Сегодня на территории Российской Федерации свыше 30 ГВт генерирующих мощностей работают в парогазовом цикле. Доля оборудования иностранных компаний в суммарной установленной мощности введенных в эксплуатацию ПГУ и ГТУ составляет более 70%.
В 2018 году Правительством России в целях обеспечения энергобезопасности и энергонезависимости принято решение о воссоздании в стране отечественного производства газовых турбин.
В это же время «Силовые машины», с учетом достижений в традиционной для предприятия области паровых турбин, значительным опытом в освоении новых видов продукции и накопленным опытом по созданию газотурбинных установок в прошлом, начали программу освоения производства современных отечественных энергетических газовых турбин класса ГТЭ-65 и ГТЭ-170.
В 2019 году «Силовые машины» одержали победу в конкурсе Министерства промышленности и торговли РФ на право получения субсидии на проведение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ в рамках производства газовых турбин большой мощности. В настоящее время при поддержке Минпромторга России «Силовые машины» проводят комплекс НИОКР в партнерстве с ключевыми научно-исследовательскими и промышленными организациями страны - Сибирским отделением РАН, НПО ЦКТИ, ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТМАШ и многими другими.
Благодаря этой работе «Силовые машины» смогут в краткосрочной перспективе предложить рынку две полностью российские газовые турбины — 65 МВт и 170 МВт.
К концу 2019 года на предприятии было воссоздано конструкторское бюро газотурбинных установок, реализуется масштабный комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, определены отечественные поставщики критически важных комплектующих и заготовок, ведется модернизация собственной производственной и экспериментально-исследовательской базы. Первые образцы ГТЭ-170 будут запущены в опытно-промышленную эксплуатацию в 2022–2023 годах, а ГТЭ-65 — с 2024-го.
Газовые турбины ГТЭ-65 и ГТЭ-170 могут использоваться в составе парогазовых установок как в моноблоке с индивидуальной паровой турбиной, так и в дубль-блоке с общей, на две ГТУ, паровой турбиной.
Успешное освоение технологии производства газовых турбин российской компанией позволит снизить зависимость отечественной энергетики от импорта данного типа оборудования, обеспечит энергетическую и технологическую безопасность государства.
16 февраля 2024
Наши паровые турбины и гидрогенераторы – лучшие в России
26 декабря 2023
«Силовые машины» завершили изготовление первой коммерческой газовой турбины ГТЭ-170
01 ноября 2023
Первое в России высокотехнологичное производство литых лопаток энергетических газовых турбин открыли «Силовые машины»
16 июня 2023
Замглавы Минпромторга России Михаил Иванов посетил производство турбинных лопаток «Силовых машин»
25 мая 2023
«Силовые машины» внедрили технологию покрытия лопаток горячего тракта газовых турбин
22 марта 2023
На стенде ЦКТИ успешно осуществлен розжиг камеры сгорания первой отечественной газовой турбины F-класса ГТЭ-65
26 декабря 2022
«Силовые машины» завершили сборку головного образца российской газовой турбины большой мощности ГТЭ-170
27 сентября 2022
«Силовые машины» приняли участие в научно-технической сессии по вопросам газовых турбин
15 июня 2022
Николай Шульгинов: «Энергетики формируют большой заказ на газовые турбины, важно удовлетворить этот спрос»
06 декабря 2021
«Силовые машины» успешно провели испытания опытного образца системы автоматического управления ГТЭ-170
03 декабря 2021
Эксперты «Силовых машин» и ТПУ обсудили сотрудничество в области водородных технологий
13 октября 2021
«Силовые машины» обеспечат отечественный рынок газовыми турбинами собственного производства
06 октября 2021
«Силовые машины» – участник Петербургского международного газового форума 2021
29 сентября 2021
«Силовые машины» приступили к сборке узлов камер сгорания и направляющего аппарата компрессора газовой турбины ГТЭ-170
28 сентября 2021
«Силовые машины» выступили на конференции «Научно-технические аспекты применения газотурбинных установок в экономике страны»
10 сентября 2021
Дан старт реализации проекта модернизации Каширской ГРЭС
20 августа 2021
«Силовые машины» приступили к производству ключевых узлов газовой турбины ГТЭ-65.1
13 июля 2021
Создано экспериментальное горелочное устройство для первой отечественной ГТУ на метано-водородном топливе
23 июня 2021
Завершен этап НИОКР по опорно-упорному подшипнику турбины ГТЭ-65
10 июня 2021
Состоялась приемка заготовок рабочих и направляющих лопаток для газовой турбины ГТЭ-170
07 июня 2021
«Силовые машины» наладили производство лопаток газовой турбины ГТЭ-170
26 мая 2021
Представители Минпромторга России посетили с рабочим визитом производственные площадки «Силовых машин»
07 апреля 2021
Газовая турбина ГТЭ-170.1 производства «Силовых машин» получила официальный статус инновационного энергетического оборудования
01 апреля 2021
"Силовые машины" и Самарский университет им. Королёва приступили к работам по созданию первой в России ГТУ на метано-водородном топливе
Компактная и эффективная газотурбинная установка среднего класса мощности ГТЭ-65 для работы в составе простого или комбинированного цикла.
Разработана для привода через редуктор электрического генератора с частотой вращения 3000 об/мин в простом или комбинированном цикле, а также как энергетический привод для промышленных устройств (компрессоров, насосов). Подходит для работы во всех диапазонах нагрузки. Обеспечивает низкий уровень выбросов NOx.
Серийная поставка с 2024 года
| Мощность на клеммах турбогенератора* | 67,7 МВт |
| КПД на клеммах турбогенератора* | 36,2 % |
| Концентрация оксидов азота в выхлопных газах | Не более 50 мг/м3 |
| Расход газов на выходе турбины | 195 кг/с |
| Температура на выходе турбины | 555 °С |
| Частота вращения | 5441 об/мин. |
| Полный назначенный ресурс | 100000 ЭЧ |
| Межремонтный ресурс | 33000 ЭЧ |
| Масса турбогруппы | 62,0 t |
* - данные предоставлены в нормальных условиях по ГОСТ 52200-2004 (tн=+15 °С, рн=0,1013 МПа, относительная влажность 60 %).
ГТЭ-65 представляет собой одновальную конструкцию с редуктором и состоит из отдельно транспортируемых блоков. Турбогруппа - единый компактный транспортабельный блок, объединяющий компрессор, камеру сгорания и турбину.
Области применения:
Энергетика, промышленность
Надежная газовая турбина предназначена для привода электрического генератора с частотой вращения 3000 об/мин при эксплуатации в простом или комбинированном цикле. Разработана с учетом требований государственных и отраслевых стандартов Российской Федерации. Первые головные образцы газовых турбин (версия ГТЭ-170.1) будут иметь высокие показатели надежности с параметрами цикла на уровне большинства установок, эксплуатируемых в России.
Версия ГТЭ-170.2 с повышенными параметрами находится в разработке. Чтобы привести параметры КПД к уровню передовых зарубежных аналогов при сохранении высокой надежности ГТУ, конструкторское бюро газотурбинных установок «Силовых машин» выполняет комплекс НИОКР в партнерстве с крупнейшими научными организациями РФ. В конструкции ГТЭ-170.2 будут модифицированы несколько ступеней компрессора, рабочие и направляющие лопатки турбины, в том числе система охлаждения лопаток.
Серийная поставка с ГТЭ-170.1 с 2023 года, ГТЭ-170.2 с 2026 года
| ГТЭ-170.1 | ГТЭ-170.2 | |
| Мощность на клеммах турбогенератора* | 155,3 МВт | 170 МВт |
| КПД на клеммах турбогенератора* | 34,1 % | 35,1 % |
| Концентрация оксидов азота в выхлопных газах | не более 50 мг/м3 (при работе на газообразном топливе) | |
| Расход газов на выходе турбины | 509 кг/с | 535 кг/с |
| Температура на выходе турбины | 538 °С | 539 °С |
| Полный назначенный ресурс | 100000 ЭЧ | 100000 ЭЧ |
| Межремонтный ресурс | 33000 ЭЧ | 33000 ЭЧ |
| Масса турбогруппы | 192,0 т | 192,0 т |
| Масса камер сгорания | 51,2 т | 51,2 т |
* - данные предоставлены в нормальных условиях по ГОСТ 52200-2004 (tн=+15 °С, рн=0,1013 МПа, относительная влажность 60 %)
Области применения:
Производство электрической энергии в простом и комбинированном цикле.
Производство ГТУ осуществляется на Ленинградском Металлическом заводе «Силовых машин». Основной профиль завода – производство турбин и вспомогательного оборудования для атомных, тепловых и гидравлических электростанций и промышленных предприятий.
Специально для производства газовых турбин в течение 2020 – 2021 гг. будет проведено дооснащение производства некоторыми группами оборудования, чтобы расшить узкие места. Общий объем планируемых инвестиций в дооснащение производства превышает 4 млрд руб. В частности, планируется воссоздание ранее существовавших технологических переходов, но на современном технологическом уровне, а именно:
Испытательная станция, предназначенная для испытаний полноразмерных узлов камер сгорания энергетических ГТУ средней и большой мощности, была введена в эксплуатацию в 2006 году. В настоящее время на испытательной станции проводится подготовка стенда огневых испытаний к проведению испытаний камер сгорания ГТЭ-65.1 и ГТЭ-170.1 на натурных параметрах для проверки конструктивных решений по их влиянию на основные характеристики и экологические показатели: отработка режимов пуска, переменных режимов, режимов сброса нагрузки, режимов останова камер сгорания ГТУ.
Помимо этого, компания обладает уникальным испытательным оборудованием, в том числе балансировочным стендом роторов Schenck c вакуумной камерой, позволяющей испытывать габаритные роторы газовых и паровых турбин мощностью до 1200 МВт.
Фокин Николай Иванович
Барудкин Виктор Владимирович
Главный конструктор проекта ГТЭ-170
Заместитель начальника СКБ ГТУ
+7 (812) 326-77-78, доб. 4-61-10
Непомнящий Владимир Олегович
Для реализации проекта газотурбостроения требуются инженеры, конструкторы, технологи и другие специалисты.
Актуальные вакансии размещены на сайте «Силовых машин» в разделе Карьера/Вакансии.
СКБ ГТУ
Тел. 4-65-71
E-mail Snytnikova_NE@power-m.ru
Контакты HR
E-mail recruitment@power-m.ru
Выбор «Силовых машин» в качестве интегратора проекта создания российской ГТУ большой мощности не случаен. Любой подобный проект сложно начинать с нуля, и «Силовые машины» готовы обобщить весь накопленный опыт по созданию газотурбинных установок.
История проектирования и производства ГТУ началась с 1957 г., когда на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ) была создана первая ГТ-12-3 мощностью 12 МВт с КПД 27 %. Результатом накопленного опыта 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. Позднее, в 1970–1995 гг., велись работы по одной из самых выдающихся турбин своего времени ГТ-100-750 мощностью 105 МВт с КПД 28 %, которая в дальнейшем получила развитие в ГТЭ-150 мощностью 148 МВт с КПД 31 %. Две ГТЭ-150 работают с 1991 года по настоящее время на ГРЭС-3 им. Классона.
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.
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.
В 1991 году создано совместное российско-германское предприятие «Интертурбо» по производству газовых турбин с участием ЛМЗ и компании Siemens. Производственные помещения предприятия расположились в цехах «Турбоатомгаза». В 1993 г. на стенде «Интертурбо» собрана первая турбина для Индонезии. В 2004 г. у компании Siemens была куплена лицензия на изготовление V94.2 под брендом ГТЭ-160. В 2005 г. изготовлены для Калининградской ТЭЦ-2 и успешно сданы в эксплуатацию две первые отечественные газотурбинные установки типа ГТЭ-160. С начала изготовления велись работы по локализации производства основных узлов V94.2 (на площадях ЛМЗ изготовлены детали 57 установок типа V94.2 и ГТЭ-160 в 1993–2012 гг.) вплоть до 2011 года, когда между «Силовыми машинами» и Siemens была достигнута договоренность о создании в России совместного предприятия «Сименс Технологии Газовых Турбин» (Siemens – 65 %, «Силовые машины» – 35 %) по производству и сервисному обслуживанию газовых турбин мощностью более 60 МВт для рынка России и СНГ.
Производство надежной, но не самой современной установки V94.2 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, которое впоследствии полностью перешло в состав совместного предприятия «Сименс Технологии Газовых Турбин», 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.
Конверсия передовых технологий авиадвигателестроения стала основой создания отечественной ГТУ. Подобный подход использовали все мировые фирмы: Siemens при проектировании SGT5-4000F совместно с Pratt&Whitney использовал базу авиационного двигателя PW4000, General Electric разрабатывала установку серии MS9001FA на базе собственного авиационного двигателя CF6, а японская Mitsubishi Heavy Industries для M7001G использовала авиационный двигатель Trent от Rolls Royce. Исходя из этого, ЛМЗ в партнерстве с ОАО «Авиадвигатель» в 1996 г. начали разработку ГТЭ-180 на базе авиадвигателя ПС-90А. В 2003 г. технический проект ГТЭ-180 был успешно защищен на НТС РАО «ЕЭС России», но до реализации в железе дело не дошло. После 2003 г. в связи с отсутствием господдержки и выделения объекта (электростанции) для испытаний и доводки было принято решение о закрытии проекта ГТЭ-180 в пользу лицензии Siemens на производство V94.2 и ее русифицированной версии ГТЭ-160.
Проект ГТЭ-180 получил дальнейшее развитие в ГТУ меньшей мощности ГТЭ-65, которая вобрала в себя лучшие наработки предшественника, к тому же на ЛМЗ и в ЦКТИ под проект были созданы уникальные испытательные стенды. На ЛМЗ был построен стенд камер сгорания, в ЦКТИ экспериментальный стенд был дооборудован и модернизирован в части измерительных систем для исследования модельного компрессора.
Прототип ГТЭ-65.0, изготовленный в 2008 году, разработан СКБ ГТ ЛМЗ на основе модельного компрессора ЦИАМ ЦКТИ и доработанного в начале 2000-х в СНТК имени Кузнецова. Газотурбинная установка ГТЭ-65 выполнена по простой тепловой схеме в виде одновального двухопорного турбокомпрессора с частотой вращения ротора 5440 об/мин и приводом электрогенератора через редуктор.
В 2005–2008 гг. создан опытный образец, выполнены НИОКР, поузловые испытания проведены в НПО ЦКТИ, ЛМЗ.
Во время первого этапа испытаний камеры сгорания на режиме полной нагрузки проводились предварительные испытания при давлении до 0,7 МПа, измерялись температуры пламенной трубы, неравномерность температур за камерой сгорания, выбросы NOx, настраивался алгоритм работы топливоподачи. На втором этапе использовался полноразмерный стенд огневых испытаний камер сгорания на газообразном топливе, специально созданный на ЛМЗ.
Перспективная разработка конструкторов «Силовых машин» - ГТЭ-65 - была отмечена премией Правительства Санкт-Петербурга на I Петербургском международном инновационном форуме. 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.
Головной образец ГТЭ-65 был отгружен на ТЭЦ-9 ОАО «Мосэнерго», смонтирован и поставлен на валоповорот с генератором.
В июле 2012 г. начались горячие испытания головного образца, в ходе которых установка была выведена на режим холостого хода. В дальнейшем из-за жестких сроков программы ДПМ испытания были прерваны и ГТЭ-65 была возвращена на ЛМЗ.
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» приняли вызов и 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.