От редакции

6 Газотурбинные двигатели России: последовательное движение вперед

А.Ю. Култышев, д.т.н., главный редактор — журнал «Турбины и Дизели»

 

Газотурбинные установки

8 Единая цифровая платформа управления работой энергоблоков

Е.В. Литвинов — АО «ГТ Энерго»

 

12 Использование композитных материалов для элементов КВОУ: влияние формы изделия на капитальные расходы

С.М. Скирта, И.В. Будаков — АО «Стенд»

М.И. Будаков — ФГБОУ ВО «ИГЭУ имени В. И. Ленина»

А.И. Куринной — Филиал «НИУ «МЭИ Волжский»

С.К. Морозов — ООО «СНаТЭК»

Ключевые слова: улитка компрессора (всасывающий карман), компрессор, потеря полного давления, эквивалентная мощность, пульсация

Аннотация

Представлен сравнительный анализ изготовления воздуховодов с различными геометрическими формами проходных сечений: круглыми, квадратными и прямоугольными. Выявлена экономическая целесообразность перехода от прямоугольных форм сечения к круглым, что позволяет снизить расход материала. Кроме того, проанализирован дополнительный эффект от оптимизации транспортировки воздуха к компрессору. Проведено сопоставление сечений воздуховодов с эквивалентными диаметрами и оценка влияния их аэродинамического сопротивления на мощность.

В статье представлен также опыт проектирования и изготовления воздуховодов для газотурбинного двигателя ГТЭ-110 из композитных материалов на основе полиэфирной соли и стекловолокна и замены части воздухозаборного тракта на действующем объекте. Рассмотрен альтернативный способ изготовления и монтажа перфорированного воздухопровода, дополнительно заменяющего собой часть панелей шумоглушения или полного их устранения за счет звукопоглощающих свойств композитных материалов магистрального воздуховода.

 

18 Парогазовые установки на базе турбин G50 и G15 (часть 2)

С.А. Покровский, Б.А. Рыбаков (к.т.н.) — ООО «Импекс-1»

 

24 Определение состава запасных частей для технического обслуживания газовых турбин большой мощности на примере ГТЭ-170

М.С. Бахмицкий (к.т.н.), Н.С. Павлов — АО «Силовые машины»

В.В. Барсков (д.т.н.), К.А. Алисов — ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Ключевые слова: газовые турбины, сервис, ремонт, запасные части, взаимозаменяемость

Аннотация

В работе описан комплексный подход к определению состава комплектов запасных частей для пусконаладочных работ (ПНР) и дальнейшего технического обслуживания газовых турбин большой мощности в условиях разработки, производства и ввода в эксплуатацию новой газовой турбины на примере ГТЭ-170.1 компании АО «Силовые машины». Данная задача решалась в рамках реализации НИОКР по разработке технологии ремонта и ремонтной документации для технического обслуживания ГТЭ-170.

Комплексный подход включает в себя многоуровневую классификацию компонентов газовой турбины с последующей оценкой их конструктивно-технологических особенностей для принятия решения о необходимости включения в перечень запасных частей и определения требуемого количества. Отдельное внимание уделяется различным крепежным элементам в составе газовой турбины, особенно на горизонтальном и вертикальных разъемах корпусов, а также обеспечению точности сборки при проведении ремонтов в условиях изменения типа взаимозаменяемости деталей сборочных единиц. Предложенный подход основывается на многолетнем опыте проведения ремонтов газовых турбин большой мощности иностранных производителей, а также на методах, используемых при технической эксплуатации авиационных газовых турбин.

 

Технологии

32 Разработка стенда балансировки рабочих колес электрических канальных вентиляторов на базе MPU-6500

И.Ю. Теткин, И.А. Калинин — ФГАОУ ВО «УрФУ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Ключевые слова: балансировка рабочего колеса, MPU-6500, акселерометр, гироскоп, микроконтроллер STM32, стенд измерения вибрации

Аннотация

В статье рассматривается разработка компактного автоматизированного стенда для динамической балансировки рабочих колес электрических канальных вентиляторов малого размера (диаметр до 120 мм, масса до 1 кг) с использованием 6-осевого датчика MPU-6500 и микроконтроллера на базе STM32/Arduino. Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения вибраций и повышения надежности вентиляторов при ограниченных габаритах балансировочных устройств.

Цель исследования – разработка конструктивно-программного комплекса, обеспечивающего измерение амплитудно-фазовых характеристик дисбаланса и автоматизированный расчет корректирующих масс с точностью, достаточной для практического применения. Методология включает механическое проектирование, расчет упругих деформаций вала и цифровую обработку вибрационных сигналов. Предложена двухопорная схема стенда с консольным креплением рабочего колеса и установкой датчиков в зонах подшипниковых опор для регистрации радиальных ускорений.

Описаны рекомендации по подключению и питанию датчиков, фильтрации сигналов и выбору параметров измерения. Приведена методика предварительной статической развесовки лопаток и алгоритм автоматизированной динамической балансировки на основе спектрального и фазового анализа первой гармоники. Рассмотрены основные источники погрешностей и предложены меры по повышению точности измерений.

 

38 Оценка температурных режимов проектируемых магистральных газопроводов

Е.А. Черникова, В.А. Щуровский (к.т.н.) — ООО «Газпром ВНИИГАЗ»

Ключевые слова: магистральный газопровод, технологическое проектирование, теплообмен, температурный режим

Аннотация

Прогресс газотранспортных технологий обычно требует определенной корректировки расчетных методов определения гидравлических и теплоэнергетических параметров и показателей проектируемых магистральных газопроводов (МГ). В статье рассмотрены актуальные методики к выполнению проектных теплотехнических расчетов магистральных газопроводов в связи с повышением проектного рабочего давления. Показана тенденция влияния на температурное состояние газопровода термодинамических свойств природных газов и их смесей с повышением рабочего давления, применением труб с внутренним гладкостным покрытием и изменением компонентного состава. Рассмотрена возможность использования политропического (термодинамического) подхода, рассматривающего магистральный газопровод как «расширительную машину с внешним теплообменом». Приведены результаты анализа изменчивости параметров теплового взаимодействия потока газа с окружающей средой и их влияние на проектную пропускную способность газопровода и необходимую мощность компрессорных станций. На основе факторного анализа выполнена оценка неопределенности (точности) расчета температурного состояния газопровода для оценочной и уточняющей методик. Приведен результат исследования изменения соотношения гидравлической (компрессорной) мощности участка магистральных газопроводов (МГ) и мощности теплообмена с окружающей средой при повышении расчетного рабочего давления. Показана возможность использования обобщенных показателей для теплотехнических расчетов участков магистральных газопроводов (МГ) на предварительных стадиях технологического проектирования газопроводов.

 

46 Компании «ТурбоСервис Рус» и «РЕНН-К» выполнили большой объем работ по ремонту ГТУ на ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 в Казани

П.Е. Щербаков, Р.Г. Муртазин — ООО «РЕНН-К»

Г.Ю. Чарковский — ООО «ТурбоСервис Рус»

 

Новые разработки

49 Производство сотовых уплотнений для ГТД-110М ведет ООО «РОТЕК КМ»

Н.В. Гулиа (д.т.н.), А.М. Иващенко (к.т.н.), A.E. Лаврентьев — ООО «РОТЕК Компоненты и Материалы»

 

Представление компании

52 Компания «Праймлайн»: качество, надежность, профессионализм

Д.И. Данцевич — ООО «Праймлайн»

 

Атомная энергетика

58 Исследование переходных режимов работы АЭС с реакторами типа ВВЭР

Е.В. Становов, Г.И. Казаров — Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Ключевые слова: атомная электростанция, атомная энергетика, маневренность АЭС, новые энергоблоки АЭС

Аннотация

С начала 2000-х годов Системный оператор Единой энергетической системы России (СО ЕЭС) начал применять новые требования к новым энергетическим блокам АЭС по обеспечению работы атомной станции в режимах первичного регулирования частоты электрического тока в энергетической системе (ПРЧ) и в режимах следования за нагрузкой в энергетической сети [1].

Для процесса регулирования неравномерности суточных графиков нагрузки с диапазоном регулирования от 100 до 50% номинального уровня мощности энергетического блока АЭС [2] основной сложностью является изменение мощности реакторной установки как в режиме разгрузки/нагрузки, так и в режиме регулирования частоты электрического тока. Предлагается для снижения негативного эффекта работы реакторной установки в режиме частотного регулирования минимизировать разгрузки/нагрузки реактора и увеличить «коридор» давления пара второго контура перед турбиной при режиме разгрузки и/или нагрузки. При этом за счет увеличения диапазона давления пара перед турбиной проводить изменение электрической нагрузки в режиме частотного регулирования, не меняя параметры первого контура и реактора. Если мощность, развиваемая паровыми турбинами, недостаточна, частота сети снижается; при избытке мощности – возрастает.

В нормальных эксплуатационных режимах управление энергоблоком должно поддерживать мощность генератора в соответствии с диспетчерским графиком (плановая нагрузка) и компенсировать случайные колебания нагрузки (неплановая составляющая нагрузки). Индикатором баланса мощностей служит стабильность частоты сети (50 Гц).

 

Газопоршневые установки

66 Развитие газопоршневых установок производства КНР и их применение в России

Цзиньфа Го, В.Д. Буров (к.т.н.) — Национальный исследовательский университет «МЭИ»

Д.А. Кузнецов — АО «Интертехэлектро»

Ключевые слова: газопоршневые установки, китайско-российское сотрудничество, развитие рынка, технологические преимущества, рыночный вызов

Аннотация

Сегодня газовая генерация, как важная составляющая чистой энергетики, имеет беспрецедентные возможности для развития. Китай и Россия, являясь стратегическими партнерами, постоянно углубляют сотрудничество в энергетической сфере. В данном исследовании рассматривается текущее состояние и перспективы развития китайских газопоршневых установок на российском рынке путем анализа технических характеристик ГПУ основных китайских производителей, их преимуществ и особенностей спроса на рынке РФ. Содержатся практические рекомендации для российских компаний при выборе производителя ГПУ.

Исследование показывает, что китайские газопоршневые установки демонстрируют высокую конкурентоспособность на российском рынке благодаря их преимуществам в стоимости, технологической применимости, гибкой сервисной поддержке.

Ведущие китайские компании-производители, такие как Jichai, Weichai и Yuchai, благодаря постоянным технологическим инновациям и модернизации продукции уже заняли важные позиции на российском рынке.

Однако сохраняются такие особенности, как различия в технических стандартах, обслуживании, недостаточная узнаваемость брендов и т.д.

 

Компрессорные установки

76 Силовая автоматика электроприводных ГПА серии «Иртыш»

Д.А. Деринский, О.В. Бычков, С.В. Кудрявцев, А.В. Лебедев — ООО «ИНГК»

 

Аналитика, обзоры

82 «Индустрия 6.0»: от паровой машины к автономному «модульному» производству

А.С. Алешина (к.т.н.) — ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

Р.О. Юдин — ООО «ТурбоСервис Рус»

А.Ю. Култышев (д.т.н.) — ООО «Ренова-Холдинг Рус»

Ключевые слова: Индустрия 6.0, модульный подход, модуль, искуственный интеллект, модульный ИИ, интернет вещей, цифровой двойник, жизненный цикл

Аннотация

В статье обозначена необходимость человечества сформировать профиль «производства будущего». Например, это будет вектор в сторону целевого состояния

Индустрии 6.0, в профиле которой осуществлена интеграция физических, цифровых и биологических систем с созданием автономных, самоорганизующихся, когнитивных производственных экосистем, что предопределяет применение биотехнологий и биоматериалов в производственных процессах; системы с расширенным ИИ, способные к самообучению и адаптации; нейроинтерфейсы для прямого взаимодействия людей и роботов; автономные системы, способные к самодиагностике и самовосстановлению. Обозначим, что только модульная физическая система, сопровождаемая модульной ИИ-системой, с синхронизированными между собой архитектурами, позволит автономно собирать производственные системы Индустрии 6.0, которые будут автономно и автоматизированно собираться без участия человека и выполнять заказ по разработке и производству продукции с оптимальной конструкцией, оптимальным жизненным циклом и минимальными затратами. Акцентировано внимание на тезисах модульной концепции, как инструменте и подходе выстраивания целевой архитектуры Индустрии 6.0.

 

Выставки, конференции

87 Малая энергетика – большие достижения

Д.А. Капралов — журнал «Турбины и Дизели»