроэнергии и тепла цикле.

Большое будущее большого проекта

Г. Телегин — ОАО «Рыбинские моторы», Н. Попов — Ивановская ГРЭС

По заказу РАО «ЕЭС России» для осуществления лидерной наработки ГТД-110 и проведения испытаний серийных машин, на Ивановской ГРЭС создается испытательный стенд в составе «двигатель — генератор». Это пилотный проект с применением ГТД-110 в России. Генеральный подрядчик по строительству стенда — ОАО «Рыбинские моторы». Компоновка технологического оборудования позволит проводить испытания двигателя в условиях наиболее приближенных к реальной эксплуатации ГТЭ-110 в составе ПГУ-325. Общая продолжительность работы на режимах выше холостого хода составит не менее 2000 часов. Ввод в действие испытательного стенда ГТЭ-110 запланирован на второй квартал 2001 года. На выездном НТС РАО «ЕЭС России» в октябре 2000 г. Департаменту технического перевооружения и совершенствования энергоремонта РАО «ЕЭС России» предложено до конца года определить очередность реконструкции объектов ГТЭ-110 в парогазовом цикле и включить их в план технического перевооружения в 2001-2005 гг. В соответствии с планами РАО «ЕЭС России» по техническому перевооружению отрасли, ОАО «Рыбинские моторы» подготовило производственные мощности для выпуска 4-6 двигателей ГТД-110 в год.

Программа по газотурбинной надстройке котельных и ТЭЦ в Республике Башкортостан

А. Салихов — ОАО «Башкирэнерго»

В ОАО «Башкирэнерго» реализуется «Программа газотурбинной надстройки котельных и ТЭЦ». В соответствии с ней проектируются и устанавливаются на ряде ТЭЦ газотурбинные установки электрической мощностью от 2,5 до 20 МВт. Некоторые из них в настоящее время введены в опытно-промышленную эксплуатацию. В Республике Башкортостан только на отпуске тепла для горячего водоснабжения имеется потенциал наращивания существующих котельных и ТЭЦ газотурбинными установками суммарной электрической мощностью 700МВт в летнем режиме , 4400 — в зимнем, 2600- в среднегодовом.. Средняя электрическая нагрузка ОАО «Башкирэнерго» в зимнем режиме около 4000 МВт, в летнем — 2200. Отсюда видна очередность ввода мощностей ГТУ с целью получения максимального эффекта. В первую очередь для круглогодичной работы должны быть установлены мощности на 600 МВт, затем — наращивание установками до 4700 МВт. В настоящее время выполнены технико-экономические обоснования газотурбинной надстройки Уфимской ТЭЦ-1 и ТЭЦ-3, Салаватской ТЭЦ с использованием отечественных и зарубежных ГТУ мощностью 25…70 МВт.

Создание энергетических установок на базе авиадвигателей Д-30КУ/КП

Н. Буров, Г. Конюхов, А. Лютиков — ОАО «Рыбинские моторы»

Эффективным решением задач обновления оборудования ТЭК является создание газотурбинных теплоэлектростанций на базе авиационных двигателей, выработавших летный ресурс. С 2000 г. ОАО «Рыбинские моторы» изготавливает первые двигатели (прототипом которых являются авиационные двигатели Д-30КУ/КП) для спроектированных на предприятии газотурбинных установок. Размерность газогенератора двигателей этой серии позволяет создать на его основе наземный ГТД мощностью 6…8 МВт с высоким ресурсом. Целесообразность предложения на рынок ГТУ на базе газогенератора Д-30КУ/КП определяют четыре основных фактора: надежность, низкая стоимость вследствие высокой серийности двигателей Д-30КУ/КП, развитая инфраструктура технического обслуживания и сопровождения в эксплуатации. Ближайшие перспективы предприятия по конвертированию двигателей Д-30КУ/КП: — модифицировать двигатель ГТД-6/8РМ для работы как на газообразном, так и на жидком топливе (в резервном варианте), с возможностью перехода с одного топлива на другое во время работы по специальному регламенту; — разработать вариант двигателя для работы на попутном нефтяном газе с системой топливоподготовки в блочном исполнении; — создание газотурбинного привода мощностью 16 МВт.

Вологодская энергетическая программа Решение энергетических проблем регионов — условие экономического роста государства

А. Козловский, А. Сальников — ОАО «Вологдагазпромэнерго»

Региональной энергетической комиссией (РЭК) Вологодской области разработана программа «Основные направления развития и реконструкции топливно-энергетического комплекса Вологодской области». Предусматривается внедрение газотурбинных технологий при реконструкции существующих и строительстве новых электростанций и ТЭЦ. Имеется в виду как создание самостоятельных электростанций и мини-ТЭЦ на базе ГТУ, так и надстройка газотурбинными установками существующих ТЭЦ. К региональным особенностям применения ГТУ в Вологодской области относится преобладание малых мощностей. В связи с этим привлекают особое внимание агрегаты малой мощности, в частности газотурбинная электростанция ГТЭС-2,5 производства ОАО «Рыбинские моторы». Выбранный номинал мощности — 2,5 МВт — позволяет создавать многоагрегатные электростанции с высокой надежностью и энергетической маневренностью.

Собственные ТЭЦ — основа энергетической независимости предприятий

А. Кузьмин — ЗАО «Вологодский подшипниковый завод»

Перед промышленными предприятиями особенно остро стоит проблема обеспечения энергоресурсами и их рационального использования. Чтобы решить задачу электроснабжения предприятия, в ЗАО «Вологодский подшипниковый завод» был принят радикальный план по строительству собственных генерирующих мощностей. Учитывая, что на предприятии имеется собственная котельная производительностью 390 Гкал/ч и проблем с утилизацией тепла не существует, принято решение о строительстве мини-ТЭЦ на базе газотурбинных установок производства ОАО «Рыбинские моторы» ГТУ-2,5 и ГТУ-8РМ суммарной мощностью 21 МВт. Электростанция на территории завода, интегрированная в заводскую электрическую и тепловую распределительные сети, позволит не только значительно снизить затраты на заявленную мощность, но и получить прибыль от продажи излишков электроэнергии и сопутствующей тепловой энергии в часы минимальных нагрузок.

Применение ГТУ-6РМ и ГТУ-8РМ в составе теплоэлектростанций

В. Галигузов — ОАО «Рыбинские моторы, В. Мохов — АМНЭР

ОАО «Рыбинские моторы» в рамках программы энергосбережения наращивает мощности собственного энергопроизводства. Начаты работы по строительству очередной собственной теплоэлектростанции ГТЭС-12 электрической мощностью 12 МВт и тепловой — 23,4 Гкал/ч. Станция одновременно станет «лидерной» по опережающей наработке входящих в ее состав газотурбинных установок ГТУ-6РМ с паровыми котлами-утилизаторами. Срок ввода ГТЭС-12 в эксплуатацию — июль 2001 года. Для газотурбинных электростанций цена 1 кВт установленной мощности, в первую очередь, определяется ценой двигателя. При этом удельная цена единицы мощности в большей степени зависит от технологической оснащенности производства двигателей и серийности их выпуска. Двигатели ГТУ-6РМ и ГТУ-8РМ по удельной цене на 1 кВт установленной мощности в сочетании с высокой надежностью являются наиболее приемлемыми для использования в составе теплоэлектростанций.

Модернизация Ляпинской котельной на базе ГТУ-8РМ

В. Рогоцкий, Р. Зайцев — ОАО «Ярэнерго»

Ляпинская котельная ОАО «Ярэнерго» в настоящее время требует проведения реконструкции. Специалисты ОАО «Ярэнерго» и ОАО «Рыбинские моторы» в качестве одного из вариантов решения проблемы модернизации предлагают установить на территории котельной оборудование для комбинированной выработки тепла и электроэнергии на базе газотурбинных установок ГТУ-8РМ производства ОАО «Рыбинские моторы». Предполагается провести реконструкцию котельной путем поэтапной замены котлов на ГТУ-8РМ для выработки электрической и тепловой энергии.

Развитие малой энергетики в Северо-западном регионе

Н. Александровская, И. Городницкий, Г. Смоляницкий, А. Щеглов — ОАО «Электротехническая корпорация»

В настоящее время в России наблюдается активизация использования технологий малой энергетики. Рынком конечных продуктов таких технологий способен стать практически любой газифицированный регион страны, так как ГТЭС малой мощности способны обеспечить население и промышленность электрической и тепловой энергией по доступным ценам при одновременной экономии первичных энергоресурсов. При этом совершенно неоценимым преимуществом малой энергетики является то, что ее инвесторами являются сами потребители — промышленные или муниципальные предприятия и организации.

Блочно-комплектная электростанция ГТЭС-2,5 ОАО «Рыбинские моторы»

В. Галигузов, А. Яблоков — ОАО «Рыбинские моторы»,
В. Ведерников — ОАО «РОСЭП»

Газотурбинная электростанция ГТЭС-2,5 предназначена для обеспечения потребителей электрической и тепловой энергией. Электростанция может работать как в автономную сеть потребителя, так и в сеть «неограниченной» мощности — параллельно с энергосистемой, в т.ч. для коммерческой продажи электроэнергии и тепла. Номинальная электрическая мощность ГТЭС — 2,5 МВт, максимальная тепловая — 4,5 МВт (3,87 Гкал/ч). ГТЭС-2,5 успешно прошла комплекс предварительных и контрольных заводских испытаний. В октябре-ноябре 2000 г. проведены приемо-сдаточные межведомственные испытания с участием представителей ОАО «Газпром». Межведомственной комиссией электростанция рекомендована к производству в ОАО «Рыбинские моторы» и применению на объектах ОАО «Газпром», а также на других предприятиях. Первые поставки электростанций заказчикам планируется осуществить в декабре 2000 г.

ГПА-4РМ — высокоэффективный агрегат для станций ПХГ

Р. Набиуллин — ОАО «Рыбинские моторы», Л. Непомнящий — ОАО «РУМО»,
Н. Дашунин — ООО «Мострансгаз»

Газоперекачивающий агрегат ГПА-4РМ будет применяться для компримирования и закачки газа в подземные хранилища, а его модификация — для газификации регионов страны в целях развития газотранспортной сети. В дальнейшем планируется на основе агрегата создание автономных электростанций. В конструкции ГПА-4РМ заложены передовые достижения газотурбинной техники. Газотурбинный привод ГТД-4РМ, разработки ОАО «Рыбинские моторы», с КПД более 32% и мощностью 4МВт спроектирован на базе судового аналога М75Р. Заданная мощность двигателя поддерживается до температуры воздуха 30(С. ГПА-4РМ — современный автоматизированный комплекс, работающий в режиме «безлюдной» технологии. Имеет сборную конструкцию — состоит из двух отдельно транспортируемых блок-контейнеров, соединяемых в единый агрегат на месте эксплуатации. Блок-контейнерное исполнение ГПА — полной заводской готовности, с размещением выносного оборудования на крыше — позволяет сократить занимаемую площадь и снизить затраты времени, материалов и стоимость монтажа у потребителя. Программа создания ГПА-4РМ предусматривает изготовление и поставку первого образца на Касимовское ПХГ П «Мострансгаз». Конструкция ГПА-4РМ предусматривает модификацию агрегата с приводом от 2,5 до 6,3МВт.

Высокие технологии — основа экономического роста

И. Юдин, В. Крылов, А. Виноградов, Г. Лымарев, А. Рогов — ОАО «Рыбинские моторы»

Производство газотурбинных двигателей, являясь наиболее сложным и капиталоемким объектом современного машиностроения, требует высокого конструкторского и производственного потенциала для поддержания конкурентоспособности изделий в условиях рынка. ОАО «Рыбинские моторы» более 75 лет серийно выпускает авиационные двигатели и обладает той необходимой конструкторской и технологической базой, которая способна обеспечить выпуск качественной и надежной продукции высокого научно-технического уровня. На предприятии постоянно ведется обновление производства, приобретается современное оборудование для металлообработки и формообразования, внедряются передовые технологии. Для сокращения сроков создания новых изделий и их серийного изготовления успешно внедряются новые технологии и методы организации труда. На предприятии применяются следующие технологические процессы: — вакуумное высокоточное литье; — изотермическая штамповка в состоянии сверхпластичности жаропрочных и титановых сплавов, гидроштамповка, штамповка взрывом; — изготовление деталей методом порошковой металлургии; — изготовление деталей из композиционных материалов и конструкционной керамики; — электронно-лучевая сварка крупногабаритных деталей; — высокотемпературная пайка; — газотермическое напыление износостойких, жаростойких и уплотнительных покрытий. Создан участок для обработки деталей и узлов диаметром до 4000 мм и массой до 10 т. Система качества, действующая на предприятии, сертифицирована согласно ИСО 9001.