GTD-110 är en gasturbin för kraftverk, den första gasturbinen med hög kapacitet som produceras i Ryssland [1] .
Utvecklingen av GTD-110-turbinen utfördes av SE NPKG "Zorya" - "Mashproekt" (Ukraina) i mitten av 1990-talet. Emellertid har bristen på erfarenhet av kraftturbinkonstruktion lett till betydande svårigheter att få turbinen till kommersiellt acceptabla prover.
Enaxlade gasturbiner i GTD-110-serien är avsedda att användas som en del av gasturbin- och kombikraftverk GTE-110, PGU-165 och PGU-325 med en kapacitet på 110, 165 respektive 325 MW för generering av elektrisk och termisk energi.
Skapad som en del av det federala målprogrammet "Fuel and Energy" i enlighet med kraven från RAO UES i Ryssland för det ryska energisystemets behov .
För att driva elektriska generatorer 1997 skapades en enaxlad GTD-110-motor med en kapacitet på 110 MW och en verkningsgrad på 36% vid SE NPKG Zorya - Mashproekt . Produktionen av motorn, genom förmedling av RAO UES i Ryssland , överfördes till OAO NPO Saturn , som var engagerad i ytterligare modernisering och produktion av motorn.
1991-1997 utvecklades och tillverkades gasturbinen GTD-110 No.
2001-2003 togs en GTE-110 testbänk i drift vid Ivanovskaya GRES . Godkännande, långtids- och interdepartementella tester av GTD-110 nr 2 slutfördes. 2003 undertecknades en MVI-akt. GTD-110 rekommenderas för serieproduktion .
2004 började pilotdriften av ett kraftverk med en GTD-110-motor i byn Kaborga, Mykolaiv-regionen i Ukraina. Hon arbetade dock mycket kort tid och blev avvecklad [2] .
I april 2018 sa ryska federationens biträdande energiminister Andrey Cherezov vid det ryska internationella energiforumet i St. Petersburg: ”Vi har tillverkat turbiner sedan RAOs tid . Mycket tid har gått, vi har ännu inte fått något tillförlitligt som verkligen kan fungera” [3] .
2005 slöts ett kontrakt för tillverkning och leverans av två GTD-110 för enhet nr 1 av CCGT-325 vid Ivanovskaya GRES.
År 2007 togs det första steget av CCGT-325 (enhet nr 1) i drift som en del av GTD-110 nr 2 (tillfälligt, tills anpassningsarbetet vid ordinarie nr 4) och nr 3 slutförts. parametrar för GTE-110 bekräftades: genererad effekt vid terminalgeneratorn i nominellt läge - 110 MW, effektivitet - 36,6%. Gasturbinen GTD-110 nr 3 uppnådde en effekt på 118 MW [4] . Samma år slöts ett kontrakt för tillverkning och leverans av GTD-110 nr 6, 7 för enhet nr 2 av CCGT-325.
Under 2013 minskade den installerade kapaciteten för Ivanovskiye CCGT från 483 till 325 MW [5] .
2014 var endast en av de fyra turbinerna i drift vid Ivanovo CCGT [6] .
Under 2015 vidtogs åtgärder som gjorde det möjligt att öka den certifierade kapaciteten för genereringsutrustning med 22 MW, för att minska den specifika förbrukningen av referensbränsle för leverans av elektrisk energi till 262 g/kWh [7] .
Under första halvåret 2016 nådde utnyttjandegraden för installerad kapacitet 45,96 %, en ökning till 2015 var 4,4 gånger [7] .
Den 10 april 2007 slöts ett kontrakt för tillverkning och leverans av GTD-110 nr 5 för återuppbyggnad av Ryazanskaya GRES av OAO OGK-6 .
2009 tillverkades GTD-110 nr 5 och skickades till kunden. Den 20 maj 2010 togs den i drift som en del av CCGT-420 från Ryazanskaya GRES .
Den 18 september 2012 inträffade olyckan; motorn stoppades på grund av ökad vibration på båda lagren - ett brott inträffade längs svansdelen av arbetsbladet i turbinens första steg [8] . Kostnaden för reparationer uppskattas till 1 miljard rubel [9] .
Den 24 september 2015 slutade rättegången, som varade i mer än två år, med att domstolen beordrade NPO Saturn att återställa motorn till arbetskapacitet [9] [8] [10] .
2008 ingick NPO Saturn ett avtal med OAO TGC-6 för leverans av sex GTD-110 och hjälputrustning för konstruktion av tre CCGT-325 vid Nizhny Novgorod State District Power Plant [11] .
Under driften av den nya turbinen (GTE-110) avslöjades många defekter, men endast fem sådana turbiner producerades. Hos världens tillverkare börjar bara de sjätte eller åttonde turbinerna i rad serieinföras i anläggningar, och de första behandlas för "barnsjukdomar", vilket faktiskt är vad NPO Saturn gör idag [12] . 2012 tillkännagav Gazprom Energoholding planer på att demontera turbinen vid Ryazanskaya GRES och ersätta den med en importerad. Inter RAO klagade också över frekventa haverier av sina turbiner och planerade inte för ytterligare köp. United Engine Corporation , som inkluderar Saturnus, har dock inte för avsikt att överge projektet [13] .
Under 2014 införs sektoriella tekniska sanktioner mot Ryssland , vilket påverkar energisektorn. I synnerhet under 2017 blev skandalen kring leveransen av Siemens energiturbiner till Krim känd .
År 2015 antar Ryska federationens regering dekret nr 719 "Om bekräftelse av produktion av industriprodukter på Ryska federationens territorium", som säger att lokaliseringen för kraftturbiner och deras komponenter från 2021 bör vara minst 90% [14] [15] [16 ] [17] . Den ryska tillverkaren måste äga rättigheterna till tekniken, inklusive metoder, know-how och patent, rättigheterna till design och teknisk dokumentation, som måste förvaras i Ryssland. I Ryssland bör det finnas testutrustning för heta vägnoder, och ett servicecenter bör lokaliseras. Annars kommer tillverkaren inte att kunna delta i leveransen av turbiner till termiska kraftverk inom ramen för det statliga programmet för modernisering av den termiska kraftindustrin i Ryska federationen med en total kapacitet på 41 GW.
För 2020 har Siemens Gasturbine Technology i St. Petersburg, som har producerat Siemens -turbiner i Ryssland sedan 2015, nått 60 % lokalisering [17] . Den föreslagna lokaliseringen av samriskföretaget mellan Inter RAO och General Electric i Rybinsk ("Russian Gasturbines", har varit i drift sedan 2014) är 55 % [18] [19] . Power Machines skapar också sina egna gasturbiner GTE-65 och GTE-170 [20] .
Sedan 2012 har Rosnano , Inter RAO UES och NPO Saturn utvecklat GTD-110M [21] .
Under 2016 hölls förhandlingar om konstruktionen av en CCGT-170/190T baserad på den uppgraderade GTD-110M gasturbinen på Shchekinskaya GRES-platsen [22] . Den totala kostnaden uppskattas till 6,8 miljarder rubel [23] .
Enligt planen ska en prototyp av den uppgraderade GTD-110M skapas senast det fjärde kvartalet 2017. Slutförandet av en uppsättning tester, som bör bekräfta resurs- och miljöegenskaperna, planeras i mitten av 2017 [24] .
Under 2017 gjordes en bedömning av de genomförda åtgärderna för att minska de dynamiska påfrestningarna på 1:a stegets rotorblad och åtgärder för att säkerställa förbränningskammarens resurs, samt husets termiska effektivitet. Termisk barriär och slitstarka beläggningar av flamrör och termisk barriär nanostrukturerade beläggningar av turbinrotorblad testades.
Tester av GTD-110M stoppades i december 2017 på grund av misslyckade mekanismer - under testtesterna inträffade en olycka, som ett resultat av att turbinen skadades [25] . Arbetet med projektet kommer att fortsätta efter eliminering av problem som identifierats under testning [26] [27] . UEC-Saturn planerade att återuppta testerna under våren 2019, medan mellanliggande resultat kunde erhållas i slutet av sommaren samma år [28] [29] .
I juni 2019 slutfördes den första testfasen [30] ; i juli 2019 slutfördes det huvudsakliga steget för att testa den första ryska högkapacitets gasturbinen GTD- 110M framgångsrikt ;
År 2023 är det planerat att installera en turbin vid Udarnaya TPP .
GTD-110 var designad för att driva elektriska generatorer som en del av gasturbinkraftverk med hög kapacitet och ånggasanläggningar utformade för att generera elektrisk och termisk energi i enkla, kombinerade och kraftvärmecykler:
Design egenskaper:
| gasturbin | GTD-110 |
|---|---|
| Märkeffekt, MW | 114,5 |
| Elkraft, MW | 110 |
| Termisk effekt, Gcal/timme beror på modifiering av spillvärmepannan |
136,9 |
| Verkningsgrad (ISO 2314), % | 36,0 |
| Utgående axelhastighet, rpm | 3000 |
| Utgående axels rotationsriktning | medurs |
Arbetstryck i bränslesystemet, kgf/cm2
|
25 |
| Tillsatt bränsle | gas/diesel |
| Bränsleförbrukning (i nominellt läge), kg/h | 23 700 / 28 200 |
| Gastemperatur bakom turbinen, °C | 517 |
| Utloppsgasförbrukning, kg/s | 362 |
| Mått (L x B x H), m | 7,12 x 3,68 x 4,25 |
| Vikt (på ramen), t | 58 |
Fördelar: