Российские двигателестроители успешно справляются с импортозамещением оборудования и готовы обеспечивать энергетиков надежными, качественными турбинами. Рыбинское предприятие ОДК-Сатурн уверенно решает задачи по серийному производству полностью отечественного промышленного двигателя ГТД-110М большой мощности и недавно передало заказчику вторую турбину.
О серийном производстве ГТД-110М и ее преимуществах перед иностранными аналогами читайте в нашем материале.
Разработка и производство газовой турбины для энергетики – это внедрение самых передовых достижений в области материаловедения, технологий производства и многого другого. Поэтому страна, обладающая компетенциями в области производства газовых турбин, особенно турбин большой мощности, имеет серьезное конкурентное преимущество и надежную технологическую и производственную базу для обеспечения собственной энергетической безопасности.
В России создана и серийно производится на рыбинском предприятии ОДК-Сатурн турбина большой мощности ГТД-110М. Наращивание выпуска отечественного двигателя для энергетики обеспечит энергонезависимость страны, так как ранее в этой нише были представлены только зарубежные аналоги.
Уникальная отечественная турбина для энергетики
ГТД-110М — первый полностью российский двигатель для энергетики в классе большой мощности, который не имеет аналогов в нашей стране и превосходит зарубежные по многим характеристикам. Турбина большой мощности предназначена для привода генераторов в составе газотурбинных и парогазовых установок мощностью до 500 МВт.
ОДК-Сатурн является первым серийным изготовителем полностью отечественного газотурбинного двигателя, и ГТД-110М становится пионером в этой области. Специалисты ОДК-Сатурн отмечают, что в двигателе все детали до болта - российского производства. Это говорит о том, что на предприятии сосредоточена высокая компетенция инженерной, технической, производственной мысли, которая позволяет решать сложные задачи импортозамещения.
ГТД-110М с единичной мощностью 115 МВт имеет коэффициент полезного действия более 36%, что сопоставимо с лучшими мировыми газотурбинными двигателями. Также у российской турбины высокие показатели топливной эффективности, по этому параметру в своем классе ГТД-110М превосходит все иностранные аналоги, которые сегодня работают на российском рынке.
Разработчики турбины нашли и применили современные решения в термодинамике газовых процессов, создали двухзонную камеру сгорания, разработали нестандартную конструкцию газовых горелок и деталей из новых жаростойких сталей и износостойких композитных сплавов.
В ГТД-110М увеличен важнейший параметр турбины - температура газа на входе. Этого удалось добиться за счет использования сопловых и рабочих лопаток первой ступени с направленной кристаллизацией. Новые материалы, из которых изготовлены камера сгорания и лопатки газовой турбины, обеспечивают термостойкость в процессе работы всех элементов.
«Основные детали двигателя ГТД-110М обладают очень высокими прочностными механическими свойствами. Чтобы от металла добиться таких свойств, необходимо выполнить множество итераций по созданию оригинальных технологий, в которых досконально отработать режимы литья для литых деталей или термообработку и ковку для кованых деталей. Все эти операции очень сложные и необходимо выбрать их правильную комбинацию, ту, которая позволяет получить в итоге нужные свойства деталей», - рассказал главный конструктор промышленных ГТД и ГТЭ-110 ОДК-Сатурн Владимир Уткин.
Также в конструкции турбины используются завихрители, которые изготавливаются с помощью 3D-печати методом селективного лазерного сплавления. «Выращенные» детали имеют сложную форму, которую невозможно получить традиционными способами производства за одну операцию. Применение 3D-печати также сокращает срок их изготовления, что ускоряет производство двигателей ГТД-110М.
Применение уникальных конструктивных решений обеспечивает преимущество в массогабаритных характеристиках. Отличительными особенностями двигателя ГТД-110М являются вес и габариты, они почти в три раза меньше, чем у импортных аналогов, а также высокие показатели топливной эффективности.
Например, особенностями конструкции турбины являются малый вес ротора турбокомпрессора и статора. Благодаря своим массогабаритным особенностям ГТД-110М может быть доставлен любым видом транспорта во все регионы России вне зависимости от сезона, климата, дорожных условий. По прибытии на место при минимальных операциях монтажа и пуско-наладки в кратчайшие сроки он будет готов к вводу в эксплуатацию и выработке энергии для потребителя.
Применение передовых решений в комплексе с логистикой, монтажом и проведением пусконаладочных работ позволяет в минимально короткий срок обеспечить установку ГТД-110М на объекте для выдачи электрической мощности и тепловой энергии потребителю.
Вторая серийная турбина большой мощности
На рыбинском предприятии ОДК-Сатурн Объединенной двигателестроительной корпорации произвели уже вторую серийную газовую турбину большой мощности ГТД-110М.
Двигатель успешно прошел приемно-сдаточные испытания, которые подтвердили надежную работу всех систем. При проведении испытаний ГТД-110М вышел на номинальную мощность 115 МВт и подтвердил основные технические параметры, необходимые для обеспечения надежной эксплуатации.
После завершения испытаний двигателестроители передали вторую турбину ГТД-110М заказчику. Она войдет в состав генерирующего оборудования одной из крупнейших электростанций Ростовской области.
«ГТД-110М в первую очередь ориентирована на внутренний рынок и призвана заменить зарубежные турбины. Первый серийный агрегат поставлен на ТЭС «Ударная» в Краснодарском крае, где с октября 2024 года успешно решает задачи энергоснабжения юга страны. До конца года в наших планах －производство еще одной турбины этого типа», – отметил генеральный директор ОДК Александр Грачев.
Первый серийный образец двигателя ГТД-110М успешно введен в эксплуатацию на ТЭС «Ударная» и сейчас бесперебойно обеспечивает электроэнергией Южный федеральный округ. С момента запуска в октябре 2024 года суммарная наработка турбины превысила 7,6 тысячи часов. Специалисты ОДК в этом году провели второе техническое обслуживание, которое подтвердило надежность всех систем.
Перспективы и усовершенствование
Сейчас специалисты ОДК-Сатурн продолжают совершенствовать газовую турбину большой мощности. В ближайших планах конструкторов провести работы по улучшению эксплуатационных характеристик двигателя. Планируется в результате вводимых усовершенствований повысить экологичность работы турбины, ресурсные показатели и диапазоны работы двигателя, также будет улучшена технологичность обслуживания двигателя в условиях эксплуатации.
Для увеличения серийного производства первых отечественных газовых турбин большой мощности ГТД-110М Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех построит в Рыбинске новый механосборочный комплекс. Это будет просторный, вместительный корпус на территории ОДК-Сатурн: с замкнутой системой производства и сборки газотурбинных двигателей, оснащенный высокоточным оборудованием.
Запуск новых площадей позволит выйти с 2028 года на серийное производство до четырех силовых установок в год. В 2025-2026 годах ОДК планирует отгрузить еще три ГТД-110М для Новочеркасской ГРЭС. Потребность в таких агрегатах в стране до 2045 года – более 50 единиц. В планах у предприятия ОДК-Сатурн не только поставки нового оборудования, это и сервисное обслуживание двигателей, капитальные ремонты.
Смотрите уникальные кадры сборки отечественной турбины большой мощности ГТД-110М в телеграм-канале ОДК