Д.А. Капралов, А.А. Троицкий – ООО «Турбомашины»

В этом году международный конгресс и ведущая мировая выставка по энергетике проводилась в Амстердаме. В ней приняли участие все ведущие производители энергетического оборудования, инжиниринговые, проектные и сервисные компании.

Традиционно в рамках мероприятия наряду с Power-Gen Europe проводились выставки Powergrid Europe (передача и распределение энергии) и Renewable Energy World Europe (возобновляемые источники энергии). В результате была всесторонне представлена ситуация на мировом и, в частности, на европейском энергетическом рынке.
В выставке приняли участие более 500 компаний. В течение трех дней ее посетили более 12 тыс. специалистов. В рамках конференции Power-Gen Europe были представлены доклады по шести основным направлениям:
•    Стратегия европейского энергетического рынка. Распределенное и комбинированное производство электрической и тепловой энергии, выработка энергии за счет утилизации отходов.
•    Технологии снижения выбросов вредных веществ в атмосферу.
•    Применение газообразного топлива в качестве источника энергии.
•    Применение угля и биомассы для выработки энергии, атомная энергетика.
•    Электрические и контрольно-измерительные системы.
•    Эксплуатация, обслуживание и оптимизация работы электростанций.
Экспоненты представляли новые и модернизированные приводы и энергоустановки, компоненты двигателей и электростанций – редукторы, турбинные лопатки, диски и корпуса, а также САУ, системы очистки воздуха, топлива, масла и многое другое. Широко представлялись новые технологии изготовления и расчета деталей и узлов энергоблоков. Все активнее в рамках выставки освещаются технологии выработки энергии по органическому циклу Ренкина (ORC).
В частности, компания Calnetix Power Solutions представила вниманию посетителей энергоблок M-Series ModuleTM мощностью 125 кВт. Он выполнен в виде единого модуля, в состав которого входят одноступенчатая расширительная турбина, высокооборотный генератор, охладитель рабочего тела и все необходимое электротехническое и вспомогательное оборудование. Температура сбросных газов на входе в энергоблок – 121 °С.
В результате, без сжигания топлива вырабатывается дополнительное количество электроэнергии. Энергоблок может утилизировать низкопотенциальную тепловую энергию выхлопных газов дизельных, газопоршневых и газотурбинных двигателей, водогрейных и паровых котлов, работающих на биомассе, мусорных отходах, а также сбросное тепло технологических процессов в различных отраслях промышленности и т.д.
К преимуществам данной технологии следует отнести экологичность оборудования, легкость в эксплуатации и обслуживании, компактность энергоблока и короткий срок окупаемости. Кроме того, рабочая органическая жидкость HCFC, используемая в энергоблоке, абсолютно безвредна для окружающей среды, тем более что она циркулирует в герметичном контуре. Данная технология становится все более популярной на энергетическом рынке. Официальными партнерами Calnetix Power Solutions было реализовано множество проектов в Италии, Франции, Испании, Словении, Израиле, Мексике, Великобритании и других странах. В настоящее время компания ищет партнеров в России и странах СНГ.
Аналогичное оборудование было представлено на стенде Pratt & Whitney. Оно разрабатывается и производится итальянской компанией Turboden s.r.l., которая вошла в состав Pratt & Whitney (UTC Group) в 2009 году. Стандартные энергоблоки производятся в диапазоне мощности 200…5000 кВт. По требованию клиента могут быть изготовлены энергоблоки мощностью до 10 МВт. Они обеспечивают утилизацию сбросного тепла выхлопных газов различных двигателей, технологических процессов, геотермальной энергии, а также тепла, полученного с помощью солнечных батарей путем термодинамической конверсии.
На выставке демонстрировался энергоблок Model 280 PureCycle^® мощностью 280 кВт. Температурный диапазон подаваемых в энергоблок сбросных газов составляет 91…149 °С. Всего в настоящее время в эксплуатации на европейском рынке находится более 150 установок компании, 130 из которых утилизируют тепло, вырабатываемое с использованием биомассы в качестве топлива.
Российские компании на выставке представляли ОАО «Энергомаш», «ЭМ-Альянс», НПО «Сатурн», объединение «Силовые машины», ОАО «Технопромэкспорт».
Компания Rolls-Royce демонстрировала свою новую разработку в области газовых турбин – модель RB211-H63. Она была создана на базе хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации двигателей RB211-GT61/G62. При создании новой модели также использовались технологии, отработанные в составе двигателя Trent 60, в частности рабочие лопатки турбины высокого давления, статор и ротор компрессора. В результате достигнуто увеличение мощности на 13 %, т.е. на 11 МВт. Таким образом, электрическая мощность нового двигателя составит 45 МВт (согласно ISO), КПД – 41,5 %. По расчетам специалистов компании, это обеспечит дополнительную прибыль владельцам более $2 млн в год.
Все работы по модернизации двигателя проводились в кооперации подразделений компании в Монреале (Канада), Маунт Вернон (США) и Ансти (Великобритания). Окончательная сборка энергоблока и его эксплуатационные испытания будут выполнены в Монреале. Они начнутся в ноябре текущего года и закончатся в начале 2011-го. Компания планирует начать первые коммерческие поставки энергоблока в начале 2012 года в комплектации WLE. Энергоблоки, оснащенные сухой низкоэмиссионной камерой сгорания (DLE), будут доступны на рынке в начале 2013 года.
Швейцарская компания Kissling AG экспонировала новый планетарный редуктор ASTRO-310, разработанный для газотурбинных установок мощностью 0,5…8,0 МВт и частотой вращения силового вала 20000…40000 об/мин. Он создан с применением технологии Flex-Pin, что обеспечивает передаточное число от 8 до 80. Использование данного редуктора позволит сократить частоту вращения до 1500 об/мин, а ГТУ могут оснащаться стандартными турбогенераторами.
Компания ExxonMobil представила масло с высокими эксплуатационными свойствами для газовых двигателей – Mobil SHC Pegasus.
Благодаря моющим свойствам масла, уменьшается образование отложений на деталях двигателя и повышается его эффективность. Высокий уровень смазывающих свойств масла повышает надежность и работоспособность двигателя.
Таким образом, на рынке появилось первое масло для газовых двигателей, предоставляющее реальные возможности для энергосбережения. Результаты эксплуатационных испытаний и комплексного тестирования, проводившегося независимой университетской лабораторией, показали, что при использовании масла Mobil SHC Pegasus экономия топлива достигает 1,5 %.
Опрос специалистов энергетической отрасли, проведенный компанией PennEnergy совместно с Mobil Industrial Lubricants в 2009 г., показал, что эффективное смазывание подшипников – веский фактор повышения производительности до максимального уровня. Причем, более 65 % респондентов считают, что основные проблемы связаны именно с подшипниками. Новое масло Mobil SHC Pegasus разработано специально для решения подобных технических проблем. Оно надежно защищает подшипники и имеет увеличенный срок службы, что обеспечивает оптимальную защиту деталей двигателя. Эти преимущества нового масла повышают надежность работы как двигателя в целом, так и его деталей, позволяют сократить время простоя и снизить эксплуатационные расходы.
Эксплуатационные испытания в сложных условиях продемонстрировали, что интервал замены масла может превышать 16 тыс. часов, что в 3-4 раза больше, чем при использовании стандартных масел для газовых двигателей. Увеличение интервала сокращает время простоя двигателей, а также уменьшает количество масла, требующего утилизации.
Технологические новинки для энергетического рынка продемонстрировала компания Testo AG (Германия). На стенде были представлены анемометры, гигрометры, манометры, газоанализаторы, тепловизоры и другое оборудование. Внимание посетителей привлекли газоанализаторы testo 330-1LL/-2LL, testo 372-2, testo 350-S/-XL, testo 335 c функцией передачи данных по каналу Bluetooth. Опция Bluetooth для анализаторов дымовых газов доступна на рынке с начала текущего года. Благодаря этой функции, данные измерений могут передаваться с анализаторов посредством усовершенствованной и наиболее удобной беспроводной связи на ПО Easyheat (для ПК) и Easyheat Mobile (для КПК), а также получать данные измеренного сажевого числа c цифрового анализатора testo 308.
В связи с ростом цен на энергоносители все более актуальным становится вопрос о необходимости мониторинга КПД топливосжигающих установок посредством измерений выбросов. Практичный, легкий в эксплуатации анализатор выбросов идеально подходит для решения данных задач в самых различных областях применения. Новинка компании – газоанализатор testo 340 стандартно оснащен сенсором O₂. Также в любое время возможно дооснащение анализатора тремя дополнительными сенсорами. Данный газоанализатор разработан специально для применения на дизельных и газопоршневых двигателях, а также на газовых турбинах.
Большим вниманием посетителей на выставке пользовались обновленные версии тепловизоров testo 880. С 2009 г. они оснащаются новыми функциями, такими как автоматическое распознавание горячей/холодной точки, быстрая настройка коэффициента излучения, позволяющая наблюдать изменение теплового изображения в режиме реального времени, ручной запуск самокалибровки тепловизора.
Компания GE Energy Jenbacher gas engines объявила, что в сотрудничестве с ABB Turbo Systems разработан газопоршневой двигатель с двухступенчатым турбонаддувом. За его основу взят двигатель J624. По сообщению специалистов GE, при использовании технологии турбонаддува компании АВВ мощность двигателя повысилась на 10 % – с 4 до 4,4 МВт, а электрический КПД увеличился до 46,5 %.
В настоящее время данная технология отработана только для больших газопоршневых двигателей. В дальнейшем компания планирует применить ее на всем модельном ряде оборудования. Новый двигатель будет использоваться в составе когенерационных и тригенерационных электростанций независимых производителей энергии. На рынке он должен появиться в следующем году.
GE Energy подписала соглашение с Doosan Heavy Industries & Construction Co. Ltd. о сотрудничестве в области разработки и создания современных паровых турбин. Компании сотрудничают в данной сфере с 1976 года. В результате совместной деятельности были разработаны, произведены и запущены в эксплуатацию паровые турбины общей мощностью более 30 ГВт. Это определило намерение компаний развивать дальнейшие разработки в этой сфере. Руководители компаний отметили, что данный альянс обеспечит компаниям конкурентные позиции на рынке в будущем.
Компания Guascor S.A. разработала новый газопоршневой двигатель HGM 560 мощностью 1,2 МВт (1500 об/мин) – на сегодня это самый мощный привод, выпускаемый компанией. Он может работать на природном газе и других газах в составе электростанций различного цикла. Двигатель имеет КПД 42,4 % и характеризуется низким уровнем эмиссии.
На стенде компании Turbec были представлены энергоблоки мощностью 600 кВт, созданные на базе микротурбин. Первые шесть установок будут введены на когенерационной электростанции во Франции в конце текущего года.
Capstone Turbine Corporation объявила об успешных испытаниях энергоустановки, преобразующей солнечную энергию в электрическую с помощью солнечного ресивера, который приводит в действие микротурбинный генератор. Установка разработана на базе микротурбины С65 (мощностью 65 кВт) в сотрудничестве с компанией HeliosFocus. Традиционно микротурбины используют жидкое или газообразное топливо для выработки электроэнергии. В представленной установке солнечная энергия преобразуется в концентраторе (компании HeliosFocus) и обеспечивает достаточное количество тепла для приведения в действие микротурбины.
Применение данной разработки значительно повышает эффективность использования солнечной энергии по сравнению с традиционными солнечными батареями. Испытания новой установки были проведены в Израиле, на площадке института Weizmann Institute в г. Реховот. В настоящее время начались работы по адаптации данной технологии ко всем установкам Capstone Turbine Corporation.
Производители газотурбинных установок постоянно работают над повышением эффективности работы ГТУ и уменьшением уровня вредных выбросов в окружающую среду. Технология EcoValue™ по очистке газовых турбин, представленная на стенде компании GTE, полностью отвечает этим требованиям. EcoValue™ обеспечивает заказчикам экономическую эффективность эксплуатации и снижает вредное воздействие на экологию.
С целью усовершенствования систем и отдельных компонентов GTE сотрудничает с производителями комплектного оборудования (OEM), поставщиками, сервисными компаниями, операторами и конечными пользователями. В результате улучшаются эксплуатационные параметры, повышается топливная экономичность, оптимизируется конструкция и продлевается срок службы компонентов. Повышение эффективности компрессоров на 0,7 %, благодаря применению технологии EcoValue™, приносит экономию в размере около $2 млрд. Срок окупаемости оборудования составляет в среднем от 4 до 6 месяцев – очень выгодная инвестиция, основанная исключительно на топливной экономичности.
GTE успешно завершила первый этап программы по сертификации оборудования у четырех ведущих мировых OEM-компаний и заключила пять долгосрочных контрактов. Подписано пятилетнее соглашение с компанией Solar (группа Caterpillar), на три года продлено эксклюзивное соглашение о применении данной технологии между GTE и Siemens AB и продлен контракт с Rolls Royce. Кроме того, подписаны два новых трехлетних контракта с двумя крупнейшими производителями комплектного оборудования.
На стенде компании Hotstart GmbH был представлен ассортимент предпусковых подогревателей больших дизельных двигателей. Подогреватели серии CFW – это комбинированная система подогрева охлаждающей жидкости и дизельного топлива. Нагрев и циркуляция охлаждающей жидкости и масла осуществляются одновременно, при необходимости можно использовать отдельно подогреватель жидкости или дизельного топлива.
Установка подогрева охлаждающей жидкости и дизельного топлива CFW поставляется в сборе с термостатом, насосом, датчиком потока и системами контроля. Применяется для подогрева двигателей объемом 40…150 литров. Принудительная циркуляция жидкости обеспечивает равномерный нагрев двигателя, продлевает срок службы нагревательного элемента и уменьшает потребление электроэнергии. В результате обеспечивается легкий запуск двигателя, сокращается потребление топлива и предотвращается износ компонентов двигателя.

В 2011 году выставка пройдет с 7 по 9 июня в Милане. Приглашаем российские компании принять в ней активное участие.
Информация о выставке на сайте www.power-gen-europe.com.