Отечественные ГТУ и ПГУ на их основе единичной мощностью до 1000 МВт с КПД до 60%

Актуальность

В последние годы мощные парогазовые установки с КПД выше 50% заняли прочное место в мировой электроэнергетике. К концу 2009 г. в мире эксплуатировалось 29 тыс. энергетических ГТУ общей мощностью 1170 ГВт. Ежегодно вводится в среднем 300 энергетических ГТУ. Их суммарная мощность составляет 50–70 ГВт, а стоимость – более 10 млрд. дол.

В России мощность конденсационных газомазутных энергоблоков, работающих с КПД 35–40 % составляет 35 ГВт. Замена их парогазовыми установками позволит экономить 30–40% природного газа или вырабатывать на том же газе на 30–40% больше электроэнергии. Большая экономия возможна при переводе на парогазовый цикл газомазутных ТЭЦ с комбинированной выработкой электроэнергии и тепла.

В настоящее время в стране разработано и может поставляться на электростанции все основное оборудование для создания парогазовых установок, (кроме некоторых типоразмеров ГТУ): котлы-утилизаторы, паровые турбины, насосы и т.д. Данное оборудование успешно освоено на электростанциях.

В России эксплуатируется 13 ГТУ типа ГТЭ-160 и завершается монтаж еще нескольких аналогичных ГТУ.

На всех ГТУ подтверждены расчетные показатели. ГТУ работают надежно и экономично.

В настоящее время изготовлены 4 ГТУ типа ГТЭ-110 и еще 2 находятся в производстве. Проведены их испытания, как при автономной работе, так и в составе ПГУ, подтвердившие высокие показатели двигателя.

Однако, при освоении ГТУ типа ГТЭ-110 в регулярной эксплуатации возникли трудности как технического, так и организационного характера, препятствующие пока широкому распространению этой ГТУ. Необходимы быстрые и энергичные меры по устранению этих трудностей.

Национальным интересам России, безусловно, соответствует использование на её электростанциях оборудования отечественного производства.

Организация в стране производства энергетических ГТУ позволит:

• уменьшить, а затем и прекратить их импорт;
• сохранить и развить с использованием передового опыта авиационного двигателестроения имеющуюся в стране компетенцию в области конструирования, производства и эксплуатации энергетических ГТУ;
• создать потенциал для экспорта парогазотурбинного оборудования и услуг.

Цели и задачи технологии

Учитывая масштаб потребностей, отечественная разработка и создание производства перспективных газовых турбин для энергетики является крупнейшей государственной задачей.

Необходимо быстро завершить «доводку» газотурбинной установки ГТ-110, которая по своим технико-экономическим показателям привлекательна для установки на многих отечественных ТЭЦ.

Так же целесообразна локализация в России производства мощных, порядка 300 МВт, энергетических ГТУ, в настоящее время серийно выпускаемых за рубежом.

Разрабатывать следующее поколение энергетических ГТУ необходимо внутри страны на общей технологической базе с авиадвигателями следующего поколения.

Технический уровень этих ГТУ при реальных сроках их разработки и освоения должен быть чрезвычайно высоким; единичные мощности около 350–400 МВт при начальной температуре газов выше 1600 °С, а КПД парогазовых установок с ними – выше 60%.