Прорваться на тихом ходу

21 июля 2008, 00:00

«Силовые машины» приступили к выпуску тихоходных турбин для атомной энергетики. За рынок им придется побороться с «Росатомом» и «Альстомом».

Российская энергомашиностроительная компания «Силовые машины» (СМ) объявила на прошлой неделе о планах создания тихоходной турбины для атомных энергоблоков. Через год должен появиться технический проект турбины, а к 2014 году и она сама — уже «в железе». До сих пор СМ, оставаясь единственным в стране производителем турбинного и генераторного оборудования для АЭС, выпускали только быстроходные турбины.

Парадокс заключается в том, что в России на 31 атомном энергоблоке работает только одна быстроходная турбина мощностью 1 млн кВт, пущенная в 2004 году на третьем блоке Калининской АЭС, и еще три (мощностью по 200 тыс. кВт) работает на блоке БН-600 на Белоярской станции. А все остальные — тихоходные — сделаны на украинском «Турбоатоме». Во всем мире энергомашиностроители выпускают для атомных электростанций два типа турбин: тихоходные (скорость вращения роторов турбин 1500 оборотов в минуту) и быстроходные (3000 оборотов в минуту). Абсолютное большинство из 442 ядерных энергоблоков (общей мощностью без малого 370 млн кВт), работающих сейчас в мире, укомплектовано как раз тихоходными, или, говоря по-простому, «медленными», турбинами. С них и начиналась история развития мирового атомного турбиностроения, в том числе и отечественного.

Тихоходные турбины хоть и проще в производстве, но, по словам генерального директора петербургского Центрального котлотурбинного института Юрия Петрени, чрезвычайно металлоемки. В конце 70-х годов возникла идея использовать в атомной энергетике быстроходные турбины (большая металлоемкость тихоходников вела в итоге к увеличению стоимости машинного зала на 25%).

В обычной тепловой энергетике быстроходные машины уже работали. Но атомщикам нужны были особые турбины, особенности которых задавались как раз свойствами «атомного» пара — с более низкими температурами и более высокой влажностью, а значит, и более высокой плотностью. Но тяжелый «атомный» пар обеспечивал и большее разрывное действие на лопатки, конструирование которых оказалось непростой задачей, и среди специалистов и плановиков начались бурные дискуссии по поводу создания быстроходной турбины. В стране хотели построить чуть ли не сто атомных блоков к началу XXI века, а менее металлоемкие турбины могли снизить требования ко всей советской промышленной инфраструктуре в целом. Поэтому сторонники разработки новых турбинных технологий и плановики в итоге оказались сильнее. В конце 70-х было принято решение создавать на базе Ленинградского металлического завода инновационную быстроходную машину, конкурентную харьковским тихоходникам, а в 1982 году первая такая турбина мощностью 1 млн кВт была собрана. Сегодня одиннадцатью такими машинами укомплектовано несколько энергоблоков на Хмельницкой, Ровенской, Южно-Украинской АЭС на Украине, АЭС «Бушер» (Иран), АЭС «Тяньвань» (Китай), АЭС «Куданкулам» (Индия) и Калининской АЭС. Недавно Росатом заключил с СМ договоры на производство еще четырех модернизированных быстроходников (мощностью 1,2 млн кВт) для строящихся Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2. В последнее время были согласованы поставки быстрых миллионников на АЭС «Белене» в Болгарии и расширение индийской «Куданкулам» и китайской «Тяньвань» (договоры пока еще не заключены).

По уверениям представителей Росатома, именно из-за китайцев и произошла реинкарнация идей по производству тихоходников в России, после того как харьковский «Турбоатом» оказался за границей. В середине текущего десятилетия, благодаря пяти строящимся за границей блокам и застою в делах у большинства мировых конкурентов, шансы наших атомщиков получить в Китае новые контракты были велики. Да вот беда, китайцы, упирая на будто бы большую (из-за меньшей скорости вращения ротора) безопасность эксплуатации медленных турбин стали настаивать на оснащении своих будущих блоков именно ими.

Есть и другая сторона дела, еще более важная: в мире обнаружилась совершенно четкая тенденция роста единичной мощности вводимых на АЭС блоков. Вот тут-то и обнаружилась очевидная слабость быстрых турбинных технологий по сравнению с медленными — их труднее масштабировать в сторону увеличения мощности. Создание мощных быстроходных турбин уперлось в необходимость создания конструкции и применения материалов, способных выдержать огромное разрывное усилие при одновременном обеспечении необходимых показателей безопасности и надежности.

В «Силовых машинах» рассматривали варианты с разработкой своей медленной турбины или покупкой лицензии у Siemens. Но Росатом эти предложения посчитал неинтересными, предпочтя создать совместное предприятие с Alstom. Компания Alstom — реальный лидер в этой сфере — поставила около 180 паротурбинных установок для трети действующих в мире АЭС. Она изготавливает сейчас самую большую медленную турбину и генератор Arabelle мощностью 1,750 млн кВт для новой французской АЭС в городе Фламанвилл, еще один заказ на такую машину успела сделать китайская энергетическая компания China Guangdong Nuclear Power Company. На территории России СП «Альстом Атомэнергомаш» собирается с 2011 года выпускать по 2,5–3 турбинных острова (неядерная часть АЭС) в год. Новое СП сразу же столкнулось с отсутствием свободных квалифицированных кадров в России и для решения этой проблемы даже увела не худшую часть персонала у «Силовых машин». Впрочем, в российской компании считают, что благодаря наличию нужных кадров и опыту производства более сложных в технологическом отношении быстроходников они смогут конкурировать с совместным предприятием.

Казалось бы, зачем «Силовым машинам» начинать новое для себя дело с тихоходниками, когда на внутреннем рынке у них уже есть конкурент, причем с серьезным политическим и технологическим капиталом. Дело в том, что в СМ, похоже, всерьез верят в мировой атомный ренессанс, воспеваемый прежде всего руководством российского Росатома. По словам его руководителя Сергея Кириенко, в мире в ближайшие четверть века должны построить сотни атомных энергоблоков (в одной России 40 энергоблоков). При такой математике места на рынке двум российским производителям турбин для атомных энергоблоков хватит.