В прошлом номере «Промышленный еженедельник» начал рассказ
о масштабной программе создания российских газовых турбин
средней и большой мощности ГТЭ-65 и ГТЭ-170, реализуемой ПАО
«Силовые машины» и представленной в ходе пресс-тура,
организованного для представителей ведущих СМИ страны.
Значимость данной программы для энергомашиностроения,
энергетики и индустрии в целом трудно переоценить, как и в
плоскости стратегического импортозамещения. Такие турбины
крайне востребованы, они являются основным оборудованием для
ТЭС с парогазовым циклом, при этом в России не производятся.
Подробности проекта «Силовых машин» по созданию
отечественных газовых турбин средней и большой мощности в
рамках пресс-тура представил главный конструктор – начальник
специального конструкторского бюро газотурбинных установок (СКБ
ГТУ) ПАО «Силовые машины» Николай Фокин.
Как уже рассказывал «Промышленный еженедельник»,
«Силовые
машины» сегодня создали реальные условия для развития нового
направления отечественного энергомашиностроения – разработка
и производство газовых турбин особой мощности и
эффективности. При этом нельзя не отметить динамику:
согласно программе производства ГТЭ-65 и ГТЭ-170, «Силовые
машины» будут готовы поставлять на рынок (в том числе и на
мировой) оба типоразмера машин начиная с 2023-2024 года.
Компания «Силовые машины» является лидирующей компанией в
Российской Федерации и входит в пятерку мировых лидеров по
изготовлению оборудования для энергетики. При этом сегодня
может выполнять полный цикл работ - от инжиниринга и
разработки до изготовления и поставки на рынок готовых
изделий, поставки и установки их «под ключ» и полным циклом
последующего сервисного обслуживания.
Роль «Силовых машин» в решении государственных задач по
модернизации национальной энергогенерации – огромна, при
этом идет работа не только по обновлению энергооборудования,
но и по значительному повышению его эффективности и КПД.
Среди решаемых задач в том числе – повышение как минимум в
1,5 раза эффективности использования применяемых на
электростанциях России энергоносителей.
Также стратегически важным является переход на оборудование
отечественного производства, что обусловлено в том числе и
соображениями национальной энергобезопасности. По некоторым
данным, доля иностранных газовых турбин в российской
энергетике составляет около 70%, и на изменение такой
ситуации направлена работа «Силовых машин» и ее проект по
созданию
ГТЭ-65 и
ГТЭ-170.
При этом стоит упомянуть, что
законодательство ввело более жесткое определение
«российского» энергооборудования: по решению Правительства
РФ, с 2021 года российскими будут считаться только газовые
турбины, которые не менее чем на 90% изготовлены в России,
причем, ключевые элементы турбины (лопатки, камера сгорания,
система управления и др.) должны быть созданы в России в
обязательном порядке. Помимо задачи создания и развития
собственных технологических компетенций, это связано еще и с
вопросами национальной безопасности.
«Силовые машины» имеют большой и глубокий опыт создания
отечественных газовых турбин: первая газовая турбина
мощностью 12 МВт была создана в 1957 году на Ленинградском
Металлическом заводе (входит в состав «Силовых машин»).
Среди дальнейших достижений завода – создание в 70-х годах
прошлого века самой мощной на тот момент газовой турбины
ГТЭ-100. В начале 90-х годов было спроектировано и
изготовлено несколько газовых турбин мощностью 150 мегаватт.
Помимо этого, на предприятии по лицензии выпускали газовые
турбины ГТЭ-160 с высокой степенью локализации.
«На Ленинградском Металлическом заводе в своё время была
сформирована крепкая база газотурбиностроения, -
резюмирует Николай Фокин. –
В нашем распоряжении есть
опыт предшественников, который нам предстоит преумножить,
используя новые технологи».
Здесь же на предприятии работает несколько
специализированных конструкторских бюро: КБ газовых турбин,
КБ паровых турбин, КБ гидравлических турбин, а также
Дирекция по системам автоматики энергетических машин.
«Все эти КБ, -
продолжает Николай Фокин, -
развивают новую технику и имеют хорошие связи с научными
организациями».
Все это позволяет уверенно говорить о возможности
налаживания современного производственного полного цикла по
выпуску продукции любой сложности.
И первые газотурбинные установки, с которыми «Силовые
машины» решили выйти на рынок –
ГТЭ-65 и
ГТЭ-170.
По
ГТЭ-65 была ведется глубокая модернизация
(прообраз турбины был практически создан некоторое время
назад). «Мы планируем эту машину в ближайшее время
подготовить к проведению дальнейших испытаний. Помимо самой
базовой машины стоит задача установить на турбине новую
отечественную камеру сгорания, и работы эти уже активно
ведутся.
Базовый вариант
ГТЭ-170 был спроектирован
конструкторами СКБ ГТУ еще на ЛМЗ. Сейчас ведется его
переработка.
«По этой машине документация готова на 80%,
и мы приступили к ее производству, -
говорит Николай Фокин. -
Те
работы, которые ведутся сейчас по выпуску документации,
связаны с целью максимального использования российских
материалов и комплектующих. Первую версию ГТЭ-170 мы
планируем выпустить уже в 2023 году». Как уже писала
наша газета, в «Силовых машинах» проведена большая работа по
подготовке к выпуску новых газовых турбин повышенной
мощности и эффективности. Одно из ярких достижений
предприятия заключается в том, что на нём фактически за год
с нуля создано полноценное конструкторское бюро
газотурбинных установок. Сегодня штат нового КБ составляют
порядка 100 специалистов высочайшей квалификации, обладающих
глубокими знаниями, навыками, талантами и опытом аналогичной
конструкторской работы в авиационных и энергетических
отраслях.
Завершается разработка конструкторской документации,
реализуется масштабный комплекс научно-исследовательских и
опытно-конструкторских работ. К возрождению отечественного
газотурбостроения привлечены все заинтересованные стороны
научного и промышленного сообщества страны, определены
отечественные поставщики критически важных комплектующих и
заготовок, ведётся модернизация собственной производственной
и экспериментально-исследовательской базы.
Сейчас головной образец ГТЭ-65, который в 2012 году был
испытан с выходом на холостой ход, проходит ревизию на
производстве, первый образец ГТЭ-170 запущен в производство.
Первые машины, полностью произведённые в России, компания
будет готова поставлять не позднее конца 2023 года. При этом
КБ продолжает совершенствовать обе турбины, а именно
проточные части компрессора и турбины, а также камеру
сгорания, чтобы увеличить мощность и улучшить
технико-экономические показатели.
По словам Николая Фокина, для решения этих задач
привлечена фундаментальная наука. В разработке НИОКР
участвует практически вся страна: предприятие планирует до
конца года заключить порядка 40 договоров с ключевыми
профильными научно-исследовательскими и промышленными
организациями России, среди которых – Сибирское отделение
РАН, НПО ЦКТИ, НИИ КМ «Прометей», ЦИАМ, ВТИ, ЦНИИТМАШ,
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра
Великого, Уральский федеральный университет и многие другие.
Для выполнения сложных аэродинамических и прочностных
расчётов – как поузловых, так и в сборе – компания ввела в
эксплуатацию вычислительный кластер с пиковой
производительностью 170 TFLOPS. На сегодняшний день «Силовые
машины» - единственная в России промышленная компания,
обладающая такими вычислительными мощностями.
Помимо непосредственно НИОКРовских работ, на сегодня
практически определены отечественные поставщики критически
важных комплектующих и заготовок для создания и выпуска
новых турбин. Сформирована цепочка отечественных поставщиков
по всем необходимым компонентам, включая литьё и поковки,
идёт утверждение их в качестве субпоставщиков.
Важный вопрос, который сейчас в проработке, это производство
литых заготовок для рабочих лопаток газовых турбин. При этом
«Силовые машины» готовы инвестировать либо в развитие
технологической базы поставщиков литья, либо в создание
собственного литейного производства. В общем, в любом случае
этот вопрос тоже, как говорится, «будет закрыт».
Собственно производство газовых турбин
ГТЭ-65 и
ГТЭ-170
будет развёрнуто в Санкт-Петербурге на Ленинградском
Металлическом заводе, чьи производственные площадки
расположены в четырёх районах города. Это комплементарно
технологическим операциям, которые завод исторически делает,
однако, как уверяют на предприятии, необходимо дооснащение
производства некоторыми группами оборудования. В настоящее
время завершён технологический проект. Общий объём
планируемых инвестиций в дооснащение производства превышает
4 млрд руб.
Важнейшим элементом надежной работы по созданию новых
турбин,
считает Николай Фокин, является работа с
соисполнителями:
«Мы определили потенциальных
соисполнителей основных ключевых компонентов, которые
используются в газовой машине. Это поставщики чугунного
литья для корпусных деталей, поставщики дисков и стальных
литых деталей. Очень важным и очень серьезным элементом
является изготовление лопаток турбины. Мы проработали все
предприятия, которые существуют в России и могли бы делать
данную продукцию полноценно, но они загружены собственной
продукцией, и их мощности не позволяют удовлетворить наши
потребности. Поэтому вопрос остается на стадии решения. Мы
рассматриваем вариант либо совместного предприятия с ними,
либо создания собственного литейного комплекса. Вопрос будет
решен, я думаю, до конца этого года».
По словам Николая Фокина, также в рамах программы
проводится модернизация стенда для испытаний камер сгорания,
созданного предприятием и расположенного в Санкт-Петербурге.
В рамках масштабной работы по созданию новых образцов
энергетического оборудования в ноябре "Силовые машины"
объявили о старте открытого технического конкурса "ТехноВызов"
для разработчиков управляющих программ и технологических
процессов производства. Конкурс проводится с целью поиска
прорывных решений в технологиях обработки турбинных лопаток.
К участию приглашаются инжиниринговые компании и талантливые
инженеры, готовые разработать прорывные решения в технологии
обработки турбинных лопаток.
Участникам предстоит создать и защитить проект
технологического решения для обработки турбинных лопаток,
отработать его в условиях действующего производства и
внедрить на партию изделий в соответствии с требованиями к
качеству, производительности и минимальным затратам.
Победитель получит денежное вознаграждение в размере 20% от
подтвержденного годового экономического эффекта.
Не будет преувеличением говорить о том, что своими
многоплановыми усилиями «Силовые машины» способствуют
возрождению независимого отечественного газотурбостроения,
ничуть не уступающего мировым брендам в этой области. Важно
и то, что к этому процессу предприятие привлекло большую
кооперационную сеть производителей самого широкого
отраслевого контекста. Таким образом, создание новых
отечественных газотурбинных установок стало по-настоящему
национальным индустриально-технологическим проектом,
обеспечивающим комплексный рост компетенций по целому ряду
направлений, в том числе конструкторских, инженерных,
материаловедческих и многих других.
С использованием материалов ПАО «Силовые машины»