Сведения о ходе выполнения проекта № 14.576.21.0048 по теме «Разработка научно-технических решений для создания оборудования угольного энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара»

Первый этап

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014 г. № 14.576.21.0048 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 «Выбор направления исследований» в период с 22.08.2014 г. по 31.12.2014 г. были выполнены следующие работы:
1 Проведён аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе, обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и (или) российских научных журналах, монографии и (или) патенты – не менее 15 научно-информационных источников за период 2009 – 2014 гг.
2 Проведён анализ опыта разработки и исследований оборудования для энергоблоков с ультрасверхкритическими параметрами пара;
3 Выбрано и обосновано направление исследований;
4 Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96;
5 Разработаны варианты возможных решений задачи, в том числе:
- разработаны возможные варианты параметров пара для угольных энергоблоков;
- разработаны варианты возможного профиля основного энергетического оборудования энергоблоков (котёл, турбина) с ультрасверхкритическими параметрами пара;
- разработаны варианты возможных тепловых схем энергоблоков;
- разработаны варианты возможных решений по выбору конструкционных материалов, обеспечивающих надёжную и безопасную эксплуатацию оборудования для рассматриваемых параметров пара;
6 Разработаны требования к энергоблокам нового поколения и конструкционным материалам для их создания, в том числе:
- требования к котельному агрегату, обеспечивающих экономичность, экологичность, маневренность и надёжность работы;
- требования к экономичности проточных частей турбины, к маневренности, надёжности и ремонтопригодности;
- требования к тепловой схеме, обеспечивающие высокую экономичность энергоблока;
- требования к структуре и свойствам конструкционных материалов, обеспечивающие необходимый уровень расчётных характеристик.
Разработана отчётная документация в составе:
• Промежуточный отчёт по ПНИ;
• Отчёт о патентных исследованиях;
• Требования к энергоблокам нового поколения и конструкционным материалам для их создания.

Полученные результаты 1-го этапа работы соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту. Создан задел успешного выполнения последующего этапа, что обеспечивает перспективу продолжения работ по проекту.

Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
На первом этапе работ по проекту получение охраняемых РИД не предусмотрено.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчётном этапе исполненными надлежащим образом.

Второй этап

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014 г. № 14.576.21.0048 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 2 «Проведение теоретических исследований» в период с 01.01.2015 г. по 30.06.2015 г. были выполнены следующие работы:
1 Определены основные требования к оборудованию энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара, в том числе:
- номинальная электрическая мощность;
- номинальный расход пара на турбину;
- номинальная паропроизводительность котла;
- минимальная и максимальная паропроизводительность;
- показатели тепловой экономичности;
- показатели экологической эффективности;
- регулировочный диапазон нагрузок;
- основные режимы работы;
- показатели маневренности.
2 Разработаны конструктивно-технические решения для создания энергетического оборудования энергоблоков с ультрасверхкритическими параметрами пара, в том числе:
- выполнены расчёты основных показателей блока при различных параметрах пара и компоновке оборудования;
- разработаны варианты профиля котла (пылеугольного и с ЦКС) на ультрасверхкритические параметры пара и выбран оптимальный;
- разработаны варианты тепловой и гидравлической схем парогенерирующих и пароперегревательных поверхностей нагрева пароводяного тракта вариантов котлов;
- определены возможные варианты типоразмерного ряда элементов пароперегревательного тракта котла и станционных трубопроводов;
- разработана конструкция турбины с подшипниками, совмещёнными с муфтами роторов;
- разработано техническое предложение для разработанного варианта конструкции турбины с подшипниками, совмещёнными с муфтами роторов.
3 Разработана методика оценки эксплуатационной надёжности конструкционных материалов по уровню механических свойств для следующих высокотемпературных элементов энергоблоков:
- пароперегревательного тракта;
- трубопроводов;
- роторов и корпусов турбин.
4 Проведено математическое моделирование топочной камеры пылеугольного котла.
5 Выполнен анализ результатов математического моделирования топочной камеры пылеугольного котла.
6 Принято участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов работы.

Разработана отчётная документация в составе:
• Промежуточный отчёт по ПНИ;
• Методика оценки эксплуатационной надёжности конструкционных материалов по уровню механических свойств для высокотемпературных элементов энергоблоков;
• Тепловая и гидравлическая схемы парогенерирующих и пароперегревательных поверхностей нагрева пароводяного тракта вариантов котлов;
• Техническое предложение для разработанного варианта конструкции турбины с подшипниками, совмещёнными с муфтами роторов;
• Документы, подтверждающие участие в мероприятиях, в том числе тезисы и доклады конференций.

Полученные результаты 2-го этапа работы соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту. Создан задел успешного выполнения последующего этапа, что обеспечивает перспективу продолжения работ по проекту.

Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
На втором этапе работ по проекту получение охраняемых РИД не предусмотрено.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчётном этапе исполненными надлежащим образом.

Третий этап

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014 г. № 14.576.21.0048 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 3 «Создание экспериментальных образцов энергетического оборудования» в период с 01.07.2015 г. по 31.12.2015 г. были выполнены следующие работы:
1 Разработан эскизный проект экспериментального образца узла топочно-горелочного устройства котла для энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
2 Разработан и изготовлен экспериментальный образец узла топочно-горелочного устройства котла для энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
3 Разработаны Программа и методики экспериментальных исследований узла топочно-горелочного устройства котла для энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
4 Разработана тепловая схема энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
5 Разработана схема очистки дымовых газов от золы, оксидов азота и серы;
6 Подготовлены и поданы две заявки на регистрацию РИД, полученных в ходе выполнения ПНИ.

Разработана отчётная документация в составе:
• Промежуточный отчёт по ПНИ;
• Эскизный проект экспериментального образца узла топочно-горелочного устройства котла для энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
• Акт изготовления экспериментального образца узла топочно-горелочного устройства котла;
• Программа и методики экспериментальных исследований узла топочно-горелочного устройства котла для энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
• Тепловая схема энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара;
• Схема очистки дымовых газов от золы, оксидов азота и серы;
• Заявки на регистрацию РИД.

Полученные результаты 3-го этапа работы соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту. Создан задел успешного выполнения последующего этапа, что обеспечивает перспективу продолжения работ по проекту.
Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
Полезная модель, заявка № 20151968 от 11.06.2015 г. «Валопровод с соединительными муфтами, совмещёнными с его подшипниковыми опорами, и совмещённый с муфтой валопровода подшипник скольжения».
Полезная модель, заявка № 2015148275 от 11.11.2015 г. «Прямоточный паровой котёл на твердом топливе с инвертной топочной камерой для паротурбинного энергоблока ультрсверхкритических параметров пара».

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчётном этапе исполненными надлежащим образом.

Четвёртый этап

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 22.08.2014 г. № 14.576.21.0048 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 4 «Проведение экспериментальных исследований» в период с 01.01.2016 г. по 30.06.2016 г. были выполнены следующие работы:
1 Проведены экспериментальные исследования узла топочно-горелочного устройства в соответствии с разработанной Программой и методикой;
2 Проведены исследования структуры, кратковременных механических свойств, жаропрочности и жаростойкости перспективных марок стали и сплавов для изготовления элементов пароперегревательного тракта, трубопроводов, роторов и корпусов турбин;
3 Разработаны требования к выбору марок стали и сплавов для изготовления элементов пароперегревательного тракта, трубопроводов, роторов и корпусов турбин;
4 Подготовлено стендовое оборудование для проведения экспериментальных исследований узла топочно-горелочного устройства, в том числе:
- налажена стендовая установка для исследовательских испытаний;
- оттарированы, откалиброваны контрольно-измерительные приборы для метрологического обеспечения исследовательских испытаний;
5 Проведена оценка РИД;
6 Принято участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов работы.

Разработана отчётная документация в составе:
• Промежуточный отчёт по ПНИ (6 частей);
• Акты, протоколы экспериментальных исследований;
• Требования к выбору марок стали и сплавов для изготовления элементов пароперегревательного тракта, трубопроводов, роторов и корпусов турбин;
• Акт подготовки стендового оборудования для проведения экспериментальных исследований узла топочно-горелочного устройства;
• Акт проведения тарировки и калибровки контрольно-измерительных приборов для метрологического обеспечения исследовательских испытаний;
• Отчёт об оценке РИД;
• Документы, подтверждающие участие в мероприятиях, в том числе тезисы и доклады конференций.

На отчётном этапе получены результаты для оформления материалов с целью подачи заявки на получение патента на полезную модель.
Полученные результаты 4-го этапа работы соответствуют техническим требованиям к выполняемому проекту. Создан задел успешного выполнения заключительного этапа, что обеспечивает перспективу продолжения работ по проекту.
Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки
На четвёртом этапе работ по проекту получение охраняемых РИД не предусмотрено.