Турбины: газовые, мощные, российские

23 января 2023, 00:00
№4
Мощная турбина от «Силовых машин»

Сразу две российские корпорации, «Силовые машины» и «Ростех», отчитались об успешных испытаниях и готовности к выпуску серии газовых турбин большой мощности для энергоустановок.

155-мегаваттную систему ГТЭ-170 (газовая турбина плюс генератор) создавали на Ленинградском металлическом заводе (ЛМЗ), входящем в «Силовые машины», с 2010 года почти с нуля, хотя и не без технологической поддержки концерна Siemens, с которым «силовики» сотрудничали с 1991 года до весны 2022-го. «Почти», ибо производство турбин не прерывалось все эти годы, но по лицензии Siemens: в частности предыдущая модель, ГТЭ-160, была лицензионной сименсовской V94.2, также в Санкт-Петербурге производили локализованную на 60% модель SGT-2000E мощностью 187 МВт. Кроме того, был использован задел по проекту газовой турбины на основе авиационного ТРД ПС-90. В результате создана полностью отечественная установка: и конструкция, и технологии производства (включая применяющуюся для изготовления лопаток — критическую для газовых турбин, особенно для агрегатов столь большой мощности) разработаны в России в содружестве с ведущими научно-исследовательскими организациями страны, включая Центральный институт авиационного моторостроения и Сибирское отделение РАН.

Проект «Силовых машин» по возобновлению производства газовых турбин (выпускавшихся на ЛМЗ с 1957 года) корпорация ведет при поддержке Минпромторга России. Общий объем инвестиций составляет свыше 15 млрд рублей, из них 4,6 млрд — госсубсидии. Планируемый объем производства, на который намечено выйти к 2025 году, — восемь турбин в год. Уже законтрактованы четыре ГТЭ-170 для «Интер РАО» (Каширская ГРЭС) и еще четыре — для объектов «Русгидро» на Дальнем Востоке. Головной же образец газовой турбины по окончании испытаний поступит к концу этого года на Нижнекамскую ТЭЦ «Татнефти».

Установку ГТД-110М мощностью 118 МВт (и электрической мощностью 115 МВт в составе энергоустановки ГТЭ-110М), разработанную «ОДК-Сатурн» (входит в «Ростех») на основе авиамоторных технологий предприятия, можно назвать многострадальной. Создание агрегата ведется с 2011 года взамен неудачной турбины ГТД-110 украинской разработки. За это время менялись учредители проекта (к настоящему времени им остался только «Ростех»), а сам проект не шел гладко: так, в 2017 году случилась авария, задержавшая доводочные работы над газовой турбиной на несколько лет. Агрегат ГТЭ-110М успешно прошел испытания и будет установлен на ТЭС «Ударная» в Краснодарском крае. С 2024 года намечено производить в Рыбинске по две такие установки в год. По словам первого замгендиректора «Ростеха» Владимира Артякова, российскому рынку требуются несколько десятков единиц подобного оборудования.

В качестве основного преимущества ГТД-110М ее создатели называют компактность и гибкость интеграции в существующие системы. Так, двигатель поставляется на раме и весит всего 60 тонн (для сравнения: только турбинная группа ГТЭ-170 имеет массу 192 тонны плюс блок камер сгорания — 51,2 тонны, итого 243,2 тонны). При этом КПД «110-й» даже чуть выше: полных 35% против 34,1% у питерцев; впрочем, последние рассчитывают получить на модернизированной к 2025 году версии 35,1%, доведя мощность энергоустановки до обозначенных в индексе 170 МВт. Так или иначе, эти две системы не конкурируют, а дополняют друг друга в процессе замещения иностранных агрегатов в отечественных энергосистемах. Что не снимает вопроса, ранее неоднократно поднимавшегося в профессиональных кругах: о создании единого центра компетенций (и, возможно, общих производств-смежников) по наиболее необходимым для достижения технологического суверенитета узлам и системам газотурбинных двигателей большой и особо большой мощности.