А.Н. Калинин, Ш.Р. Якупов - ООО «Паровые турбины и сервис Циннен»
В.Д. Буров, к.т.н. - Национальный исследовательский университет МЭИ
А.А. Троицкий – журнал «Турбины и Дизели»
Производственная компания Shandong Qingneng Steam Turbine Co. (QNP) была создана в 1993 году. Основные направления ее деятельности – разработка и производство различного энергетического оборудования, строительство электростанций под ключ, модернизация, техническое обслуживание
и ремонт поставленного оборудования.
Ассортимент продукции компании QNP включает паровые турбины, генераторы, системы контроля, оборудование для водоподготовки и другое технологическое и вспомогательное оборудование. Компания предлагает комплексные решения для заказчиков, включая проектирование, инжиниринг, поставку, монтаж и пусконаладку оборудования, что значительно сокращает сроки реализации проекта, а также его стоимость.
Технологические и производственные возможности компании основываются на современном оборудовании и позволяют выполнять наукоемкие и высокотехнологичные операции. Более 400 высокоточных станков
и обрабатывающих центров используются для изготовления компонентов производимой продукции. Оборудование имеет модульную конструкцию, что обеспечивает высокую степень унификации.
Система контроля качества компании предусматривает необходимый объем контроля изготовления продукции на протяжении всего производственного процесса. В состав центра контроля качества входят лаборатории контроля физических параметров оборудования, химического анализа материалов, точных измерений, метрологическая лаборатория и др. На разгонно-балансировочном высокооборотном стенде контроля динамической балансировки проводятся испытания роторов паровых турбин с частотой вращения до 15 000 об/мин. Современные испытательные стенды позволяют проводить испытания паровых турбин на всем диапазоне мощности под нагрузкой и в любых режимах эксплуатации.
Компания QNP выпускает широкий модельный ряд паровых турбин: конденсационные турбины, конденсационные с отборами пара, конденсационные с промотборами; паровые турбины с противодавлением, с противодавлением и отбором пара, с промперегревом мощностью до 300 МВт, включая серии NI (стандартные турбины активного типа) и НЕ (реактивные турбины). Их конструкция отличается простотой и экономичностью, что обеспечивает оптимизацию эксплуатационных параметров и удовлетворяет любые специфические требования заказчиков в различных сферах применения. Оборудование компании QNP полностью соответствует требованиям международных стандартов.
В настоящее время компанией поставлено более 1300 паровых турбин заказчикам по всему миру. Благодаря стандартизации и модульному исполнению элементов турбины сокращены сроки производства различных модификаций турбин. Сегодня в Российской Федерации в различной стадии реализации находится 8 проектов. На двух станциях турбины эксплуатируются с 2019 года, на одной – с 2023-го.
Преимущества паровых турбин производства компании QNP:
- высокооборотные, с высоким значением КПД и низким удельным расходом теплоты;
- компактная модульная компоновка;
- заводская сборка турбины и транспортировка в собранном виде, что обеспечивает простой, быстрый и менее затратный монтаж на месте эксплуатации.
Модульная конструкция паровых турбин позволяет во время капитального ремонта проводить модернизацию оборудования в соответствии с изменившимися условиями на объекте, в том числе с заменой ступени.
Благодаря индивидуальному исполнению рабочих колес турбин и зубчатых колес редукторов, турбоустановки изготавливаются под конкретные параметры пара и необходимые заказчику технические характеристики, т.е. возможно индивидуальное исполнение для каждого отдельного проекта при неизменности базовой конструкции.
Паровые турбины QNP оснащаются как сборными, так и цельноковаными роторами, которые обрабатываются на современном оборудовании, динамически балансируются и проходят испытания с высокой частотой вращения в вакууме на стенде. Облопачивание ротора и статора имеет современные оптимизированные профили, которые разработаны с использованием передового конструкторского программного обеспечения.
Конструкция цилиндра и консольная конструкция ротора позволяют осуществлять быстрый пуск турбины из холодного состояния до номинальной частоты вращения без предварительного прогрева. Время пуска ограничивается только массовым моментом инерции и составляет, как правило, около
10 секунд. Кроме того, при такой конструкции снижается стоимость паровой турбины, так как уплотнение турбинного вала требуется только с одного конца ротора. Эксплуата-ционные затраты значительно снижаются благодаря надежности и простоте техобслуживания (корпус открывается только с одной
стороны).
Концепция, заложенная при проектировании паровых турбин, заключается в том, чтобы установка одинаково эффективно работала как при длительной эксплуатации, так и в условиях частых пусков/остановов, обеспечивая при этом минимально возможное время пуска.
Паровые турбины QNP оснащены современной электронно-гидравлической системой управления. Она позволяет полностью автоматизировать процесс управления турбоустановкой, в том числе и пусковые операции,
с высокой степенью точности поддерживать требуемые параметры: частоту вращения, мощность, давление пара в отборе или противодавление. Практически исключаются ошибки обслуживающего персонала станции, поскольку установки полностью автоматизированы и их может эксплуатировать персонал без специальной подготовки (обучение проводится в полном объеме специалистами компании во время пусконаладочных работ).
Срок службы турбины, а также ее элементов зависит от регулярности и качества ее техобслуживания, поэтому компания QNP предлагает выгодные условия сервисной поддержки. По вызову заказчика на объект, где работает турбоустановка, выезжает специалист компании. После изучения и проверки значений эксплуатационных показателей турбины, вибрационного анализа на различных режимах определяется объем планируемого обслуживания, перечень запасных частей, которые необходимо будет заказать, и согласованный план действий по их замене.
Специалисты службы технической поддержки проводят текущий, средний или капитальный ремонт, обслуживание основного и вспомогательного оборудования, куда входит:
- обслуживание системы регулирования паровой турбины;
- балансировка роторов;
- ремонт и замена элементов системы опирания;
- поставка запчастей и ремонт регулирующих клапанов;
- ремонт корпусов цилиндров;
- ремонт конденсатора паровой турбины;
- вибродиагностика оборудования;
- восстановление элементов облопачивания паровой турбины.
Специалисты послепродажного обслуживания имеют высокую квалификацию и большой опыт, что позволяет оперативно реагировать на все запросы заказчиков, эксплуатирующих оборудование компании QNP, и решать любые возникающие вопросы на высоком профессиональном уровне. Ведется постоянный мониторинг проектов от поставки и монтажа оборудования, ввода его в эксплуатацию до обеспечения высокоэффективной работы
на объекте заказчика.
Высокая эффективность турбоустановки при сохранении низкой удельной стоимости и высокая надежность – это современный стандарт для проектирования паровых турбин малой мощности. Паровые турбины компании QNP, в конструкцию которых заложены самые современные технические решения, в полной мере соответствуют этому стандарту и являются оптимальным вариантом для применения там, где может использоваться паротурбинная технология.
Паровые турбины компании QNP применяются в самых различных отраслях промышленности – химической, нефтеперерабатывающей, пищевой, а также в коммунальном хозяйстве. Оптимальные сферы применения паровых турбин – это станции комбинированного и когенерационного цикла, работающие на возобновляемом топливе (биомасса, опилки, отходы сельского хозяйства и др.); утилизация неиспользуемого технологического тепла; для замены редукционно-охладительных устройств.
Конденсационные паровые турбины серии NI
Этот тип паровой турбины отличается высоким КПД, удобством эксплуатации, простым обслуживанием и высоким уровнем
безопасности. Конденсационные паровые турбины могут использоваться не только для производства электроэнергии, но и для привода различного оборудования, такого как насосы большой мощности, компрессоры, воздуходувки и т.д. Они могут применяться на геотермальных станциях.
Конденсационные турбины и конденсационные паровые турбины с отбором пара имеют следующие технические параметры:
- максимальное давление пара на входе 14 МПа;
- максимальная температура пара на входе 535 оС;
- максимальная мощность 65 МВт;
- нерегулируемый отбор с небольшим расходом пара;
- промежуточный подвод пара с низкими параметрами, включая насыщенный пар.
Турбоблок может использовать конденсационные установки с водяным или воздушным охлаждением.
Паровые турбины с регулируемыми теплофикационными и производственными отборами пара и конденсационные турбины с промотборами имеют один или несколько регулируемых отборов пара, в которых поддерживается заданное давление. Они предназначены для производства тепловой и электрической энергии, а также для привода другого оборудования.
Паровые турбины серии HE
Ориентируясь на конструктивные характеристики передовых паровых турбин в мире и, применив современные технологии проектирования проточных частей для реактивных и активных паровых турбин, компания QNP создала собственные высокоэффективные ПТУ. Все регулирующие ступени имеют оптимальную одновенцовую конструкцию с лопатками активного типа. Ступени давления имеют малый диаметр, количество ступеней оптимизировано. Это обеспечивает более рациональное распределение перепадов давления и экономичность турбины.
Каждая ступень проточной части паровой турбины активного типа состоит из неподвижных лопаток, которые установлены в неподвижных удерживающих кольцах, и вращающихся лопаток, установленных на роторе. Подвод пара в ступени осуществляется по полной дуге окружности с меньшим диаметром и большей длиной лопаток. Проточная часть не имеет потерь от парциальности пара входе. Она имеет большую площадь радиального уплотнения, меньшие зазоры и более высокую эффективность.
Благодаря большему осевому зазору в проточной части достигнут больший перепад давлений в ступени, что обеспечивает более быстрый пуск турбины и стабильную работу на переменных режимах.
Использование в конструкции неподвижных удерживающих колец оптимально для создания цилиндра модульной конструкции, патрубков отборов и подводов пара. Это также способствует поддержанию равномерной температуры корпуса с меньшим тепловым напряжением. Модульная конструкция обеспечивает быстрый монтаж и ввод в эксплуатацию.
При проектировании проточной части высокоэффективной турбины реактивного типа также используется модульная конструкция, лопатки установлены в цельнокованом роторе.
В цилиндре низкого давления используются трехмерные закрученные лопатки для повышения КПД и прочности конструкции с целью обеспечения длительной, непрерывной работы агрегата. Применяется высокооборотная турбина с полным подводом пара по всей окружности для повышения эффективности проточной части и снижения массогабаритных характеристик.
Оптимизированная конструкция в части распределения перепадов давления, разработанная на основе результатов сравнения десятков тысяч проектных данных, является оптимальной для распределения перепада на каждой ступени, чтобы обеспечить максимальную эффективность. Направление выхлопа турбины может быть радиальным, боковым и осевым.
Паровые турбины QNP имеют два типа работы – активный и реактивный. Компания выпускает импульсные паровые турбины со всеми параметрами пара – от низкого давления до сверхкритического, а их мощность варьируется от 0,5 до 400 МВт.
Реактивные паровые турбины высокого и сверхвысокого давления соответствуют самому высокому в мире уровню эффективности и надежности. К ним относятся высокоэффективные агрегаты с высокой и средней частотой вращения и мощностью от 3 до 300 МВт.
ООО «Паровые турбины и сервис Циннен», официальный представитель китайской компании Shandong Qingneng Steam Turbine (QNP), работает в России с 2022 года.
В рамках соглашения ей предоставлено право на проведение переговоров на поставку продукции, подготовку и подачу технико-коммерческих предложений от имени компании QNP, продвижение продукции, сопровождение проектов, организацию технического обслуживания и ремонта поставленного
оборудования.
Эта и другие статьи доступны по подписке на журнал.
