proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Атомный год 2016
  Агентство  ПРоАтом. 20 ЛЕТ с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





Обсудим?!
Сроки строительства блоков АЭС в РФ выросли до 10 лет. Причины?
Спешка не требуется
Плохая организация на площадке
Слабый контроль со стороны Заказчика
Некачественный проект
Брак комплектующих в поставках
Другое

Результаты
Другие опросы
Актуальная тема
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия» и сайта proatom.ru. Информация: (812) 438-32-77, E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.

[10/06/2016]     Мощные тихоходы

В конце декабря 2015 года «Силовые машины» подписали с госкорпорацией «Росатом» пакет договоров на поставку комплектного оборудования турбоустановок для шести новых энергоблоков трех атомных электростанций: АЭС «Бушер» (Иран), АЭС «Куданкулам» (Индия) и Курской АЭС-2 (Россия). Пакет договоров, общая сумма которого составляет 122 млрд рублей, является знаковым не только для компании, но и для российского энергомашиностроения в целом.



Ориентир на заказчика

Если на АЭС «Куданкулам» и АЭС «Бушер» оборудование «Силовых машин» уже успешно работает в составе ранее построенных энергоблоков с использованием быстроходных турбин на 3000 об/мин мощностью 1000 МВт, то для Курской АЭС-2 потребуется создание принципиально нового турбинного оборудования. Это открывает новую страницу в развитии как компании, так и российского энергомашиностроения, так как для этой станции «Силовые машины» впервые спроектируют и изготовят две тихоходные турбины на 1500 об/мин, которые войдут в состав двух турбоустановок мощностью 1255 МВт каждая.

На сегодняшний день тихоходными турбинами оборудовано значительное число энергоблоков российских АЭС мощностью 1000 МВт, однако в России турбоагрегаты такого класса до сих пор не производились. Данная ситуация — следствие производственной кооперации, существовавшей в Советском Союзе: тихоходные турбины традиционно производил харьковский завод «Турбоатом».

«В истории развития атомной энергетики для первых АЭС поставлялись быстроходные паровые турбины, а затем применение и совершенствование обеих технологий, быстроходной и тихоходной, шло параллельно. У каждой из них есть свои преимущества», — говорит главный конструктор паровых турбин, директор по проектированию тихоходных агрегатов «Силовых машин» Александр Лисянский.

Очевидным преимуществом быстроходной турбины (на полное число оборотов — 3000 об/мин) является сокращение затрат при изготовлении, а также затрат при транспортировке, капитальных затрат на сооружение машинного зала и монтаж турбоагрегата ввиду существенно меньших габаритов и массы крупных статорных и роторных узлов турбины и генератора.

Однако особенности параметров работы мощных паровых турбин АЭС с реакторами типа ВВЭР, на которых в настоящее время базируется атомная энергетика, включая использование влажного пара низкого давления и значительные массовые и объемные расходы пара на выходе из турбины (в 1,5 раза и более превышающие расходы пара на выходе из турбин ТЭС аналогичной мощности), требуют применения цилиндров низкого давления (ЦНД)- с увеличенной площадью выхода — следовательно, с увеличенными радиальными габаритами ротора и длиной рабочей лопатки последней ступени ЦНД.

Выбор так называемой пороговой мощности влажнопаровой турбины для АЭС при переходе от полного числа оборотов к половинному был и остается риторическим вопросом. Ведущие турбостроительные фирмы, как известно, решали его для себя по-разному.

«Силовые машины», опираясь на достигнутые показатели турбины мощностью 1000 МВт на базе ЦНД с длиной рабочей лопатки последней ступени 1200 мм, изготовленной из титана, считают обоснованным для АЭС с ВВЭР применение быстроходного турбоагрегата на 3000 об/мин мощностью 1200 МВт», — говорит Александр Лисянский.

В то же время сегодня находящиеся в эксплуатации тихоходные турбины некоторых мировых производителей по мощности уже переступили рубеж в 1500–1600 МВт. Изготовлены они в единичных экземплярах для двух европейских АЭС. Энергетики, стремящиеся к увеличению единичной мощности энергоблоков, могут останавливать свой выбор на них.

Что же касается выбора между быстроходной и тихоходной технологией при идентичной мощности агрегата, то здесь предпочтения заказчика зависят от ряда различных причин как технико-экономического, так и иного характера.

«В настоящее время все мировые производители мощного генерирующего оборудования имеют в своей производственной линейке как турбины, так и генераторы, изготовляемые по обеим технологиям, — говорит Александр Лисянский. — Такой подход значительно расширяет возможности компании на рынке, позволяя предложить заказчику оборудование, максимально полно отвечающее его запросу. При этом «Силовые машины» намерены сохранить и развить свою позицию лидера в быстроходном направлении, используя имеющийся опыт при разработке турбин для АЭС нового поколения мощностью 1200, 1600 МВт и более».

К сказанному остается добавить, что энергоблоки АЭС, как и любой другой электростанции, периодически нуждаются в реконструкции и замене турбоагрегатов, и в этом случае наличие в России производства, способного полностью удовлетворить потребности ее энергосистемы, становится уже не просто запросом рынка, а гарантией государственной энергетической безопасности.

 

Александр Лисянский, главный конструктор паровых турбин, директор по проектированию тихоходных агрегатов «Силовых машин»:

— После завершения работ по созданию российского реактора нового поколения типа ВВЭР-1500 (1600) отечественная атомная энергетика неизбежно шагнет вперед к единичной мощности энергоблоков АЭС 1500–1600 МВт и более, а «Силовые машины» смогут предложить энергетикам в зависимости от их предпочтений и условий водоснабжения площадок АЭС как быстроходные, так и тихоходные турбоагрегаты.

 

Инициатива предсказуема

Для «Силовых машин», обладающих солидным опытом производства мощных быстроходных турбоагрегатов для АЭС, шаг в сторону освоения тихоходных турбин продиктован логикой развития компании и требованиями современного рынка энергооборудования.

Разработка проекта новой турбины для блоков АЭС с реактором ВВЭР-1200, предназначенной для установки на российских атомных станциях в рамках программы АЭС-2006, была в инициативном порядке начата «Силовыми машинами» еще в 2008 году. Параллельно компания начала строительство под Санкт-Петербургом нового производственного комплекса.

Площадка проектировалась и оснащалась с учетом будущего изготовления на ней в том числе и тихоходных турбин для АЭС мощностью от 1200 МВт, отличающихся более крупными массогабаритными характеристиками по сравнению с быстроходными аналогами. Современное оборудование мирового класса — например, центр фирмы «Полисуд» (Франция), применяющий для производства сварных роторов, металлорежущие станки различных назначений, печь для термообработки и другое оборудование, закупленное компанией, — призвано обеспечить полный технологический процесс изготовления основных узлов, а также сборки тихоходного турбоагрегата. Помимо уникального станочного парка производственный комплекс оснащен и новым разгонно-балансировочным стендом для проведения динамических испытаний роторов турбоагрегата.

Последовательно реализуя комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, экспериментальную отработку новых узлов на модельных и натурных стендах, обновляя технологическую базу производства, «Силовые машины» вплотную подошли к знаковому рубежу. Новый завод, инвестиции в строительство которого составили порядка 7 млрд рублей, был успешно запущен, а проект новой турбины, получивший положительные заключения ведущих научно-исследовательских и конструкторских институтов, доработан с учетом параметров реактора нового типа ВВЭР ТОИ, принятого на вооружение в соответствии с новой инвестиционной программой «Росатома». Оставалось главное — реальный производственный заказ, который позволил бы изготовить первую тихоходную турбину и получить референцию на основе опыта эксплуатации головных блоков с турбоустановкой, выполненной на базе новой турбины.

В тихоходной турбине К-1200–6,8/25, разрабатываемой «Силовыми машинами», применена конструктивная схема проточной части ЦВСД + 2 ЦНД с однопоточным выполнением части ВД и СД, включающая совмещенный цилиндр высокого давления и среднего давления (ЦВСД), и двух двухпоточных цилиндров низкого давления. Применение данной конструкции позволяет исключить недостатки в плане экономичности, присущие варианту типовой конструкции тихоходной турбины с конструктивной схемой ЦВД + 2 ЦНД с двухпоточным ЦВД, обусловленные наличием групп первых ступеней с относительно короткими лопатками в ЦВД и ЦНД, в которых имели место увеличенные концевые потери.


Выбор конструктивного профиля тихоходной турбины для АЭС — новой для «Силовых машин» тихоходной энерготехнологии — был осуществлен на основе сравнительного анализа применяемых в настоящее время крупными зарубежными производителями конструкций мощных паровых турбин на половинное число оборотов. При принятии решения, в частности, были учтены данные по существенному повышению экономичности турбоустановки при применении конструктивной схемы проточной части ЦВСД + n ЦНД зарубежными фирмами в турбинах мощностью 500 МВт, 1080 МВт и 1550 МВт.

Окончательный выбор оптимального варианта конструкции турбины был сделан на основе сравнения показателей экономичности турбоустановки, массогабаритных характеристик турбины, себестоимости ее изготовления, а также конструктивных особенностей и технологии изготовления в плане удобства адаптации к производству.

«Важно отметить, что при разработке первого «тихоходника» осуществлен принцип преемственности технических решений в части как конструкции турбины, так и остального оборудования турбоустановки, — говорит Александр Лисянский. — Так, все узлы, работающие в области плотного влажного пара, будут изготовлены из нержавеющей стали, что полностью исключает опасность щелевой эрозии узлов корпуса ЧВД — наружного и внутреннего цилиндров, обойм и диафрагм в разъемах и посадочных местах. Прогрессивные технологические решения по тепловой схеме и вспомогательному оборудованию, реализованные в быстроходных турбоустановках «Силовых машин», будут использованы и в турбоустановке с тихоходным турбоагрегатом».

 

Стартовать от финиша

Работы над оборудованием для Курской АЭС-2 открыли новую главу в развитии российского «тихоходного проекта». Пуск первого энергоблока намечен на 2022 год, а уже в феврале 2020 компания должна начать отгрузку оборудования заказчику. Поэтому сегодня делается все необходимое, чтобы точно в срок и с должным качеством выполнить принятые обязательства.

В соответствии с контрактом турбоустановка будет комплектоваться турбогенератором с водородно-водяным охлаждением, обладающим высокой надежностью и заложенным в конструкцию резервом мощности. «Силовые машины» обладают опытом проектирования и изготовления турбогенераторов для тихоходных блоков АЭС, а также данными об их эксплуатации более чем за 30-летний период. Так, в настоящее время в России и за рубежом эксплуатируются 19 генераторов мощностью 1000 МВт каждый. Безусловно, опыт и знания специалистов компании в разработке турбогенераторов для тихоходных блоков АЭС используются в работе над исполнением проекта для Курской АЭС-2.

«Нам предстоит большая, серьезная работа как в области взаимодействия с заказчиком и с генеральным проектировщиком АЭС, так и в области налаживания производства, а также проведения НИОКР», — говорит Александр Лисянский.

Что касается внутренней работы, то на сегодняшний день она включает в себя развитие и реализацию целого ряда программ по техническому перевооружению, созданию испытательных и исследовательских стендов,

а также проработку наиболее сложных узлов турбины, в числе которых прежде всего рабочая лопатка последней ступени длиной 1760 мм и полая направляющая лопатка последней ступени ЦНД, сварной ротор низкого давления, опорные и опорно-упорные подшипники новой конструкции с повышенной несущей способностью. Ближайшей реперной точкой станут модельные испытания рабочих лопаток последней ступени, намеченные на конец 2017 года. Проведению испытаний будут предшествовать комплекс НИОКР и изготовление рабочей модели в масштабе 1:2. Также целый ряд НИОКР в области конструирования и материаловедения будет проведен и в рамках проектирования и изготовления других узлов и систем новой турбины. К проведению научно-исследовательских и конструкторских работ по данному проекту будут привлечены ведущие научно-исследовательские институты.

«Договор предусматривает очень высокую меру ответственности со стороны исполнителя, и мы обязаны соответствовать предъявленным требованиям. Его качественное исполнение станет для компании пропуском на принципиально новый рынок», — говорит Александр Лисянский.

Специально для руководства проектом в компании создана отдельная дирекция, контролирующая ход работ.

Помимо оборудования, которое «Силовые машины» поставят на станцию, итогом работы над проектом должна стать наукоемкая оптимизированная технология его изготовления.

По мнению специалистов, после получения референции на новую турбину «Силовые машины» смогут предложить рынку практически любые типоразмеры турбоустановок, способные удовлетворить требования самых разных заказчиков. Это могут быть как быстроходные, так и тихоходные турбоагрегаты для блоков АЭС с ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 и ВВЭР ТОИ мощностью1000–1255 МВт, имеющих самый широкий диапазон условий по температуре охлаждающей воды и типу источников охлаждающей воды.

Сегодня компания имеет производственный потенциал и все возможности для изготовления как быстроходных, так и тихоходных паровых турбин мощностью до 1600 МВт и турбогенераторов такой же мощности, что позволяет задуматься о производстве тихоходных турбин мощностью до 1800 МВт.-

 

КОМПЕТЕНЦИИ

Производство мощных турбин для АЭС на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ) было ориентировано исключительно на быстроходную технологию, а поставка осуществлялась в основном за пределы России. В настоящий момент произведенными на ЛМЗ быстроходными турбинами различной мощности оснащены около тридцати атомных энергоблоков мира, при этом генераторы для обоих типов мощных паровых турбин АЭС еще с советских времен изготавливало одно предприятие — завод «Электросила», ныне, как и ЛМЗ, входящий в состав компании «Силовые машины».

 

По окончании работы над проектом тихоходной турбины для Курской АЭС-2 «Силовые машины» уже к 2023–2025 годам смогут обеспечить расширенный спектр комплектных поставок как быстроходных, так и тихоходных турбоагрегатов нового поколения мощностью 1000 и 1200–1255 МВт на АЭС с ВВЭР-1000, ВВЭР-1200 и ВВЭР ТОИ для российских и зарубежных АЭС, с перспективой дополнить его быстроходными и тихоходными турбоагрегатами мощностью 1600 МВт и более.


Антонина КРИЩЕНКО, журнал МЕГАВАТТ № 2

 

 
Связанные ссылки
· Больше про Машиностроение
· Новость от Proatom


Самая читаемая статья: Машиностроение:
Продолжение разговора. Об Атомаэнергомаше

Рейтинг статьи
Средняя оценка: 5
Ответов: 3


Пожалуйста, проголосуйте за эту статью:

Отлично
Очень хорошо
Хорошо
Нормально
Плохо

опции

 Напечатать текущую страницу Напечатать текущую страницу

"Авторизация" | Создать Акаунт | 3 Комментарии | Поиск в дискуссии
Спасибо за проявленный интерес

Re: Мощные тихоходы (Всего: 0)
от Гость на 10/06/2016
Площадку под Петербургом Силовые машины построили, а обеспечить ее подъездными путями забыли. Сотрудники часами в километровых пробках перебираются через железнодорожную ветку волховстроевского направления в Металлострое, утром на работу, а вечером возвращаясь с работы в город. Вы бы видели, какой в Металлострое ад с пересечением ж.д. переезда (периодически закрываемого для пропуска поездов). Опять ума не хватило обеспечить человеческие условия сотрудникам? Или элементарно пожадничали на путепровод над ж.д. путями? Опять в этой стране человек на последнем месте, по остаточному принципу. Как был лагерной пылью, так ею и остался.


[ Ответить на это ]


Re: Мощные тихоходы (Всего: 0)
от Гость на 12/06/2016
«Силовые машины» впервые спроектируют и изготовят две тихоходные турбины на 1500 об/мин, которые войдут в состав двух турбоустановок мощностью 1255 МВт каждая. --------------------------------------------- Это хорошо, повторяем подвиг "Турбоатома" по тихоходкам.


[
Ответить на это ]


Re: Мощные тихоходы (Всего: 0)
от Гость на 21/06/2016
@Это хорошо, повторяем подвиг "Турбоатома" по тихоходкам.@

А не фиг было СССР разваливать.


Турбинист


[
Ответить на это ]






Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(812)438-3277
E-mail: info@proatom.ru, webmaster@proatom.ru. Разрешение на перепечатку.
Сайт построен на основе технологии PHP-Nuke. Открытие страницы: 0.09 секунды
Рейтинг@Mail.ru