Никому не нужная шутка
Про турбину Siemens
Газотурбинный кризис 3: Турбины Силовых Машин ГТЭ-65 и ГТЭ-170
ГТЭ-65 и ГТЭ-170 — собственные разработки объединения Силовые Машины, которые были заморожены в 2011 году по условиям контракта с Siemens. Но после разрыва сотрудничества, Силовые Машины заявили о восстановлении процесса разработки перспективных газовых турбин. Читайте: Газотурбинный кризис. Часть 2: СП с Siemens и крымский скандал
Октябрь 2019
Из интервью с генеральным директором "Силовых машин" Тимуром Липатовым
— "Силовые машины" заявили о запуске проекта по разработке собственной технологии газовых турбин отечественного производства. Что уже сделано в этом направлении?
— Сделано многое. Во-первых, мы создали конструкторское бюро газовых турбин. Сейчас в нем работает порядка 100 человек, которых мы собрали по всей стране, – теперь они трудятся в Санкт-Петербурге. Комплектовали преимущественно из двух направлений: в первую очередь, это оборонка и авиационный сектор, во-вторых, к нам вернулась команда специалистов из совместного предприятия "Сименс Технологии Газовых Турбин" (СТГТ). Отбор в КБ был, наверное, не менее жестким, чем в отряд космонавтов. Это специалисты высокого уровня. Типичный профиль – технический вуз, красный диплом, научная степень, лауреат престижного профессионального конкурса. И что крайне важно, это люди, которые искренне верят в возможности и перспективы российской промышленности и энергетики. Они сделали свой выбор, сделали ставку на развитие отечественных компетенций.
Сейчас КБ работает над двумя типоразмерами газовых турбин: ГТЭ-65 и ГТЭ-170. По ГТЭ-65 – конструкторская документация разработана полностью, за исключением камеры сгорания, работа над которой продолжается. По ГТЭ-170 – конструкторская документация готова на 75%.Головной образец ГТЭ-65, который в 2012 году был испытан с выходом на холостой ход, проходит ревизию на производстве, первый образец ГТЭ-170 – запущен в производство. Мы будем готовы поставить первые машины, полностью произведенные в России, не позднее конца 2023 года.
При этом КБ продолжает совершенствовать обе турбины. Базово делаем три вещи: совершенствуем проточные части компрессора и газовой турбины, а также камеру сгорания - на несколько градусов разгоняем параметры, чтобы увеличить мощность и улучшить технико-экономические показатели.
Для решения этих задач мы привлекли фундаментальную науку – научно-техническую элиту России. В работе по разработке НИОКР участвует практически вся страна – порядка 40 ключевых научно-исследовательских и промышленных организаций. И в этом смысле создание современных газотурбинных установок является по-настоящему национальным проектом, в котором участвуют Сибирское отделение РАН, НПО ЦКТИ, НИИ КМ "Прометей", ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТМАШ и многие другие. Для выполнения сложных расчетов закупили вычислительный комплекс - один из мощнейших в машиностроении.
— Определен ли пул поставщиков для газовых турбин "Силовых машин" и заводы, где будет организовано их производство?
— Комплектующие мы будем покупать по всей России. Цепочка изготовителей по всем необходимым компонентам, включая литье и поковки, сформирована, идет утверждение их в качестве субпоставщиков.
Важный вопрос, который сейчас в проработке, это производство литых заготовок для рабочих лопаток газовых турбин. Мы нашли несколько поставщиков литья, но их мощности требуют определенной модернизации и, как следствие, значительных инвестиций. Мы это понимаем, и готовы инвестировать либо в развитие их технологической базы, либо в создание собственного литейного производства.
Производство самих газовых турбин ГТЭ-65 и ГТЭ-170 будет развернуто на Ленинградском Металлическом заводе в Петербурге. Это комплементарно тем технологическим операциям, которые мы исторически делаем, но нам необходимо дополнить производство некоторыми группами оборудования и обновить имеющиеся мощности, расшив узкие места. Мы завершили технологический проект, и закупаем 48 дополнительных единиц различного оборудования – четверть этого объема уже законтрактована, по остальным подпишем договоры до конца года.
Октябрь 2021
Ноябрь 2022 года
«Северсталь» отказалась от обкатки первого образца газовой турбины ГТЭ-65 «Силмаша». Компании остановили проект из-за экономических проблем на фоне санкций. В результате машину может получить «Т Плюс» для энергоблока по программе модернизации. Однако ставить опытный образец на ТЭЦ рискованно из-за возможных частых остановок новой машины, предупреждают аналитики. По их мнению, в такой ситуации «Т Плюс» может попросить у «Силмаша» существенную скидку.
В «Силмаше» и «Северстали» утверждают, что приостановка проекта — совместное решение. После совместных проработок решили «обеспечить генерацию в сопоставимом объеме за счет других мероприятий, в том числе программ модернизации и реконструкции». «Решение принималось для повышения эффективности капвложений в условиях нестабильной конъюнктуры»,— добавили в «Силмаше». Планируемый срок готовности головного образца ГТЭ-65 — конец 2024 года. «Северсталь» находится под блокирующими санкциями США и за девять месяцев 2022 года сократила выпуск стали на 8% год к году.
Из интервью с главой «Т Плюс» Андреем Вагнером
— Когда планируете подписать договор с «Силовыми машинами» на поставку газовых турбин ГТЭ-65 для двух энергоблоков с запуском в апреле 2028 года?
— Проект сложный. Хотели заключить контракт в августе, но не вышло. Теперь есть договоренности подписаться до конца текущего года.
— «Северсталь» не будет ставить первый образец турбины на свою ТЭЦ Череповецкого металлургического комбината. Как это повлияет на ваш контракт?
— В этом и есть сложность переговоров. Мы хотели получить уже доработанную турбину после обкатки. Мы на этот риск готовы пойти, потому что нам нужны две турбины. Но есть масса нюансов — и в сроках изготовления турбины, и в ее качестве.
В переговорах также участвует Минэнерго, поскольку, скажем так, пока нет однозначной веры в то, что первая турбина будет готова.
— Как вы будете распределять риски с «Силмашем»?
— Когда ты покупаешь серийную турбину, то риски простые. Другое дело — покупать пилотный образец. Например, у компании есть обязательства в ДПМ (договоры поставки мощности, гарантирующие инвестору возврат вложений через повышенные платежи потребителей за энергию) по срокам запуска блока. В рамках ДПМ есть нештрафуемый период отсрочки ввода, но ключевой вопрос в том, что турбина нужна именно в 2028 году. После этого времени экономический эффект проекта начинает теряться, а с 2030 года она уже совсем не нужна. Есть крайние сроки поставки, которые мы обсуждаем. В контракте прописываем также риск поставки турбины худшего качества, потому что это будет транслироваться в экономику «Т Плюс» и в обязательства по поставке мощности и по загрузке блока в рамках ДПМ. Мы с «Силмашем» по многим моментам продвинулись и договорились.
Декабрь 2022
«Силовые машины» завершила сборку головного образца российской газовой турбины большой мощности ГТЭ-170. Турбина успешно прошла программу контрольных операций на сборочном стенде Ленинградского Металлического завода
Читайте также:
Список литературы:
Газотурбинный кризис 3: Первая отечественная турбина ГТД-110М
Зависимость России от импорта газовых турбин и комплектующих — более 90%. Наложенные санкции перекрыли доступ к основным поставщикам газотурбинного оборудования. Как Россия попала в газотурбинную ловушку и как будет из нее выбираться? Разбираемся вместе.
Разработка турбины ГТД-110 выполнена ГП НПКГ «Зоря» — «Машпроект» (Украина) в середине 1990-х годов. Однако отсутствие опыта энергетического турбостроения привело к значительным трудностям доведения турбины до коммерчески приемлемых образцов. В 1991—1997 годах на ГП НПКГ «Зоря» — «Машпроект» была разработана и изготовлена газовая турбина ГТД-110 № 1. При посредничестве РАО ЕЭС России было передано на ОАО «НПО „Сатурн“», который занимался дальнейшей модернизацией и производством двигателя. В 1997—2000 годах НПО «Сатурн» совместно с «Зоря» — «Машпроект» изготовили ГТД-110 № 2.
2002-2003
Концерн "Силовые машины" и НПО "Сатурн" договорились о стратегическом сотрудничестве с целью завершения работ по созданию и серийному производству парогазовых установок (ПГУ) мощностью более 200 МВт. НПО "Сатурн" имеет в своем распоряжении газотурбинную установку ГТД-110 мощностью 110 МВт, которая находится в состоянии высокой степени готовности к началу серийного производства.
Создается испытательный стенд ГТЭ-110 для испытаний газотурбинных двигателей ГТД-110 на Ивановской ГРЭС, с последующим включением их в состав ПГУ-325, состоящих из двух турбин ГТЭ-110, котла-утилизатора и паровой турбины. Специалисты ОАО «Ивэлектроналадка» совместно с ЗАО «Интеравтоматика» реализовали алгоритмы управления двигателем и вспомогательными системами стенда на базе программного пакета Graph CS и SCADA пакета WinOS+ 4.0 фирмы Siemens. В Москве на полигоне ВНИИАМ было произведено совместное тестирование ПТК ТПТС-51 (российский доработанный аналог ПТК Teleperm ME Siemens). Защита турбогенератора обеспечивается применением микропроцессорного устройства производства ООО «НПП «ЭКРА», для контроля вибрации - устройства фирмы «Оmron» (поставка ООО «НПФ «Ракурс»).
2004
Началась опытно-промышленная эксплуатация электростанции с двигателем ГТД-110 в посёлке Каборга Николаевской области Украины. Однако она проработала совсем недолго и была выведена из эксплуатации.
2005-2007 Ивановская ГРЭС
Заключен договор на изготовление и поставку двух ГТД-110 для блока № 1 ПГУ-325 на Ивановскую ГРЭС. В 2007 году запущена в эксплуатацию первая очередь ПГУ-325 (блок № 1) в составе ГТД-110 № 2 (временно, до завершения наладочных работ на штатном № 4) и № 3. Были подтверждены параметры ГТЭ-110: генерируемая мощность на клеммах генератора в номинальном режиме — 110 МВт, КПД — 36,6 %. На газовой турбине ГТД-110 № 3 достигнута мощность 118 МВт. В этом же году был заключен договор на изготовление и поставку ГТД-110 № 6, 7 для блока № 2 ПГУ-325.
2007-2010 Рязанская ГРЭС
Заключен договор на изготовление и поставку ГТД-110 № 5 для реконструкции Рязанской ГРЭС ОАО «ОГК-6». В 2009 году изготовлен и отгружен заказчику ГТД-110 № 5. 20 мая 2010 года принят в эксплуатацию в составе ПГУ-420 Рязанской ГРЭС.
2008 ТГК-6
ТГК-6 и «Сатурн-Газовые турбины» заключили договор о сотрудничестве, который предусматривает изготовление и поставку шести газотурбинных установок ГТД-110 и комплектующих изделий к ним для строительства ТЭЦ в Кстовском районе Нижегородской области. Стоимость контракта около 3 млрд руб.
После приобретения ТГК-6 "КЭС-Холдингом" контракт был приостановлен на неопределенный срок, так как новый владелец отложил ввод тех мощностей, которые должны были обеспечиваться законтрактованным оборудованием.
2012 Отказы от использования ГТД-110
"Газпром энергохолдинг" отказывается от единственной отечественной газовой турбины высокой мощности производства НПО "Сатурн". Установленная на Рязанской ГРЭС турбина будет демонтирована и заменена импортной. "Интер РАО" также жалуется на частые поломки своих турбин и не планирует больше их закупать. Тем не менее Объединенная двигателестроительная корпорация, в которую входит "Сатурн", отказываться от проекта не намерена.
Глава "Газпром энергохолдинга" (ГЭХ) Денис Федоров резко раскритиковал турбину, назвав ее "не самым удачным техническим решением". "Их всего пять выпущено, четыре — у "Интер РАО" на Ивановских ПГУ, они тоже не очень хорошо работают,— пояснил Денис Федоров.— На турбине 110 МВт, которую мы установили на Рязанской ГРЭС, только за 2010 год было 58 остановов". На замену, уточнил топ-менеджер, "по техническим параметрам больше подходит General Electric".
В "Интер РАО" подтвердили, что ГТД-110 энергохолдинга часто выходят из строя. "В штатном режиме пока функционирует только новейшая, установленная в начале марта. Остальные обслуживаются по гарантии завода-изготовителя". В НПО "Сатурн" уточняют, что одна турбина работает штатно, другая только будет передана заказчику в апреле, остальные две находятся на техобслуживании.
Демонтировать турбины "Интер РАО" пока не собирается. "Но в новых проектах использовать эти турбины мы не планируем",— говорят в энергохолдинге.
Корень проблемы с ГТД-110 НПО "Сатурн" видит в молодости и инновационном характере проекта.
"Как и в случае с любым новым изделием, к тому же высокотехнологическим, выявляются дефекты, так называемые детские болезни,— поясняет директор по газотурбинным и энергетическим установкам НПО "Сатурн" Александр Иванов.— Мы работаем над их устранением". Так, объясняет он, чтобы не допускать внеплановых остановок, компания установила постоянный надзор шеф-инженера над турбиной, идет мониторинг, позволяющий консультировать в оперативном режиме. В ходе планового ТО проверяются наиболее критические узлы, и при необходимости детали производитель заменяет за свой счет, замена может идти прямо в условиях эксплуатации.
По словам Александра Иванова, на программу повышения эксплуатационной надежности ГТД-110 НПО "Сатурн" уже потратило 80 млн руб. собственных средств.
"ГТД-110 — единственная отечественная энергетическая турбина в этом диапазоне мощности, которая была разработана за последнее время,— говорит представитель Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК; владеет НПО "Сатурн") Анастасия Денисова.— Программа по строительству ПГУ большой мощности в России базируется именно на этой машине. Отказаться от ГТД-110 в пользу иностранных турбин — значит закрыть для России как для разработчика и производителя большую энергетику". Александр Иванов уверяет, что стоимость ГТД-110 примерно на 20% ниже, чем у зарубежных аналогов, а запчасти и сервис "в разы дешевле".
Но аналитики полагают, что российские разработки в области газотурбинного машиностроения неконкурентоспособны. "В том, что они не пользуются спросом и заказчик планирует замену, нет ничего удивительного,— говорит аналитик компании "Атон" Никита Мельников.— Это лишнее доказательство, что в этой области мы отстали лет на двадцать". По его мнению, единственный продукт, который более или менее востребован, производился по лицензии Siemens "Силовыми машинами" (будет производиться их СП).
ГТЭС "Молжаниновка"
ОАО "УК "Объединенная двигателестроительная корпорация"" (ОДК) ведет переговоры о вхождении в проект по строительству электростанции на севере Москвы стоимостью $800 млн. Речь идет о приобретении 20% ОДК ООО "Ресад", ведущего строительство ГТЭС "Молжаниновка" в непосредственной близости от аэропорта Шереметьево, а также организации рефинансирования проекта. Взамен двигателестроители рассчитывают получить заказ на поставку трех газотурбинных двигателей, тем самым вступая в прямую конкуренцию с французской Alstom, с которой у ООО "Ресад" уже есть контракт на поставку аналогичной турбины.
ОДК рассматривает данный проект в первую очередь как способ сбыта своей продукции. "Интерес для ОДК представляет поставка на строящийся объект газотурбинных двигателей ГТД-110, производством которых занимается НПО "Сатурн" (входит в ОДК)",— утверждает один из экспертов отрасли. По его данным, ОДК рассчитывает поставить на "Молжаниновку" три таких двигателя. Между тем у ООО "Ресад" уже есть контракт с Alstom на поставку газовой турбины серии GT13E2. Господин Вахонин признает, что проблема существует, но надеется на "цивилизованный выход из ситуации, если ОДК войдет в проект".
Не секрет, что продукция отечественного энергомашиностроения проигрывает западным аналогам. Попытка ее сбыта через вхождение производителя в капитал покупателя — этакое российское ноу-хау — существенно снижает риски для последнего. Нам же партнерство с ОДК интересно прежде всего с точки зрения уменьшения затрат
гендиректор "Ресада" Андрей Вахонин
2013
Проектом занялся консорциум ИЦ «Газотурбинные технологии»: 52,95% у «Интер РАО», 42,34% у входящего в «Роснано» Фонда инфраструктурных и образовательных программ, 4,5% у Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) «Ростеха», еще 0,21%— у НП ЦИЭТ. Общая стоимость проекта — 2,93 млрд руб., включая субсидию Минпромторга в 570 млн руб. Вклад «Интер РАО» оценивается примерно в 1,26 млрд руб., «Роснано» вложило около 1 млрд руб., «Ростех» — более 100 млн руб., НП ЦИЭТ — 5 млн руб.
2014 Крымский кризис
Объединенная двигателестроительная корпорация (входит в "Ростех") не успеет доработать газовую турбину ГТД-110 к моменту планового окончания строительства генерации в Крыму, где планируется использование турбин большой мощности. Как вчера сообщил заместитель гендиректора ОДК Сергей Михайлов, сейчас ОДК совместно с "Интер РАО" и "Роснано" занимается модернизацией ГТД-110. Планируется увеличить мощность турбины со 110 до 120 МВт и повысить ее КПД на 2-3%. По плану-графику, говорит господин Михайлов, опытно-промышленный образец модернизированной ГТД-110М должен быть создан во второй половине 2017 года, говорит он, потом он будет испытан на спецстенде и установлен на Ивановских ПГУ "Интер РАО". Топ-менеджер отметил, что поскольку завершение строительства ТЭЦ большой мощности в Крыму должно состояться в 2017 году, то использовать ГТД-110М здесь "не представляется возможным". "ОДК готова предложить для решения оперативных вопросов энергообеспечения потребителей Крыма газотурбинные электростанции с блоками по 25 МВт",— добавил он.
Как говорит глава отдела электротехнической промышленности и энергомашиностроения департамента металлургии, станкостроения и тяжмаша Минпромторга Олег Токарев, взаимоотношения машиностроителей и энергетиков в РФ разрушены в 1990-е годы.
"Отечественное машиностроение не могло обеспечить ни по количеству, ни по качеству спрос со стороны отрасли, и она обратилась к зарубежным производителям,— говорит он.— Последовало снижение заказов, невозможно было создавать новое оборудование, тиражировать его, наложился и недостаточный уровень господдержки. В результате в 2013 году объем заказов российским предприятиям сократился по сравнению с 1975 годом в 15 раз, по турбинам всех видов — втрое".
Но после санкций спрос на российское оборудование возник вновь.
— Если говорить о ГТД-110, которая разрабатывалась и производилась на НПО "Сатурн" и находится сейчас в опытной эксплуатации, мы подключили к этому вопросу абсолютно все институты, привлекли всю компетенцию в этой области. Я не буду сейчас брать на себя обязательства, говоря точные сроки, называя этот год или следующий. Но думаю, что в ближайшее время мы выйдем на стабильную работу этих газовых турбин для того, чтобы не было нареканий и мы бы могли дальше запускать серию, поставляя не только в опытную эксплуатацию, но и потребителям — не только в России, но и за рубежом. Я просто подтверждаю, что мы не сняли вопрос с повестки дня и из отраслевой стратегии, рассчитываем, что это будет только началом. 110 МВт — первая ступень, дальше можно двигаться в сторону 130 МВт и 150 МВт.
Глава Минпромторга Денис Мантуров
2017 Авария в ходе испытаний
Опытно-промышленный образец газовой турбины большой мощности ГТД-110М, который должен стать альтернативой продукции Siemens и GE, разрушился в ходе испытаний в декабре 2017 года. Причина — дефект роторной части (вращающаяся часть турбины, включающая лопатки, диски и вал), в частности поврежден диск одной из ступеней.
«Восстановление займет около года»,— утверждает другой источник. Ранее испытания планировали завершить к середине 2018 года. В ОДК считают, что поломка не является «фатальной»: «Неисправность может быть устранена, работы уже ведутся». В «Интер РАО» (третий участник проекта ГТД-110М) от комментариев отказались.
Другой собеседник говорит, что нужны еще инвестиции. «Скорее всего, вносить их будет "Роснано". Но если в проект войдут "Силовые машины", то "Роснано" может предложить им взять часть инвестиций на себя»,— говорит он, не уточнив объем вложений.
2018
Испытания первой российской газовой турбины большой мощности ГТД-110М остановлены из-за выхода ряда механизмов из строя. ОДК-Сатурн планирует возобновить испытания весной 2019 года.
«В ходе длительных испытаний, где проверялись ресурсные показатели ГТД-110М, ряд механизмов действительно вышел из строя. В результате испытания пришлось остановить до устранения проблем. Безусловно, это скажется на сроках завершения работ, но не является для проекта фатальным. Напомним, что это первый опыт создания турбин такого класса в РФ и сложности в ходе испытаний были вполне ожидаемы»,— заявили в «Ростехе».
2019
Успешно завершен основной этап испытаний ГТД-110М. 15 июля началась опытно-промышленная эксплуатация ГТД-110М на Ивановских ПГУ (ранее — Ивановская ГРЭС).
«Основной этап испытаний завершен, 15 июля началась ее опытно-промышленная эксплуатация, которая продлится до октября текущего года. В течение этого времени турбина будет работать в ячейке Ивановских ПГУ. Теперь мы можем приступать к серийному производству турбины», — сказал представитель «Роснано».
2020
Более 5700 эквивалентных часов опытно-промышленной эксплуатации ГТД-110М на Ивановских ПГУ. Подготовка к серийному производству.
«Интер РАО» и «Роснано» планируют продать «Ростеху» свои доли в консорциуме по производству ГТД-110М. «Интер РАО» оценивает стоимость своей доли в 4,5 млрд руб., «Роснано» — в 4 млрд руб. У «Интер РАО» есть собственный проект по локализации турбины с GE, а «Ростеху» теперь придется искать якорного заказчика, что ставит будущее ГТД-110М под вопрос, считают аналитики.
Как следует из материалов «Интер РАО», типовые решения дают отрицательный финансовый результат при оценке инвестиционной привлекательности строительства станций на базе ГТД-110М, а предоставляемые гарантии хуже аналогичных предложений на импортных ГТУ.
«Этот проект прошёл большой путь и на данный момент готов к серийному производству. Сейчас мы можем выпускать две турбины ГТД-110М ежегодно. Если будет запрос рынка, способны удвоить эту цифру. Мы уже начали обсуждать с генерирующими компаниями договоры на производство, первую турбину заказчики смогут получить в 2022 году.»
Первый замгендиректора корпорации «Ростех» Владимир Артяков
2021
«ОДК-Сатурн», входящее в госкорпорацию «Ростех» получило заем от Фонда развития промышленности (ФРП) в размере 2 млрд руб. на запуск первого в России отечественного серийного производства газовых турбин большой мощности ГТД-110М мощностью 90–130 МВт. ПАО «ОДК-Сатурн» получило заем под 1% годовых.
По информации госкорпорации «Ростех», для запуска серийного производства турбин большой мощности во время реализации первой очереди проекта будет проведено техническое перевооружение действующих механообрабатывающих корпусов. Предприятие «ОДК» будет работать по принципу полного цикла и самостоятельно изготавливать в том числе наукоемкие и технологически сложные элементы турбины, такие, как сопловые аппараты, рабочие лопатки горячей части и камеры сгорания. Модернизация даст возможность выпускать с 2023 года по две турбины ГТД-110М в год.
«КПД у ГТД-110М составляет 36%, американская имеет – 33-34%, немецкая – 36,5%. По весовым, габаритным показателям она почти в полтора-два раза меньше, что существенно удобнее для транспортировки и гораздо удобнее для модернизации существующих станций»
Генеральный директор корпорации Ростех Сергей Чемезов
2023 Первая серийная ГТД-110М
Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) Ростеха изготовила первую российскую серийную газовую турбину большой мощности ГТД-110М. Изначально ГТЭ-110М планировалось передать на строящуюся ТЭС Ударная в Крымском районе Краснодарского края в декабре 2022 г., а пуско-наладочные работы были намечены на осень 2023 года.
Продолжение следует...
В следующей части рассмотрим турбины Силовых Машин
Читайте также:
Список литературы:
Газотурбинный кризис. Часть 2: СП с Siemens и крымский скандал
Зависимость России от импорта газовых турбин и комплектующих — более 90%, в стране нет собственного производства турбин большой мощности, которые необходимы для работы современных ТЭЦ, газовых электростанций и газовых трубопроводов. Наложенные санкции перекрыли доступ к основным поставщикам газотурбинного оборудования. Как Россия попала в газотурбинную ловушку и как будет из нее выбираться? Разбираемся вместе.
ГТУ Siemens SGT5-2000E
Читайте также: Газотурбинный кризис. Часть 1: Введение и советский период
«Интертурбо»
С развалом СССР в Санкт-Петербурге году создается совместное предприятие по сборке из готовых компонентов энергетических газотурбинных установок Siemens V94.2 (новое название SGT5-2000E) — «Интертурбо», где 55% принадлежало Ленинградскому Металлическому заводу и 45% – компании Siemens. Производственные помещения предприятия расположились в цехах «Турбоатомгаза» в Новом Девяткино. Был заключен договор о трансфере технологий на тогда еще Ленинградский Металлический завод, который теперь входит в состав ОАО Силовые машины. С этого момента ЛМЗ перестал производить собственные газовые турбины.
ЛМЗ давно планировал организовать производство современных газовых турбин большой мощности (150 МВт). Однако образец, изготовленный своими силами, требовал длительной доработки (см. Последние советские газовые турбины большой мощности). Последовали переговоры об организации совместного производства с корпорацией General Electric (США) и немецким концерном Siemens. Сравнив предложенные инофирмами проекты, ЛМЗ отдал предпочтение Siemens.
Генеральный директор "Интертурбо" Валерий Кондратьев
Первые три турбины были собраны целиком из комплектующих Siemens с берлинского завода. Интересно, что в российской прессе (Коммерсантъ) 1994 года, указано, что "к 1995 году все компоненты турбин будут выпускаться на ЛМЗ". В 1996 году: "в договорах на поставку оговорено, что доля комплектующих от ЛМЗ вырастает до 50-60% до 1998 года, а от Siemens KWU уменьшится до 20-25%". Но к 2011 году локализовано около 60% и к моменту ухода Siemens из России в 2022 эта цифра не изменилась.
В 2000 г. был образован концерн "Силовые машины", объединивший крупнейших российских производителей энергооборудования: ЛМЗ, завод "Электросила" (Санкт-Петербург), "Калужский турбинный завод", "Завод турбинных лопаток" (Санкт-Петербург), а также компании "Энергомашэкспорт" и НПО по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И. И. Ползунова (НПО ЦКТИ, Санкт-Петербург). 25% и 1 акцию получила Siemens, что означает, что Siemens может заблокировать любое принципиальное решение Силовых машин.
ГТЭ-160
С 1996 по 2001 год, ЛМЗ работал над проектной документацией для собственной трубины ГТЭ-180. Но с 2001 года ОАО «Силовые машины» заключает с Siemens лицензионный договор на производство, продажу и послепродажное сервисное обслуживание Siemens V94.2 под собственной маркой ГТЭ-160 мощностью 157 МВт. В парогазовых установках ПГУ (сочетание газовой и паровой турбины) мощность составляла 450 МВт. “Русификация” турбины Y94.2 сводилась к адаптации оригинальной технической документации к технологическим возможностям АО ЛМЗ, а также смежников (АО ЗТЛ и др.) и поставщиков заготовок и комплектующих.
Первые две ГТЭ-160 были изготовлены и поставлены на Калининградскую ТЭЦ-2 в 2004 г. Пилотный блок ПГУ-450 на базе отечественного оборудования был успешно сдан в эксплуатацию в 2005 г. с подтверждением всех гарантийных показателей газотурбинных установок. Энергоблок ПГУ-450 состоит из двух газовых турбин ГТЭ-160 производства СП «Интертурбо» (АО «ЛМЗ»– фирма «Siemens»); одной паровой турбины Т-1507,7 производства «ЛМЗ»; двух котловутилизаторов П-96 производства АО «Подольский машиностроительный завод»; двух турбогенераторов ТЗФГ-1602УЗ производства АО «Электросила»; трех трансформаторов ТДЦ-200000/110У1 и трех ТДЦ-250000/330У1 производства АО «Запорожтрансформатор» (Украина).
Турбин ГТЭ-160 по лицензии Siemens было изготовлено и продано 35, из них 31 для российского рынка. Они широко используются в Петербурге, в Калининграде, в Южной Сибири, в Москве 6 таких турбин работают в парогазовых блоках. Можно сказать, что это самая распространенная газовая турбина в Российской Федерации на сегодняшний день.
За этот период была проделана большая работа по переработке конструкторской и технологической документации, подбору и согласованию с Siemens применения российских материалов-аналогов, позволившая выполнять закупку поковок, отливок, проката на российском рынке. К середине 2011 г. предприятие освоило изготовление 60 % деталей и узлов турбоустановки ГТЭ-160, включая полный цикл производства компрессора, основных корпусных и роторных деталей. По другим данным, подавляющее большинство заготовок роторных деталей, а также стальных и чугунных отливок приобреталось за рубежом. Специалисты филиала «ЛМЗ» приняли участие в разработке электронной системы регулирования и создании алгоритмов управления ГТУ совместно с Siemens.
На вопрос «Почему не локализована полностью?» короткий ответ — не было таких требований до 2018— 2019 гг. Поясню. Локализация — это освоение нового производства отечественными предприятиями, которое сопровождается неизбежными затратами.
На примере одного из компонентов горячего тракта, турбинных лопаток: предприятиям ОДК или заводам в периметре «ГЭХ-Индустриальные активы» потребуется реконструировать литейное оборудование (печи), отрабатывать производство литейных и стержневых моделей, добиваться нужного качества отливок, повышая т. н. «выход годного». Кроме этого, надо будет освоить технологию производства наружных и внутренних покрытий, прожига отверстий на профиле лопатки. Это потребует инвестиций и времени, которые могут быть либо покрыты государственными субсидиями, либо достаточным количеством заказов, которые обеспечат окупаемость инвестиций. Другого пути я не вижу.д. т. н., технический директор компании «Сименс Технологии Газовых Турбин» Александр Лебедев
В 2008 году Siemens и ОАО "Силовые машины" подписали лицензионный договор, согласно которому немецкий концерн передает российской компании технологию и право на производство, продажу и сервисное обслуживание самых востребованных турбин в российской электроэнергетике — газотурбинных установок SGT5-4000F мощностью 285 МВт. Siemens два года не отдавал ее России, причиной пересмотра решения, скорее всего, стали успехи Силовых машин в проектировании и создании образцов турбин собственного производства.
В настоящее время турбины большой мощности SGT5-4000F (329 МВт) в РФ эксплуатируются на Яйвинской, Невинномысской, Киришской ГРЭС, Южноуральской ГРЭС-2 (блок 1), Няганьской ГРЭС (блоки 1 и 2). В 2014 г. еще 9 установок находились в стадии монтажа и наладки.
Собственные разработки Силовых Машин
Производство надежной, но не самой современной установки V94.2, созданной в 80-х годах, закрывало на тот момент имеющийся российский спрос на ГТУ подобной мощности, но желание получить полностью отечественную турбину и уйти от импортозависимости диктовало необходимость создания собственной современной установки. С 2010 г. вплоть до осени 2011 г. специальное конструкторское бюро газовых турбин Ленинградского Металлического завода вело разработку инновационного проекта «Разработка газотурбинной установки ГТЭ-170». В период с 1996 г. по конец 2011 г. была разработана конструкторская документация на турбину ГТЭ-180, сконструирован и изготовлен современный образец ГТУ F-класса ГТЭ-65, сделан проект ГТУ мощностью 300 МВт. Эти проекты служат серьезным заделом для разработки современных собственных турбин.
В 2008–2012 годах «Силовые машины» (СКБ ГТ ЛМЗ) спроектировали и изготовили современный образец ГТУ F-класса мощностью 65 МВ -- ГТЭ-65 -- на основе модельного компрессора ЦИАМ ЦКТИ и доработанного в начале 2000-х в СНТК имени Кузнецова. Турбина обладает широкими возможностями применения при техническом перевооружении действующих электростанций и новом строительстве, способна обеспечивать теплофикационные нужды и работать как в парогазовых блоках, так и автономно.
ТЭЦ-9 «Мосэнерго» была идеальным вариантом как станция с поперечными связями, где паровые турбины работают на центральный коллектор. Установка ГТЭ-65 с котлом-утилизатором была бы дополнением, которое никак не влияло на исходную работоспособность станции. К сожалению, мы потеряли почти 2 года из-за неготовности сначала котла-утилизатора, а затем дожимной компрессорной станции. На горячие испытания ГТЭ-65 получилось выделить только один месяц (июль 2012 года), что совершенно недостаточно для новой установки, хотя за этот месяц удалось вывести ГТУ на холостой ход. «Трагедия» ГТЭ-65 заключается в том, что она оказалась никому не нужна. «Силовые машины» уже прекратили работы по газовым турбинам с созданием СТГТ, а «Сименс» тоже не захотел заниматься внедрением чужой для него турбины. Нельзя сказать, что ГТЭ-65 вытеснили с рынка, потому что ГТЭ-65 еще не была коммерческим продуктом. Но мы, заказывая у института Теплоэлектропроект отчеты о применении ГТЭ-65 в РФ, «подсветили» путь конкурентам и разбудили рынок. Менее чем за 10 лет было продано 15 турбин «Ансальдо» V64.3A и 28 турбин GE 6FA (аналогичной ГТЭ-65 мощности).
д. т. н., технический директор компании «Сименс Технологии Газовых Турбин» Александр Лебедев
С ней были проблемы, но не столько технического плана, сколько организационного. Она попала в «Мосэнерго» на ТЭЦ-9. И тут случился кризис. В результате два года были потеряны, и вместо того, чтобы ее осваивать, доводить, заниматься, разбирать, доделывать, потому что в головном образце всегда есть «детские болезни», она просто простаивала. Потом настало время штрафов по договорам предоставления мощности (когда государство давало деньги, а энергопредприятия обязаны были ввести в такой-то срок такие-то мощности). Выяснилось, что после двухгодичного простоя в срок буквально в течение восьми-девяти месяцев машина должна быть переведена в горячий режим. Ею стали усиленно заниматься. Для головной машины, для первого образца она показала выдающиеся достижения, потому что за три-четыре месяца прошла фактически полный цикл холодных испытаний. И даже была проведена подготовка к холостым пускам. Вообще, для головного образца это рекордный срок. И в это время руководство энергетической компании решило, что, раз все равно в сроки не уложиться и будут штрафные санкции, стоит заменить ее на серийную машину итальянской компании Ansaldo Energia. В итоге российскую машину отправили назад — на завод-производитель.
научный руководитель ВТИ Гурген Ольховский
На работы по освоению ГТЭ-65 и локализации ГТЭ-160 были выделены значительные ресурсы предприятия, но мировой рынок диктовал новые условия, требовавшие появления сверхмощных ГТУ единичной мощностью 400–500 МВт. В 2010 г. «Силовые машины» начали разработку эскизного проекта ГТЭ-300 по созданию высокотемпературной ГТУ простого цикла F/H-класса.
В основу решений по горячему тракту закладывались опыт по ГТЭ-180, ГТЭ-65, а также конструктивные принципы мировых лидеров газотурбостроения: трубчато-кольцевые камеры сгорания, конвективно-пленочное охлаждение лопаток турбины и т.д. Эскизный проект в 2011 г. получил положительные экспертные отзывы ведущих научных организаций страны: ЦИАМ, ВТИ, ЦКТИ и МЭИ.
Данный проект или его модификация могут быть реализованы в рамках дальнейшего развития мощностного ряда российских газовых турбин.
Сименс технологии газовых турбин
В декабре 2011 г. "Силовые машины" и Siemens создали на базе компании "Интертурбо" совместное предприятие ООО "Сименс технологии газовых турбин" (СТГТ). Siemens получила 65% акций новой компании, "Силовые машины" - 35%. Основные направления деятельности СТГТ – проектирование газовых турбин, локализация их производства в России, сборка, продажи, управление проектами и техническое обслуживание газовых турбин для РФ и стран СНГ.
По условиям контракта Силовые машины перестают заниматься собственными разработками.Специальное конструкторское бюро газовых турбин Ленинградского Металлического завода, занимавшееся разработкой собственных турбин входит в состав СТГТ. Подписано соглашение, что "Силовые машины" не могут разрабатывать новые технологии и продавать продукцию в РФ вне СТГТ.
Первым опытом локализации для СТГТ стал контракт 2012 г. (выполнен в 2013 г.) на поставку силовой установки с газовой турбиной SGT5-4000F для второго блока Южноуральской ГРЭС-2.
18 июня 2015 года на южной границе Санкт-Петербурга, на территории производственной зоны Горелово, отрывается отдельный производственный комплекс газотурбинных установок ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин», инвестиции составили €275 млн. Основное направление деятельности – производство лицензионных ГТУ мощностью 172 и 307 МВт (SGT5-2000E, SGT5-4000F). Кроме того, площадка используется для сборки турбин малой и средней мощности, таких, как SGT-800 мощностью 53 МВт, и центробежных компрессоров мощностью от 6 до 32 МВт, производство которых было перенесено из Перми в СанктПетербург из-за конфликтной ситуации с новым заводом «Рустурбомаш».
Санкции, разрыв сотрудничества с Siemens
После присоединения Крыма в 2014 г. полуостров, обеспечивал себя электроэнергией только на 30%, около 70% - импорт с Украины. В 2014 году в рамках ФЦП "Социально-экономическое развитие Крыма" власти решили:
организовать энергомост "Крым — Кубань", который поставлял бы электроэнергию с Ростовской АЭС;
построить две газотурбинные ТЭС - одной под Симферополем и одной под Севастополем - мощностью по 470 МВт каждая с газотурбинными установками большой мощности ГТЭ-160/SGT5-2000E производства совместного предприятия ООО "Сименс технологии газовых турбин" (СТГТ, Санкт-Петербург).
Евросоюз вводит санкции в отношении экспорта технологий и оборудования для крымской энергетики, поставка турбин ГТЭ-160 может обернуться для немецкого концерна проблемами.
На время строительства энергией Крым должна была обеспечивать Украина — с ней подписали соответствующий договор. Но в октябре 2015 года неизвестные подорвали одну из опор линий электропередачи в Херсонской области, по которым электроэнергия поступала в Крым. Еще через месяц были взорваны остальные опоры ЛЭП. И Крым перестал получать электроэнергию извне.
К тому моменту регион обеспечивал себя электроэнергией всего на 35%. Из-за чего начались веерные отключения электричества. МЧС предоставило генераторы для бесперебойной подачи энергии в больницы. Тем не менее без последствий не обошлось. Не работали детские сады, остановились троллейбусы, свет в жилые дома давали на 4–8 часов в день.
В ноябре 2016 г. совместное предприятие СТГТ отгрузило ГТЭ-160 без необходимого дополнительного оборудования. Вероятной причиной таких действий участники рынка в интервью СМИ называли опасение Siemens, что турбины будут использованы на строящихся электростанциях в Крыму.
В феврале 2017 года Ростех попытался договориться о поставке турбин того же класса из Ирана, но сделка сорвалась.
10 июля 2017 г. пресс-служба Siemens сообщила, что как минимум две из четырех турбин, поставленных для проекта в Тамани, могли быть перемещены в Крым "вопреки воле" производителя и в нарушение контрактов. Подрядчик строительства ТЭС заявил, что турбины купили на вторичном рынке и модернизировали силами российских заводов и инжиниринговых компаний. Концерн Siemens потребовал вернуть перенаправленные на полуостров турбины в пункт первоначальной поставки в Краснодарском крае.
Турбины, попавшие в Крым, оказались произведены на заводе СТГТ в Горелово для станций в Тамани и были первым заказом для завода.
Министр промышленности и торговли РФ Денис Мантуров сообщил журналистам, что российская сторона обеспечила максимальную юридическую корректность при использовании технологий Siemens в производстве турбин для ТЭС в Крыму. По его словам, у турбин есть "российский сертификат".
21 июля в Siemens объявили о приостановке поставок энергетического оборудования в Россию по контрактам с государственными фирмами и прекращении участия в российской компании ЗАО "Интеравтоматика", которое называют одним из подрядчиков строительства теплоэлектростанций (ТЭС). В распространенном корпорацией сообщении утверждалось, что российская сторона поставила турбины в Крым вопреки договоренностям.
24 июля стало известно, что Германия планирует расширить санкции против России в связи со скандалом. 26 июля новые ограничительные меры согласовали послы ЕС.
Развал партнерства Силовых машин с Siemens
В январе 2018 управление по контролю над иностранными активами (OFAC) Минфина США включило «Силовые машины« в санкционный список. В то же время "Силовые машины" Алексея Мордашова получили правительственные гарантии на субсидию 3 млрд рублей для разработки высокомощной российской турбины от 65 до 180 МВт. Опытные образцы собирались тестировать в рамках федеральной программы обновления генерирующих мощностей ТЭС до 2030 года.
2019 год
Специальный инвестиционный контракт (СПИК) - это инструмент промышленной политики, направленный на стимулирование инвестиций в промышленное производство в России. Инвестор заключает соглашение с государством, в котором фиксируются обязательства инвестора реализовать инвестиционный проект, а также обязательства государства обеспечить стабильность условий ведения бизнеса и предоставить меры господдержки.
В июле заявку на заключение СПИК 2.0 на локализацию газовой турбины большой мощности подавала «Сименс технологии газовых турбин». Он должен был позволить газовым турбинам СТГТ получить статус «сделано в России», а предприятию – статус российского производителя. За это компания обязуется к середине 2023 г. довести локализацию турбины SGT5-2000E до 90%, включая компоненты «горячего тракта» (лопатки, газораспределитель и камеры сгорания). Требования по локализации предъявляются к оборудованию, применяемому по программе модернизации ТЭС, принятой в 2019 году.
«Силовые машины» выступили против заключения специального контракта с СТГТ, где они владеют 35%, и попросили Минпромторг не одобрять заявку. Алексей Мордашов в письме объяснял, что заключение этого контракта с зарубежными компаниями сведет к нулю все усилия «Силовых машин» по созданию в России отечественной технологии производства газовой турбины большой мощности, а так же что Siemens по политическим мотивам не передаст контроль над технологиями. В частности, «Силовые машины» рассчитывают создать первую российскую газовую турбину на 170 МВт до конца 2023 г. Для этого она подала заявку в Минпромторг на получение субсидии до 7 млрд руб. на НИОКР (заявка одобрена).
Не секрет, что «Силовые машины» достаточно активно лоббируют заградительные барьеры против иностранных производителей, например, призывают не заключать СПИК на локализацию газовой турбины. Это наносит урон развитию энергетического машиностроения и в целом ухудшает инвестиционный климат для иностранных инвесторов.
Глава Siemens в России Александр Либеров
Кроме того, по требованию правительства турбины, созданные в компании с преимущественной долей иностранного акционера, не могут претендовать на ключевой рынок — программу модернизации старых ТЭС (в СТГТ 65% принадлежит Siemens).
2020 год
«Силовые машины» заяляют о полном выходе из СП с Siemens. Причина сделки в том, что из-за акционерного соглашения «Силовые машины» не могут разрабатывать новые технологии и продавать продукцию в РФ вне СТГТ. «Силовые машины» воспользовались опционом по продаже своих 35% в российском СП с Siemens — «Сименс технологии газовых турбин» (СТГТ). После завершения сделки компании станут прямыми конкурентами в поставке газовых турбин средней и большой мощности в диапазоне 65–170 МВт (этой технологии в РФ пока нет) в рамках программы модернизации ТЭС.
2022 год
Выход «Силовых машин» из СП с Siemens затянулся. В августе Siemens объявлеят о реструктуризации своего бизнеса в связи с СВО на Украине и в октябре становится известно, что 65% долю СТГТ приобретает «Интер РАО». СТГТ меняет название на "Современные технологии газовых турбин" (вместо "Сименс технологии газовых турбин").
Для «Силовых машин» это будет даже плюсом, потому что все рабочие и инженеры постепенно перейдут к нам. В СТГТ – хорошее конструкторское бюро (около 90 специалистов), которое в свое время почти полным составом перешло туда из «Силовых машин», а также сервисный отдел и рабочие. За последние два года уже около 20 человек вернулось обратно к нам
источник в Силовых Машинах
У «Интер РАО» с 2011 г. есть собственная площадка по сборке газовых турбин 6FA (около 80 МВт) по технологии General Electric - Русские газовые турбины, где компании принадлежит 50,99%. Уровень локализации не позволяет «Интер РАО» производить турбины самостоятельно, на площадке идет лишь сборка.
По словам нового генерального директора А. Лебедева, на ближайшие 2 года предприятие называет доминирующей для себя деятельностью сервис. В этом году таких контрактов больше 20, они долгосрочные.
Таким образом КБ, которое занималось разработкой ГТЭ-65, ГТЭ-170, ГТЭ-180 до 2011 года, возвращается в «Силовые машины».
Продолжение следует...
В следующей части рассмотрим текущее положение дел
Список литературы:
https://www.rbc.ru/business/01/08/2022/62e7793f9a7947a9cdbba...
https://www.tek-all.ru/news/id8026-silovie-mashini-sozdaut-o...
https://www.rbc.ru/politics/22/11/2015/5650ef289a79470398c4a...
https://energybase.ru/news/industry/power-machines-completel...
https://spbdnevnik.ru/news/2022-05-16/stalo-izvestno-komu-do...
https://neftegaz.ru/news/Oborudovanie/763011-gendirektor-stg...
Газотурбинный кризис. Часть 1: Введение и советский период
Зависимость России от импорта газовых турбин и комплектующих — более 90%, в стране нет собственного производства турбин большой мощности, которые необходимы для работы современных ТЭЦ, газовых электростанций и газовых трубопроводов. Наложенные санкции перекрыли доступ к основным поставщикам газотурбинного оборудования. Как Россия попала в газотурбинную ловушку и как будет из нее выбираться? Разбираемся вместе.
Почему так важны газовые турбины?
Энергетические турбины — паровые и газовые — используются в качестве приводов электрогенераторов. Турбины представляют собой валы с одним или несколькими дисками с лопатками, пар или газ при своём стремительном движении в турбине обтекает эти лопатки и вращает диски, посаженные на вал двигателя (электрогенератора). В паровой турбине действует пар высокого давления, поступающий из парового котла. Газовая турбина работает за счёт струи раскалённых газов, получаемых от сжигания горючего в камере сгорания самой турбины.
Так без поступательного движения поршней, преобразуемого коленчатым валом и маховиком во вращение вала мотора, мы сразу получаем круговое вращение вала турбины.
Различного типа газовые турбины используются в электростанциях для обеспечения населения светом и теплом, в транспорте, кораблестроении, авиации, насосных станциях для перекачки углеводородов в трубопроводах и других отраслях промышленности.
Изначально газовые турбины существенно уступали паровым, но со временем КПД и мощность газовых турбин увеличивалась и к 80-м годам они начали серьезно конкурировать с энергетическими установками, использующими пар. Комбинирование паровой и газовой турбины, где высоко температурные выхлопные газы газовых турбин направляются в специальный котел-утилизатор, производящий пар, который направляется на паровую турбину, привело к появлению высокоэффективных комбинированных парогазовых установок (ПГУ). КПД таких установок существенно превышал КПД существовавших в то время тепловых и атомных станций.
Сегодня в России работают около 250 импортных газовых турбин — это, по данным Минэнерго, 63% от общего количества. В основном это изделия производства компаний Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi. В нашей стране доля газовой энергетики равна 60% (по миру в среднем - около 25%), а КПД лучших газовых ТЭС не выше 35%, а у средних и того меньше. У ПГУ же этот показатель превышает 50%. Так что внедрение ПГУ - один из немногих путей технологического перевооружения российской энергетики.
Но основная проблема заключается в том, что Россия серьезно отстала в создании энергетических газовых турбин большой мощности - ключевого элемента ПГУ.
Производство газовых турбин в СССР
В начале 1950-х годов быстрое расширение сырьевой базы для добычи природного газа и большой экономический эффект, полученный от его применения, со всей очевидностью выявили экономическую необходимость создания новой отрасли народного хозяйства – газовой промышленности.
В СССР разработка стационарных газовых турбин проходила по двум основным направлениям, в качестве:
приводов для компрессорных станций на газопроводах (Невский завод им. Ленина НЗЛ, Уральский турбомоторный завод)
энергетических установок для несения пиковых и полупиковых нагрузок (Ленинградский Металлический завод)
В СССР первые отечественные промышленные энергетические газотурбинные установки были выпущены в 1950-х. Эти установки ГТ-600-1,5; ГТ-700-4 мощностью 4 МВт (НЗЛ) и ГТ-12-3 мощностью 12 МВт с КПД 27% (ЛМЗ) были спроектрированы на умеренные начальные температуры газов (600–700°С). КПД первых установок были, как правило, ниже проектных из-за низких КПД компрессоров и турбин, повышенных утечек воздуха из трактов высокого давления, недостаточной эффективности регенерации.
Газоперекачивающие агрегаты (ГПА)
Наиболее оптимальным оборудованием для компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов стали газоперекачивающие агрегаты (ГПА), состоящие из центробежных высокооборотных нагнетателей с газотурбинным приводом.
При строительстве газопровода Саратов – Москва использовались ГПА иностранного производства. Но уже совсем скоро стало ясно, что страна остро нуждается в отечественной газоперекачивающей технике.
Бригадир Буц К. К. и гл. инженер монтажного участка Никаноров А. А. за проверкой монтажа генераторов. Газопровод Саратов-Москва. 1946 г.
В 1945 г. конструкторы Невского машиностроительного завода им. В.И. Ленина начали разработку первой газотурбинной установки, которая была изготовлена к 1947 г. В 1952 г. создается первая отечественная стационарная газовая турбина ГТ-600 мощностью 1,5 МВт, а в 1956 г. было построено уже шесть промышленных газотурбинных установок.
Осмотр первой газотурбинной установки, спроектированной главным конструктором С.М. Жербиным 1947 г.
В 1958 г. было начато производство газовых турбин и стационарных газотурбинных установок (ГТУ) ГТ-700-4 для магистральных газопроводов, что и определило основной профиль деятельности завода в последующие годы. В 1959 году ГТ-700-4 впервые начали эксплуатироваться в первых газоперекачивающих агрегатах (ГПА). К 1965 году установленно 62 таких ГТУ суммарной мощностью 248 000 кВт.
Опыт эксплуатации ГПА данного типа на компрессорных станциях газопровода Саратов - Москва выявил их крупные недостатки (спроектированная одновальная энергетическая газовая турбина не была приспособленна к переменным режимам работы нагнетателя на магистральном газопроводе), но подтвердил перспективность применения газотурбинного привода нагнетателей природного газа. Это способствовало созданию новых типов размеров приводных ГТУ и их массовому производству, что обеспечило возможность сооружения первых магистральных газопроводов большой протяженности.
Стремясь устранить выявленные недостатки, на Ленинградском металлическом заводе разрабатывался газоперекачивающий агрегат ГТН-9-750, в 2,5 раза превосходивший по производительности нагнетания и мощности установку ГТ-700-4. С 1960-х впервые примененная в ГТН-9-750 схема с разрезным валом была принята как оптимальная во всех последующих газоперекачивающих агрегатах производства Невского машиностроительного завода.
Уральский турбомоторный завод им. К.Е. Ворошилова
В 1959 г. на вновь организованном после войны Уральском турбомоторном заводе им. К.Е. Ворошилова конструкторский коллектив приступил к проектированию газоперекачивающего агрегата (ГПА) мощностью 6 тыс. кВт собственной конструкции. К концу 1962 г. образец этого агрегата (ГТ-6-750) был изготовлен, а с 1965 г. было развёрнуто его серийное производство на Невском машиностроительном заводе и Свердловском турбомоторном заводе.
Несмотря на более низкий КПД, агрегаты, имели существенные компоновочные преимущества, которые снижали капитальные и трудовые затраты при сооружении компрессорных станций с данными газоперекачивающими агрегатами. Создание новой производственно-технической базы конструирования и изготовления газотурбинных ГПА стационарного типа обеспечило эффективную конкуренцию и ликвидировало опасную с точки зрения технического прогресса монополию Невского завода.
В 1968 году – на НЗЛ начат серийный выпуск самых массовых в СССР газоперекачивающих агрегатов мощностью 10МВт – ГТК 10.
ГТК 10 производства Невского завода им. Ленина
В 1974 году на НЗЛ создается Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт турбокомпрессоростроения. Создается целая серия новых машин - разработан и изготовлен (взамен импортируемого) самый мощный в СССР газоперекачивающий агрегат нового поколения ГТН-25 мощностью 27,5 МВт, повышается мощность ГТК-10.
Однако выявленные в эксплуатации конструктивные недостатки агрегата ГТН-25, а главное технические сложности ремонта в условиях КС магистральных газопроводов, расположенных в труднодоступных районах Севера, не позволили перейти на крупносерийное производство ГПА нового поколения. Несмотря на это, применение данных газоперекачивающих агрегатов позволяло поддерживать экономику СССР путем их установки на экспортные газопроводы для транспорта газа, предназначенного европейским потребителям.
Монтаж газоперекачивающего агрегата ГТН-25. Компрессорная станция экспортного трубопровода Уренгой-Помары- Ужгород. Город Шемордан, Татарская АССР, РСФСР
В свою очередь, в 1983 году на Уральском турбомоторном заводе начато изготовление газоперекачивающих агрегатов ГТН-25-1. Несмотря на меньшее количество выпущенных агрегатов, их преимуществом являлся больший КПД по сравнению с ГПА аналогичной мощности производства Невского завода (31% против 25%). Впоследствии завод переквалифицировался на производство паровых турбин для парогазовых энергоблоков, конденсационных и теплофикационных турбин для паросиловых установок, судовых турбин для кораблей с атомной энергоустановкой.
Энергетические газотурбинные установки (ГТУ)
История проектирования и производства ГТУ на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ) началась с 1957 г., когда была создана первая ГТ-12-3 мощностью 12 МВт с КПД 27%.
Результатом накопленного опыта при создании первой турбины явилось создание в 1959 г. новой серии ГТУ типа ГТ-25-700 мощностью 25 МВт с КПД 28%. Прогрессивные решения конструкторского бюро были внедрены в 1962 году в серии из 10 агрегатов ГТН-9-750. В 1967 году для Краснодарской ТЭЦ была изготовлена самая крупная в мире газотурбинная установка ГТ-100-750 мощностью 105 МВт с КПД 28%.
Конструкторы — создатели первых газовых турбин. Ленинградский Металлический завод. 1970 год
11 ноября 1973 г. вышло распоряжение Совета Министров СССР о строительстве филиала ЛМЗ. Предусматривалось создание корпуса газовых турбин с испытательным стендом и блока заготовительных цехов.
В 1979 году принят в эксплуатацию 1-й пусковой комплекс газовых турбин, который получил название завод «Турбоатомгаз». В этом названии отражена основная задача предприятия – выпуск газовых и паровых турбин, агрегатов для АЭС.
Завод Турбоатомгаз в 2000-х, ЛО, Новое Девяткино
Парогазовые установки ПГУ
В России исследования комбинированных термодинамических циклов выполнены в ЦКТИ 1934 — 1940 гг. и продолжены в послевоенные годы. В 1944—1945 гг. в ЦКТИ А. Н. Ложкин разработал схему парогазовой установки со сгоранием топлива при постоянном давлении. Теоретические основы комбинированного парогазового цикла с высоконапорным парогенератором (ПГУ с ВПГ) были рассмотрены в работах ЦКТИ (А.Н. Ложкин, М. И. Корнеев, А.Э. Гельтман), что позволило повысить эффективность установки.
Первые в СССР эксперементальные парогазовые установки с высоконапорными парогенераторами производительностью 120 и 50 тонн/час (1 т/ч = 0,627 МВт) были введены в опытно-промышленную эксплуатацию в конце 1963 г. В течение 1964—1965 гг. оборудование ПГУ на 1-й Ленинградской Государственной Электрической Станции проработало около 4500 ч. За это время выработано более 100 млн. квт-ч электроэнергии при работе на газообразном и жидком топливах.
В 1964 г. были введены в работу две установки с высоконапорным парогенератором (ВПГ): на Надворнянской ТЭЦ и на Ленинградской ТЭЦ № 2. Первая из этих установок смонтирована на ТЭЦ Надворнянского нефтеперерабатывающего завода и вырабатывает не только электроэнергию, но и технологический пар давлением 0,4 МПа. Газовым контуром этой установки является ГТ-15 Ленинградского государственного машиностроительного завода «Экономайзер», который в основном занимался корабельными газотурбинными энергетическими установками. ГТУ выполнена по схеме со свободной силовой турбиной и при начальной температуре газа 973 К имеет мощность около 1500 кВт.
Экспериментальные ПГУ показали надежную работу установки во всем диапазоне нагрузок. Были продемонстрированы хорошие динамические качества ПГУ с ВПГ. Так, процесс запуска установки из холодного состояния до выхода на номинальную мощность составлял всего 40—45 мин.
На базе разработанных ЦКТИ схем и основного нестандартного оборудования парогазовых установок в Советском союзе были построены и введены в эксплуатацию парогазовые установки:
1963 г., Ленинград, 1-ая ЛенГЭС, ПГУ с высоконапорным парогенератором (ВПГ) - 6,5 мощностью 6,5 МВт (ηпгу =29,1%) на базе ГТУ-1,5 НЗЛ с начальной температурой газов 720°C;
1966-1970 гг., Ленинград, Блок-ТЭЦ №6, 3 блока ПГУ с ВПГ мощностью 16,5МВт, (η = 35,5%) на базе ГТ-700-4-1М НЗЛ с начальной температурой газов 700°C;
1972г , Невинномысск, Невинномысская ГРЭС, ПГУ с ВПГ мощностью 200МВт, (η = 43%) на базе ГТ-35 с мощностью 35 МВт с начальной температурой газов 770°C производства Харьковского турбогенераторный завода (ХТГЗ);
1982г, Молдавская ГРЭС, ПГУ с НПГ мощностью 250МВт, (ηпгу =42%) на базе ГТ-35 с начальной температурой газов 770°C. Годовая наработка блоков составляет 7460 часов. Блоки работают в переменной части графика электрических нагрузок с остановом газотурбинных агрегатов ГТ-35-770 ХТГЗ и разгрузкой паровых турбин К-210-130 до 40% от полной мощности на ночь. Отработаны режимы автоматического пуска ГТА и их подключения к действующим паровым котлам после ночного останова. Среднеэксплуатационное снижение удельного расхода топлива по сравнению с паросиловой установкой составляет 3-5%;
1990 г., на ГРЭС-3 заработала первая в России газотурбинная энергетическая установка парогазового цикла производства ЛМЗ — ГТЭ-150 мощностью 148 МВт с КПД 31%, после модернизации две ГТЭ-150 работают до сих пор.
1996г., ОПКС "Грязовец", ПГУ с КУ мощностью 35 МВт, (η =37,4%), на базе ГТН-25 НЗЛ с начальной температурой газов 770°C;
В 1957 году в основанном советским академиком С. А. Христиановичем новом Институте теоретической и прикладной механики СО АН СССР в Новосибирске по его же руководством ведется создание мощной энергетической экологически чистой парогазовой установки (ПГУ), которая могла стать основой экологически безопасных тепловых электростанций. Установка, разработанная под руководством С.А. Христиановича, при меньшем КПД позволяла существенно снизить расчетные затраты на производство электроэнергии на станции мощностью 1200 МВт. В 1965 году в институте завершалось сооружение уникального стенда ПГУ, представлявшего собой сложный дорогостоящий комплекс.
Сергей Алексеевич Христианович (в центре) с коллегами на стенде ПГУ
В институте за короткое время были подготовлены исходные данные для создания проектных заданий на ПГУ-200-750/70 для Айри-Байрамлинской ГРЭС и разработан совместно с рядом других организаций эскизный проект ПГУ-200-750/30 с парогазовыми турбинами на природном газе.
Однако, не дождавшись ввода в эксплуатацию экспериментального стенда ПГУ, в 1965 году из-за нарастающих личных противоречий в отношениях с академиком М.А. Лаврентьевым, по настоянию которого он был отстранен от обязанностей заместителя председателя СО АН и выведен из Президиума СО АН, Христианович возвращается в Москву.
С приходом в августе 1966 г. в ИТПМ СО АН СССР нового руководителя ⎯ академика В.В. Струминского тематика работ института резко повернула в сторону расширения аэрогазодинамических исследований и создания перспективной аэродинамической базы. Вскоре все оборудование ПГУ было демонтировано. Часть ведущих сотрудников, тесно связанных с тематикой ПГУ, ушла из института, а остальные переключились на новые исследования, связанные с решением проблем создания сверхзвуковых и гиперзвуковых летательных аппаратов.
Работы, выполненные коллективом ученых под руководством Христиановича в области экологически чистой энергетики, послужили толчком к активизации работ в этом направлении во всем мире и ПГУ получили распространение в странах Западной Европы и США.
Объем выпуска газовых турбин был небольшим, потому что основной акцент делался на серийное производство машин для паротурбинных энергоблоков. Это требовалось, чтобы обеспечить рекордные темпы ввода электрической и тепловой мощности, необходимой для развивающейся экономики страны.
Совместное предприятие ЛМЗ и Siemens
С развалом СССР в Санкт-Петербурге в 1991 году создается совместное предприятие по сборке из готовых компонентов энергетических газотурбинных установок Siemens V94.2. С этого момента ЛМЗ перестал производить собственные газовые турбины...
Продолжение следует...
Во второй части: СП ЛМЗ с Siemens, Крымский скандал, Санкции
Список литературы:
http://gtt.ru/wp-content/uploads/files/primeri/Catalogue-201...
https://www.tek-all.ru/news/id8026-silovie-mashini-sozdaut-o...
http://www.combienergy.ru/stat/900-Istoriya-parogazovogo-cik...
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОТУРБИННЫХ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВТекст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование» Хасанов Ильнур Ильдарович, Шакиров Руслан Азатович, Жильцова Анастасия Юрьевна, Каширина Дарья Алексндровна
Исторические аспекты производства газоперекачивающего оборудования и обеспечение энергетической безопасностиТекст научной статьи по специальности «История и археология» Грибов Роман Викторович
https://www.studmed.ru/view/arsenev-lv-tyryshkin-vg-kombinir...
https://flotprom.ru/publications/science/engine/introduction...
Известный ученый-механик ХХ века
«Газпром» заявил, что в Канаде нет турбин для «Северного потока-1»
(Рейтер) - Российский "Газпром" в четверг заявил, что турбины, используемые на газопроводе "Северный поток-1", не проходят техническое обслуживание в Канаде, на следующий день после того, как канадский министр сообщил, что там пять турбин.
«Ни одна из турбин компрессорной станции «Портовая» в Канаде не ремонтируется», — говорится в сообщении «Газпрома», опубликованном в Telegram.
«Газпром» планирует ремонт на Портовой 31 августа — сент. 2, который остановит потоки по газопроводу «Северный поток-1», соединяющему Россию и Германию через Балтийское море.
Возвращение одной турбины, ранее отправленной Siemens Energy в Канаду для технического обслуживания, было отложено из-за санкций, что побудило «Газпром» сократить потоки по «Северному потоку-1».
«Газпром» не сообщил, где сейчас находятся турбины. Siemens Energy не сразу ответила на запрос Reuters о комментарии.
Самое интересное из западных СМИ в телеграм "Бизнес-войны"