Научная статья на тему 'Газотурбинные двигатели ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» промышленного применения'

Газотурбинные двигатели ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» промышленного применения Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
249
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Дейнекин А. С., Спицын В. Е., Сташок А. Н.

Научно-производственный комплекс газотурбостроения «Зоря»-«Машпроект» - крупнейший в странах СНГ разработчик и изготовитель судовых и промышленных газотурбинных двигателей мощностью от 2,5 до 110 МВт и зубчатых передач передаваемой мощности до 70 МВт.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Газотурбинные двигатели ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» промышленного применения»

ЭНЕРГЕТИКА

А.С. дейнекин, технический директор;

в.Е. Спицын, директор ЦНИОКР, главный конструктор;

А.н. Сташок, зам. начальника УМПП, ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект»

газотурбинные двигатели гп нпкг «зоря-машпроект» промышленного применения

Научно-производственный комплекс газотурбостроения «Зоря»-«Машпроект» - крупнейший в странах СНГ разработчик и изготовитель судовых и промышленных газотурбинных двигателей мощностью от 2,5 до 110 МВт и зубчатых передач передаваемой мощности до 70 МВт.

Высокий технико-экономический уровень газотурбинных двигателей и установок разработки и производства ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» обеспечивается наличием в составе комплекса квалифицированного центра научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, обладающего необходимыми навыками и средствами для выполнения автоматизированного проектирования, и уникальными стендами для поузловой доводки двигателей, серийного производства, оснащенного современным оборудованием,и двух испытательных станций с 15 специальными стендами для испытания опытных и серийных газотурбинных двигателей и установок различного назначения: судовых, газоперекачивающих агрегатов и газотурбогенераторов для энергетики. С 1954 года комплексом изготовлено и поставлено заказчику около 4 тыс. судовых и промышленных газотурбинных двигателей,а также несколько тысяч разнообразных редукторных передач для судовых энергетических установок.

КС Комсомольская (Россия) - 12 UGT15000

Газотурбинными установками комплекса «Зоря»-«Машпроект» оснащены более 500 водоизмещающих кораблей и судов с динамическими принципами поддержания различного назначения в 20 странах мира, свыше 140 компрессорных станций и 60 электростанций в России, Украине, Казахстане, Белоруссии, Чехии, Канаде, Азербайджане, Иране и в других странах. Суммарная мощность всех поставленных двигателей превышает 35 млн кВт, общая наработка - более 70 млн часов (на 1.07.2010 г.).

Наработки лидерных двигателей второго поколения в промышленности превысили 120 тыс. часов, третьего поколения ^Т 15000) около 70 тыс. часов и четвертого поколения (11СТ 25000) свыше 55 тыс. часов. В эксплуатации николаевские двигатели зарекомендовали себя как надежные и мало прихотливые к топливам и маслам, и как наиболее надежные. По данным ДОАО «Оргэнергогаз» (ОАО «Газпром»), средняя наработка на отказ по промышленной группе двигателей, изготовлен-

КС Хаваран (Иран) - 5 UGT 25000

ных в ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект», за последние годы составила:

• ДР59 - 15678 часов;

• ДЖ59 - 13403 часа;

• ДГ90Л2 - 10957 часов. Николаевские турбины также имеют достаточно высокий ресурс (100 тыс. часов) и готовность к работе в любых климатических условиях, что обеспечивает их востребованность при все возрастающей конкуренции со стороны российских моторостроительных заводов.

В течение 2008-2010 годов комплексом выполнена поставка более 120 двигателей ГТС для России, Ирана, Узбекистана, Казахстана, Туркменистана, Белоруссии, Китая и Украины. За этот же период было поставлено оборудование и введены в строй электростанции в Казахстане на месторождении Жана Жол-32 МВт, вторая очередь на цементном заводе в Костюковичах (Белоруссия) - 16 МВт, компании «Стирол» (Луганская область) - 25 МВт, в Китае на острове Хайнань - 6 МВт, а также модернизирована под сжигание сухого газа камера сгорания газотурбогенератора

КС Кардам (Болгария) - 4 UGT 10000

\\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

№ 9 \\ сентябрь \ 2010

16 МВт Мозырьского нефтеперегонного завода.

Сегодня ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» может предложить заказчику самый широкий в странах СНГ мощностной ряд высокоэкономичных и надежных двигателей мощностью 2,5-25 МВт с КПД 28,5-36,5%, работающих и на природном газе, и на различных сортах жидких недорогих топлив, таких как дизельное, вакуумный газойль, и, кроме того, на «сухом газе», биотопливе и др. С 2004 года двигатели, поставляемые комплексом, по желанию заказчика могут комплектоваться комбинированными топливными форсунками, работающими как на жидком, так и на газообразном топливе. При этом переход с одного вида топлива на другой осуществляется без остановки двигателя. Первый такой двигатель уже поставлен на электростанцию в г. Салехард. Ведется работа по созданию аналогичных топливных форсунок и для других двигателей. Все производимые ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» двигатели имеют автоматизированное дистанционное управление и оснащены всеми необходимыми вспомогательными системами: подачи и сжигания газообразного и жидкого топлива, подачи, очистки и охлаждения масла для смазки подшипников, очистки циклового воздуха, газовыхлопа, шумо-глушения, вентиляции, пожаротушения и помещаются в тепло- и звукоизолирующие контейнеры, готовые к транспортировке любым видом транспорта. По желанию заказчика с ГТУ может поставляться любая, выбранная им система управления (импортная или отечественная), адаптированная для работы с ГТД производства комплекса. Это касается и другого вспомогательного оборудования.

Система качества комплекса соответствует ISO 9001-2000.

ЭС Кзыл Орда (Казахстан) - 3 UGT 16000

В комплексе большое внимание уделяется работам по улучшению экологических характеристик двигателей. За последние годы уровень вредных эмиссий «сухой КС» по базовому ряду двигателей был снижен в два раза и достиг величин: NОх - 40-70 мг/нм3, СО - 20-70 мг/нм3 при 15 % О2, что соответствует законодательствам стран, куда поставляются наши двигатели. Однако для более уверенного продвижения продукции комплекса на международные рынки уровень вредных эмиссий не должен превышать 50 мг/ нм3, а для поставки в высокоразвитые стран - не более 25 мг/нм3. В настоящее время этот уровень практически обеспечивает экологический впрыск пара или воды в камеру сгорания, что подтверждено испытаниями установки ГТГ25С ^Т 15000 S2) на стенде и опытно-промышленной эксплуатацией КГПТУ 16 «Водолей» на КС «Ставищен-ская» (Украина).

По своим технико-экологическим параметрам газотурбинные двигатели комплекса не уступают лучшим мировым образцам.

ЭС Салехард (Россия) - 3 UGT 15000

На предприятии разработали и впервые в мире применили паровой теплоути-лизирующий контур (ТУК) в главных судовых газотурбинных установках. Это позволило уменьшить расход топлива на 20-25% по сравнению с установками простого цикла. Первая судовая парогазовая установка М25 мощностью 18,5 МВт была установлена на контейнеровозе Ro-Ro класса «Капитан Смирнов» в 1979 году.

Затем такими установками были оснащены еще три контейнеровоза. Для военных кораблей была разработана маршевая установка М21 мощностью 7,5 МВт, которая была установлена на трех крейсерах проекта «Слава». К настоящему времени все парогазовые установки в рабочем состоянии, а наработка ТУКов на контейнеровозах превысила 150 тыс часов. Об эффективности и надежности этих установок говорит тот факт, что ВМС США закупили их для своих Сил быстрого реагирования и успешно эксплуатируют. На основе опыта, накопленного при создании и эксплуатации судовых энергетических установок с утилизацией тепла

ЭС Заполярная (Россия) - 4 UGT 6000

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ энергетика \\ 83

ЭНЕРГЕТИКА

на базе, в комплексе, на базе двигателей третьего и четвертого поколений, был разработан ряд высокоэкономичных газотурбинных установок для применения в энергетике , газовой, нефтяной, химической промышленности и металлургии.

Некоторые примеры применения показаны на фото.

По использованию вторичного тепла комбинированные газотурбинные установки ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» распределяются на следующие четыре вида.

• Когенерационные установки мощностью 2,5-25 МВт для выработки электрической и тепловой энергии (пар или горячая вода) или то и другое вместе используются для технологических целей.

Количество получаемой электрической энергии в такой установке соответствует мощности газотурбинных двигателей, а количество тепловой энергии, произведенной котлом-утилизатором - 120— 190% мощности ГТД. В случае применения дожигания в котле-утилизаторе количество тепловой энергии может быть увеличено пропорционально дополнительно затраченному топливу. Когенерационные установки сегодня составляют примерно 90% поставок энергетических ГТУ комплекса.

• Комбинированные парогазовые установки мощностью 13,5—325 МВт для выработки электрической энергии. Пар в парогазовых установках направляется в паровые турбины, где срабатывая, дает приращение электрической мощности. Мощность парогазовой установки равна сумме мощностей газовых и паровых и турбин. ПГУ — самый экономичный способ производства электроэнергии, что подтверждается их высоким спросом на рынке энергетики.

В режиме парогазового цикла ГТД комплекса работают на Березовской ГРЭС (Белоруссия), Комсомольской ГРЭС (Россия) и Рубежанском картонно-тарном комбинате (Украина).

• Установки с энергетическим впрыском пара мощностью 16—25 МВт для различного назначения. Выработанный в котле-утилизаторе пар сбрасывается в газовую турбину как дополнительное высокопотенциальное рабочее тело, увеличивая мощность газовой турбины на 60—80% и КПД на 20—25%.

• Установки с энергетическим впрыском пара в проточную часть двигателя мощностью 16—25 МВт с последующим улавливанием и отделением его из выхлопных газов в контактном конденсаторе и повторным использованием конденсата в рабочем цикле после его охлаждения и химической очистки (тех-

нология «Водолей»). Такие установки не имеют аналогов в мире.

в сравнении с другими типами установок они позволяют сразу решить три задачи:

• повышение КПД на 20—25%;

• снижение эмиссий в два раза;

• сокращение в несколько раз эксплуатационных расходов на подготовку котловой воды при некотором увеличении капитальных затрат на строительство контактного конденсатора и систем во-доохлаждения и химочистки. Окупаемость таких установок в зависимости от условий эксплуатации — два-четыре года.

Есть и другие перспективные проработки по применению установок ГП НПКГ «Зоря»-«Машпроект» в различных отраслях промышленности, предложенные специалистами ведущих академических институтов Украины и России.

В частности,это:

• использование ГТУ с ТУКом для охлаждения компримированного газа на компрессорных станциях с целью снижения затрат на транспортировку газа;

• использование ПГУ в металлургии и нефтехимии на металлургических газах и в установках с газификацией нефтяных отходов с целью снижения затрат на производство основной продукции;

• использование ГТУ в качестве надстроек к существующим котельным установкам коммунальных хозяйств и предприятий с целью снижения затрат на производство тепла и электроэнергии и др.

Главная задача комплекса сегодня — это работы по дальнейшему совершенствованию существующих серийных газотурбинных двигателей и установок, улучшению их качества, наращивание ресурса и увеличение срока службы.

^¡^^ЗВмйшшЦанЫ!

гп нпкг «зоря»-«машпроект»

54018, украина, г. николаев

Октябрьский пр., д. 42a

тел.: +38 (0512) 49-45-61

Факс: +38 (0512) 49-37-94

e-mail: spe@mashproekt.nikolaev.ua

www.zorya.com.ua

30 ноября - 2 декабря 2010

Москва, Конгресс-центр ЦМТ "

v

- - -— Энергия Вашего развития

7-я Международная выставка и конфереция

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И ЭНЕРГЕТИКА

PBlllfBRp ELECTRONICS

Ллгчи"^ rt сежорш* Кнтеллектуапьняи контроль двигатепе^ ■ Источники о^тачня ■ Магниты L1 шчрм&пы ■ ПксиВные ксМПочеШы - Попупрсышницоаыв '/ичижии ■

Плео5рс:омп?пн нцпрнченнч ■ Распределительное устройства * Сервомоторы и ■

Тес ТИрОЙЛННв ¡1 И I.VII'¡Н'Н ИЕ' - ТЕХНОЛОГИИ ^МЕр(1КН|]фоК1 HUHfiC |И И JHh'pKXW'lJl'WHLUf ■ yjFlbl и смрки' Управление теплмндеги?ицем ■ Зпектрщнгр.ттиы

Оргйниыторы: prtmiipo йр-

lift

Ten.: +7(В13}За0еМШ07 Факс +7(812} 360 6001/00 E-mail: pDweti@fpfinnexpo.ru

www.powerelectronits.ru

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.