От редакции

6          Российские паровые турбины выпускают в Екатеринбурге

А.Ю. Култышев, к.т.н., главный редактор – журнал «Турбины и Дизели»

Паротурбинные установки

8          Уральскому турбинному заводу – 85 лет!

Ю.Б. Булах, Е.В. Гарник, Г.В. Жога – АО «Уральский турбинный завод»

Все эти годы – 85 лет – завод жил и менялся вместе со своей страной, испытав на себе всё: взлеты и падения, разруху и периоды бурного строительства.

Но во все времена уральские турбостроители создавали надежное оборудование для энергетики России и других стран. Именно здесь рождались смелые технические решения, именно здесь люди ставили амбициозные цели и достигали их.

14         Паровая турбина ПТ-150/160-12,8 для реконструкции энергоблоков с К-160-130

Т.Л. Шибаев (к.т.н.), М.Ю. Степанов, М.В. Шехтер, О.А. Самойлов, А.М. Деминов – АО «Уральский турбинный завод»

Аннотация

В статье дано описание конструкции турбины ПТ-150/160-12,8, разработанной для замены существующих турбин К-160-130 производства Харьковского турбогенераторного завода.
При проектировании новой турбины учитывалась возможность сохранения существующего фундамента, а также возможность организации теплофикационных отборов пара (в том числе трехступенчатого подогрева сетевой воды) и отборов пара на собственные нужды.

Кроме того, при разработке ПТ-150/160-12,8 заложена потенциальная возможность увеличения мощности до 180 МВт, а также создания на ее базе конденсационных турбин
в диапазоне мощности 140…195 МВт как с наличием, так и отсутствием промежуточного перегрева пара.

На базе созданной конструкции турбины ПТ-150/160-12,8 уже в настоящее время проектируются конкретные образцы – конденсационная турбина типа К-140-12,8 и турбина типа Кт-186/196-12,8 для поставки при строительстве новых электростанций.

Турбина представляет собой двухцилиндровый агрегат, состоящий из совмещенного цилиндра высокого и среднего давления и двухпоточного цилиндра низкого давления.
В номинальном режиме работы турбины обеспечивается 150 МВт электрической мощности, 115 Гкал/ч – тепловой, а также расход пара в производственный отбор 30 т/ч на станционный коллектор.

Ключевые слова: турбина, реконструкция, цилиндр низкого давления, теплофикация

 20         Современное теплообменное и вспомогательное оборудование разработки и производства АО «Уральский турбинный завод»

 А.А. Горбунов, А.А. Чубаров, Н.Г. Денгольц, Е.О. Нехорошков, В.А. Устинов – АО «Уральский турбинный завод»

Аннотация

В статье представлен обзор теплообменного и вспомогательного оборудования разработки и производства АО «Уральский турбинный завод» (УТЗ). Постоянно совершенствуя серийное оборудование, УТЗ осуществляет новы разработки. Из последнего освоенного в производстве оборудования представлены с описанием технических решений линейки подогревателей низкого давления и вновь разработанный выносной маслоохладитель. Также приведен обзор серийных пароструйных эжекторов, включая новые модификации основных эжекторов типа ЭП и эжекторов уплотнения типа ЭУ и ЭПУ, даны их характеристики и техническое описание.

Авторами представлены мероприятия по повышению надежности и эффективности теплообменного основного и вспомогательного оборудования УТЗ. Мероприятия разработаны с учетом многолетнего опыта разработки и эксплуатации такого оборудования.

Ключевые слова: теплообменный аппарат, подогреватель низкого давления, маслоохладитель, пароструйный эжектор

 26         Обновление принципов создания паровой турбины

В.М. Неуймин, к.т.н. – ООО «Технологические системы защитных покрытий»
А.Ю. Култышев, к.т.н. – ООО «Газпром энергохолдинг индустриальные активы»

Аннотация

В статье приведено понятие «унификация», рассмотрены особенности функционально-стоимостного анализа и технологии модульного проектирования современной паровой турбины, позволяющие снижать материалоемкость изделия и трудоемкость изготовления оборудования, как правило, без снижения его экономичности.

Показано, что применение функционально-стоимостного анализа и модульного принципа создания паровых турбин позволяют наиболее полно учитывать индивидуальные требования заказчиков, снижать затраты на всех стадиях жизненного цикла паротурбинного оборудования.
В статье обозначено, что развитие отечественного машиностроения, особенно в последние годы, показало, что обеспечить текущий и перспективный уровень конкурентоспособности можно за счет переход от сложившейся практики проектирования с использованием унификации, к модульной технологии проектирования.

Использование новой идеологии подготовки производства и сопровождение жизненного цикла оборудования актуально и для паровых турбин. Внедрение модульных подходов к их разработке и производству должно быть сопряжено с цифровой трансформацией турбинного предприятия, которая позволит достичь ему цифровой зрелости и обеспечить автоматизацию сопровождения всех этапов жизненного цикла оборудования.

Ключевые слова: унификация, функционально-стоимостной анализ, модульный принцип построения технических систем, эффективность

      

32         Математическое моделирование и натурные испытания теплофикационных ПТУ при сбросе электрической нагрузки

 И.Ю. Кляйнрок, к.т.н. – ООО «Газпром энергохолдинг индустриальные активы»

 Аннотация

Рассмотрены основные положения методики математического моделирования заброса частоты вращения валопровода паровой турбины при сбросе электрической нагрузки. Представленная модель учитывает потери энергии, обусловленные работой турбины на холостом ходу, и представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений первого порядка, описывающих процесс изменения частоты вращения валопровода ПТ при сбросе электрической нагрузки. В результате получена динамическая характеристика изменения частоты вращения валопровода при сбросе электрической нагрузки для теплофикационной паровой турбины
ПТ-65/75-130/13 производства УТЗ.    

Показано, что заброс частоты вращения валопровода ПТ не превышает уставку срабатывания автомата безопасности. Также рассмотрены основные мероприятия программы испытаний системы регулирования и защиты паровых турбин согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. Представлены результаты эксплуатационных испытаний системы регулирования ПТ-65/75-130/13 после комплексного 72-часового опробования; сравнительный анализ моделирования и испытаний. Перечислены основные конструктивные факторы паровых турбин, влияющие на величину заброса частоты вращения валопровода.

 Ключевые слова: теплофикационная паровая турбина, система регулирования и защиты, сброс нагрузки, отключение генератора от сети, заброс частоты вращения валопровода, работа паровых

объемов

38         Одноцилиндровая паровая турбина Кп-77-6,8 с осевым выхлопным патрубком

Т.Л. Шибаев (к.т.н.), М.Ю. Степанов, М.В. Шехтер, О.А. Самойлов, А.М. Деминов, Д.А. Солдатов – АО «Уральский турбинный завод» 

 Аннотация

АО «УТЗ» спроектирована одноцилиндровая паровая турбина Кп-77-6,8 с осевым выхлопным патрубком, базовая для линейки с возможностью применения как в паросиловом цикле при отсутствии источника воды для организации водяного охлаждения конденсатора, так и в циклах ПГУ. В рамках проекта выполнен значительный объем расчетов для определения облика турбины, выполнения всех требований в части статической и динамической прочности, а также обеспечения максимальной эффективности работы. Осевой выхлопной патрубок отработан с точки зрения динамики, с учетом взаимного влияния на ротор турбины, имеет высокие газодинамические показатели эффективности, превышающие показатели выхлопных патрубков с радиальным выхлопом.

В турбине имеется возможность организации необходимых отборов как на собственные нужды станции, так и для теплофикации. Максимальная электрическая мощность турбины в конденсационном режиме составляет 77 МВт при параметрах свежего пара, принятых при разработке, при этом потенциальное увеличение – до 90...100 МВт.

 Ключевые слова: паровая турбина, осевой выхлопной патрубок, динамическая податливость опор, прогиб цилиндра, технология центровки, коэффициент полных потерь, газодинамическая отработка

 44         Современные конденсаторы паровых турбин разработки и производства АО «Уральский турбинный завод»

 А.А. Горбунов, А.А Чубаров, И.В. Шамшурин, Е.О. Нехорошков, В.А. Устинов – АО «Уральский турбинный завод»

Аннотация

В статье представлен обзор конструкций и сравнение технических характеристик современных конденсаторов, входящих в состав паротурбинных установок для тепловых и электрических станций, разработанных инженерами специального конструкторского бюро АО «УТЗ». Рассмотрены конденсаторные группы КГ2-6300 и КГ2-7300, каждая из которых состоит из двух отдельных конденсаторов, отмечены их преимущества и показаны конструктивные особенности.

Также в статье описан крупногабаритный одиночный конденсатор К-9500, главной особенностью которого является нетрадиционная схема соединения блоков; конденсатор предназначен для работы с серийными турбинами типа Т-100 и ПТ-150.

Представлена линейка конденсаторов К-1900 и К-3100 для паротурбинных установок, имеющих возможность работать на режимах с «ухудшенным вакуумом», рассчитанных на повышенное давление охлаждающей (сетевой) воды. Отмечены особенности конструкции конденсаторов К-1900-Iм, К-3650-IIIм и К-2950-II, спроектированных для работы на морской охлаждающей воде, с данными применяемых конструкционных материалов основных узлов водяных камер конденсаторов.

Ключевые слова: конденсаторная группа, конденсатор, сборник конденсата, конструкционные материалы

 50         Газодинамическое моделирование выхлопных патрубков теплофикационных паровых турбин на малорасходных режимах работы

 О.А. Самойлов, Д.А. Солдатов – АО «Уральский турбинный завод»

Аннотация

При отработке и проектировании выхлопных патрубков паровых турбин с использованием численных методов моделирования традиционно учитываются только номинальные режимы работы. В статье обращено внимание, что при выполнении такой оптимизации важно учитывать переменные режимы работы турбины, так как из-за нерациональной конструкции уменьшение расхода в выхлопной патрубок может привести к повышению потерь в нем, неравномерному распределению пара и к одностороннему разогреву выхлопного патрубка. Предложен способ моделирования работы выхлопного патрубка в малорасходном режиме.

В основе предложенного метода лежит применяемая методика газодинамического расчета выхлопных патрубков, при этом указано, что для для получения достоверной картины течения пара необходимо моделировать турбинную ступень и расширенный паровой объем, включая переходной патрубок конденсатора.

С использованием предложенного способа исследовано течение пара в выхлопном патрубке при включенной системе заградительного охлаждения и влияние ее работы
на формирование картины течений. Выполнена оценка течения пара при разных конструкциях систем заградительного парового охлаждения.

Ключевые слова: паровая турбина, выхлопной патрубок, газодинамическая отработка, малорасходные режимы, система охлаждения

 Двигатели внутреннего сгорания

58         Газпоршневые установки компании CNPC Jichai будут собирать в России

 Я.Ю. Сигидов, к.т.н. – АО «Интертехэлектро»

62         Масла Rosneft для дизель-генераторных установок

 Н.С. Малинин – ООО «РН-Смазочные материалы»

 64         Двухтопливная система ДЕЛЬТА для дизель-генераторных установок

 А.Н. Золотов – ООО «Хатрако»

Технологическая схема, реализованная компанией «Хатрако», позволяет сохранить все преимущества дизельных двигателей при значительной экономии дизельного топлива за счет замещения большей его части природным газом.

 68         Производство ГПУ: использовать ли двигатели стран АТР?

 Г.С. Пашинин – ООО «НПО ТЕХ»

Газотурбинные установки

70         Система розжига ГТД на природном газе свечой накаливания

А.С. Кайдаш, В.А. Середенок, В.В. Зюзьков, И.В. Назаров – ПАО «Газпром»
Д.В. Скиба, Т.С. Харисов – ООО «НПФ «Теплофизика»
А.Ю. Култышев – ООО «Газпром энергохолдинг индустриальные активы»

 Аннотация

Приведены результаты экспериментального и расчетного исследования системы розжига ГТД на природном газе. Результаты показывают, что розжиг свечой накаливания смеси газа с воздухом требует более высокой температуры нагретого тела, чем розжиг других углеводородов.

Исследования проводились в нестационарной постановке для течения реагирующего потока смеси сжимаемых газов. Они показали, что кроме требуемой температуры нагрева смеси в диапазоне 1450...1500 K, необходимо также обеспечить время пребывания смеси при данной температуре около нескольких мc, что возможно за счет ограничения массообмена внешней обечайкой свечи накаливания. Причем ограничение массообмена непосредственно рядом с зоной рециркуляции нецелесообразно, поскольку это снижает возможности розжига богатой смеси.

Исследования проводились для условий КС двигателя ДГ-90, применяемого для транспортировки газа в ПАО «Газпром». Разработанная система розжига прошла опытно-промышленные испытания в составе малоэмиссионной камеры сгорания ПСТ разработки НПФ «Теплофизика».

 Ключевые слова: свеча накаливания, предварительное смешение,малоэмиссионная камера сгорания,газообразное топливо,газотурбинный двигатель, розжиг, время задержки воспламенения

 78         НПК «Пермские моторы» – малой энергетике России

Д.Д. Сулимов, С.Б. Мишенин – НПК «Пермские моторы»

30 лет назад предприятия НПК «Пермские моторы» открыли новое направление – создание газотурбинного оборудования для энергетики. За эти годы сданы в эксплуатацию 447 газотурбинных энергетических установок и 344 энергоагрегата. На 1 октября 2023 года их наработка превысила 19 млн часов.

 Новые разработки

84         Цифровизация производственных процессов жизненного цикла изделий в машиностроении

С.Л. Марьин – АО «Ланит»

В настоящее время многие предприятия в России занимаются внедрением цифровых технологий. Но само по себе выполнение работ по созданию сложных изделий машиностроения с помощью современных компьютеров и даже совершенного программного обеспечения не даст ощутимого эффекта, если не поменять радикально и не оптимизировать процессы на предприятии.

В данной статье на основе успешного внедрения цифровых технологий в различных отраслях машиностроения представлены ключевые принципы построения процессов в машиностроении с их использованием.

90         Низковольтные комплектные устройства производства ООО «ИНГК-Промтех»

С.В. Кудрявцев, А.В. Лебедев, И.В. Травкина – ООО «ИНГК-Промтех»

ООО «ИНГК-ПРОМТЕХ» является разработчиком и изготовителем низковольтных комплектных устройств (НКУ) с многолетним опытом. Производимые компанией НКУ могут применяться во всех сферах энергопотребления, где необходимо обеспечить ввод и распределение электроэнергии.

Компрессоры

92         Разработка двухроторных воздуходувок для барьерного воздуха ГПА

А.А. Поздняков, Р.Р. Сабадаш, Е.В. Филимонов – ООО «Вэлтекс»

Рынок промышленности РФ в настоящее время сталкивается с рядом проблем в связи с уходом зарубежных производителей. Российские компании, использующие в своем производстве воздуходувки, нуждаются как в обслуживании, так и в полном обновлении оборудования. В статье дано описание НИОКР, проводимых компанией «Вэлтекс» с целью разработки и производства собственного модельного ряда двухроторных воздуходувок.