О. В. Шевченко, С. К. Ерохин (к.т.н.), С. А. Покровский – ЗАО «РЭП Холдинг»

В настоящее время в области отечественного энергомашиностроения сложилась непростая ситуация. Недостаточное стимулирование развития энергетического машиностроения и относительно дешевый импорт надежного оборудования, производимого мировыми лидерами, снижали возможности для совершенствования целого ряда технологических направлений. В сложившейся ситуации необходимы значительные усилия для восстановления позиций национальных производителей в энергомашиностроении и смежных отраслях.
Ослабление рубля повышает конкурентоспособность продукции отечественного энергомашиностроения как в России, так и на мировых рынках. К тому же, есть целый ряд российских предприятий, которые по технологиям, уровню организации производства, по всем бизнес-процессам и качеству выпускаемой продукции находятся на самом высоком мировом уровне. Так, например, российские производители создают вполне конкурентоспособные теплофикационные и конденсационные паровые турбины и котлы. Накоплен огромный опыт в разработке и производстве гидравлических турбин большой мощности, а также паровых турбин и реакторов для атомной отрасли. В этот список, безусловно, входит и продукция компании «РЭП Холдинг».
Благодаря модернизации и внедрению передовых технологий, Холдинг является в настоящее время ключевым российским производителем газоперекачивающего и газотурбинного оборудования для крупнейших инфраструктурных проектов страны, лидером в сегменте индустриальных газовых турбин и единственным в России производителем стационарных газовых турбин мощностью до 32 МВт.
Основная линейка продукции – это газотурбинные установки мощностью 16, 25, 32 МВт, центробежные нагнетатели, паровые турбины мощностью до 30 МВт, электротехническое оборудование, автоматические системы управления.
В этом году ЗАО «РЭП Холдинг» начало производство новой стационарной газотурбинной установки T16 мощностью 16 МВт для объектов энергетики и нефтегазовой отрасли. Разработанная в партнерстве с GE Oil & Gas, новая ГТУ будет применяться для строительства и модернизации энергетических объектов, а также в газовой отрасли для транспорта природного газа. Турбина Т16 относится к классу стационарных ГТУ с длительным ресурсом и широкими возможностями по техническому обслуживанию на объектах эксплуатации. Это достигается за счет концепции техобслуживания отдельных модулей. Полный жизненный цикл ГТУ Т16 составляет 200 тыс. часов. Все системы Т16 спроектированы с учетом обеспечения высоких эксплуатационных характеристик и удобства технического обслуживания.
Двигатель имеет механическую мощность 16,5 МВт, КПД – 37 %. Электрический КПД ГТУ составляет 36 %, эффективность в когенерационном цикле – 80 %. Низкоэмиссионная камера сгорания обеспечивает хорошие экологические характеристики ГТУ: выбросы NO_x не превышают 25 ppm. Частота вращения ротора силовой турбины (7800 об/мин) оптимально сочетается с характеристиками центробежных нагнетателей. Таким образом, ГТУ T16 может эффективно использоваться для работы в составе газоперекачивающих агрегатов.
Осевой 12-ступенчатый компрессор, обеспечивающий степень сжатия 19, оснащен устройством поворота направляющих лопаток первых трех ступеней. Двухступенчатая турбина низкого давления оснащена поворотным сопловым аппаратом первой ступени.
Стационарная ГТУ Т16 характеризуется высокой надежностью и эксплуатационной готовностью, хорошими эксплуатационными показателями в широком диапазоне нагрузки. Это достигается благодаря современным методам проектирования, обеспечивающим оптимальные характеристики в широком диапазоне рабочих нагрузок, применению новейших материалов и технических решений. Удобство технического обслуживания на месте эксплуатации гарантируется рядом конструктивных особенностей ГТУ.
В частности, возможна боковая выкатка как газогенератора и турбины низкого давления по отдельности, так и турбоблока полностью. Конструктивное исполнение Т16 и облегченный доступ к вспомогательным системам значительно упрощают техобслуживание и эксплуатацию ГТУ.
Высокий КПД и хорошие экологические показатели гарантированы в диапазоне нагрузки от 20 до 100 %. Реализованные алгоритмы управления не требуют сезонных подстроек характеристик камеры сгорания при сохранении низкой эмиссии вредных выбросов. Встроенные высоконадежные датчики, устройства для преобразования и передачи параметров обеспечивают дистанционный контроль, комплексный анализ и диагностику технического состояния всех систем ГТУ.
Компания «РЭП Холдинг» изготавливает и поставляет комплекс оборудования для ГТУ-ТЭС, основой которых будут энергоблоки мощностью 16 МВт. Энергоблок может комплектоваться котлом-утилизатором – паровым или водогрейным. ГТЭ-16 устанавливается в главном корпусе электростанции или в индивидуальном легкосборном укрытии ангарного типа. При необходимости (в случае реконструкции конкретного энергетического объекта) может быть реализован вариант с размещением установки в существующем здании.
В составе ГТЭ-16 применен газотурбинный двигатель Т16 в комплекте с основным и вспомогательным оборудованием:
•    газовая турбина (ГТ);
•    турбогенератор (ТГ);
•    редуктор между ГТ и ТГ;
•    комплексное воздухоочистительное устройство (КВОУ);
•    котел-утилизатор (при необходимости);
•    дожимной компрессор топливного газа (при необходимости);
•    система воздуховодов, газоходов;
•    система автоматического управления;
•    электрооборудование;
•    металлоконструкции, площадки обслуживания и др.
Комплексная поставка оборудования «РЭП Холдинга» обеспечивает оптимальные компоновочные решения для заказчика при гарантии конкурентной стоимости всего состава оборудования ГТУ–ТЭС.
В целях обеспечения надежной работы оборудования электростанций ЗАО «РЭПХ» предлагает заказчикам услуги по обеспечению мониторинга, комплексного обслуживания и ремонта на весь период эксплуатации газовой турбины.
Генератор. В ГТЭ-16 применен синхронный двухполюсный трехфазный турбогенератор российского производства, предназначенный для выработки электроэнергии при соединении с газовой турбиной и непосредственном включении в электрическую сеть или через трансформатор.
Номинальная мощность генератора 16 МВт, полная мощность – 20 МВА, частота вращения 3000 об/мин. КПД в номинальном режиме составляет 98,1 %. Система охлаждения двухконтурная: внутренний контур воздушный, внешний – жидкостный.
В соответствии с требованиями стандартов МЭК, генератор успешно работает во всех нормальных условиях эксплуатации, а также в таких нестабильных состояниях, как системные сбои, сброс нагрузки и сбой синхронизации. По согласованию с заказчиком в составе ГТУ могут применяться другие турбогенераторы номинальной мощностью 16 МВт с воздушным или жидкостным охлаждением.
Редуктор. Одноступенчатый редуктор производства ЗАО «РЭПХ» имеет параллельное расположение валов для передачи мощности от вала газовой турбины – 7800 об/мин к валу генератора с частотой вращения 3000 (1500) об/мин. По согласованию с заказчиком, в составе ГТЭ-16 могут быть применены редукторы других поставщиков.
Система автоматического управления газотурбинной энергоустановки (САУ ГТЭ). САУ ГТЭ предназначена для выполнения функций автоматического управления, регулирования, контроля и защиты, обеспечивающих длительную безаварийную работу энергоустановки и вспомогательных систем. Она поставляется в комплекте с турбогенератором и представляет собой независимую, функционально законченную распределенную систему, основные компоненты которой выполнены на единых программно-аппаратных средствах.
Система автоматического управления построена с учетом требований РД 153-34.135.127-2002 и выполняет полный комплекс управляющих и информационных функций, а также функций регулирования и контроля, необходимых для работы энергоблока на всех режимах эксплуатации.
Электротехническое оборудование. В его состав входят системы выработки и выдачи электроэнергии и электроснабжения собственных нужд, контроля и управления электрической части и релейной защиты, освещения, заземления и молниезащиты.
Оборудование системы автоматического управления ГТЭ-16 и электротехническое оборудование размещены в блок-боксах, которые могут быть выполнены как для установки снаружи, так и внутри помещения энергоцеха.
Компоновка энергоблока. Конструкция ГТЭ-16 позволяет производить обслуживание и частичный ремонт на месте эксплуатации без демонтажа и отправки на предприятие-изготовитель.
Весь цикл производства ГТУ, включая сборку и испытания, осуществляется на производственных площадках «РЭП Холдинга» в С.-Петербурге. Разработка газотурбинного двигателя T16 началась в 2013 году, испытания первых образцов ГТУ мощностью 16 МВт пройдут во втором полугодии текущего года.
Комплектные агрегаты, включая все вспомогательные системы и средства управления, будут поставляться заказчикам в состоянии максимальной заводской готовности и планируются к выходу на рынок в начале 2016 года.