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. Проведен 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 (котел, турбина) с ультрасверхкритическими параметрами пара;
- разработаны варианты возможных тепловых схем энергоблоков;
- разработаны варианты возможных решений по выбору конструкционных материалов, обеспечивающих надежную 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 надежность работы;
- требования к экономичности проточных частей турбины, к маневренности, надежности 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 отчет 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, совмещенными 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 надежности 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

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

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.