В России разучились делать газовые турбины для электростанций? Перспективы российских производителей газотурбин Основные российские и зарубежные производители паровых турбин.

Работаем в сфере энергетического машиностроения с 1995 года. Изготавливаем и поставляем паровые турбины и турбогенераторы торговой марки TURBOPAR до 20 МВт для генерации собственной дешевой электроэнергии.


Производственные площади

Изготовление паровых турбин осуществляется на производственной площадке в г. Смоленск, Россия площадью 800 м2. Адрес производства: 214000, Россия, г. Смоленск, ул. 430км пос. Пронино, на территории базы СК Маштехстройоптторг. Производственная база имеет в своем составе участки черновой и чистовой обработки, ремонтно-механический участок, инструментальный участок, термическое и сварочное отделение, участок сборки паровых турбин, турбогенераторов, наладки АСУ. Имеем в наличии склады запасных частей и комплектующих оборудования.

Разработки конструкторского бюро

Особая гордость предприятия – наличие собственного конструкторского бюро. В составе конструкторского бюро работают квалифицированные конструктора и технологи с большим опытом работы в области энергетики. Специалисты ООО «Ютрон – Паровые турбины» (Россия) в кооперации с европейскими производителями работают над конструированием элементов паровых противодавленческих и конденсационных турбин.

Нашей компанией получен патент на собственную разработку - энергосберегающую паровую микротурбину от 500 кВт до 1 000 кВт, в наличии лицензии на паровые турбины до 6 МВт и до 20 МВт.

ООО «Ютрон – паровые турбины» - компания-производитель паровых турбин в России. Основная производственная программа: производство трубопроводов и турбин малой мощности от 500кВт до 20 МВт.

Такая отрасль, как разного назначения, относится к тому виду машиностроения, которое выпускает товары с высокой добавленной стоимостью. Поэтому развитие этого направления согласуется с приоритетами руководства нашей страны, которое неустанно заявляет, что нам необходимо «соскочить с нефтяной иглы» и активнее выходить на рынок с высокотехнологичной продукцией. В этом смысле производство турбин в России вполне может стать одним из драйверов отечественной экономики наряду с нефтянкой и другими видами добывающей промышленности .

Производство турбин всех типов

Российские производители выпускают оба типа турбинных установок – для энергетики и транспорта. Первые применяются для выработки электроэнергии на тепловых электростанциях. Вторые поставляются предприятиям авиационной промышленности и кораблестроения. Особенностью производства турбин является отсутствие специализации заводов. То есть одно и то же предприятие выпускает, как правило, оборудование обоих типов.

Например, Санкт-Петербургское ПО «Сатурн», начинавшее в 50-е годы с выпуска только энергетических машин, позднее добавило к своей номенклатуре газотурбинные установки для морских судов. А завод «Пермские моторы», который вначале специализировался на изготовлении авиационных моторов, перешёл к дополнительному производству паровых турбин для электроэнергетики. Помимо прочего отсутствие специализации говорит о широких технических возможностях наших изготовителей – они могут производить любое оборудования с гарантиями обеспечения качества.

Динамика производства турбин в Российской Федерации

По данным издания BusinesStat, производство турбин в России в период с 2012 по 2016 год увеличилось примерно в 5 раз. Если в 2012 году предприятия отрасли выпустили совокупно около 120 установок, то в 2016-м этот показатель превысил 600 единиц. Увеличение произошло, главным образом, за счёт роста энергетического машиностроения. На динамику не повлияли кризисные явления и, в частности, повышение валютного курса.

Дело в том, что турбинные заводы практически не используют зарубежных технологий и не нуждаются в импортозамещении. В изготовлении турбинного оборудования применяются только наши собственные материалы и оборудование. Кстати, это является дополнительным моментом, делающим данную сферу машиностроения конкурентом нефтянки.

Если нефтяникам для освоения новых нефтяных полей и, особенно, арктического шельфа требуются иностранные технологии, то производители газотурбинных установок обходятся своими наработками. Это снижает затраты на производство турбин и соответственно уменьшает себестоимость, что в свою очередь улучшает конкурентоспособность нашей продукции.

Кооперация с иностранными производителями

Сказанное выше вовсе не означает, что наши производители проводят политику закрытости. Напротив, трендом последних лет является усиление кооперации с зарубежными вендорами. Необходимость в этом диктуется тем, что наши изготовители не в состоянии наладить производство газовых турбин повышенной мощности. Зато нужными ресурсами располагают такие флагманы, как и некоторые европейские компании. Пилотным проектом стало открытие совместного предприятия Санкт-Петербургского завода «Сатурн» и немецкой фирмы Сименс.

Да, с дальними партнёрами кооперация в области производства турбин усиливается, чего не скажешь о сотрудничестве с близкими смежниками. Например, из-за событий на Украине наши производители практически потеряли связи с киевскими, днепропетровскими и харьковскими производственными объединениями, которые ещё с советских времён поставляли комплектующие.

Однако и здесь нашим изготовителям удаётся позитивно решать проблемы. Так, на Рыбинском турбинном заводе в Ярославской области, который осуществляет выпуск силовых установок для кораблей российского ВМФ , перешли на выпуск собственных компонентов взамен тех, что прежде приходили с Украины.

Изменение конъюнктуры

В последнее время структура спроса изменилась в сторону потребления устройств малой мощности. То есть производство турбин в стране активизировалось, но выпускаться стало больше маломощных агрегатов. При этом рост спроса на продукцию небольшой мощности отмечается как в энергетике, так и на транспорте. Сегодня популярны маломощные электростанции и небольшие транспортные средства.

Ещё одна тенденция 2017 года состоит в увеличении производства паровых турбин. Это оборудование, конечно, в функциональности проигрывает газотурбинным агрегатам, но предпочтительнее в плане стоимости. Для строительства дизельных и угольных электростанций приобретаются именно эти устройства. Эти изделия востребованы на Крайнем Севере.

В заключение два слова о перспективах отрасли. По прогнозам экспертов, производство турбин в России вырастет к 2021 году до 1000 изделий в год. К этому усматриваются все необходимые предпосылки.

В России по поручению президента правительством готовится масштабная программа модернизации тепловых электростанций (ТЭС), которая оценивается в 1,5 триллиона рублей и может стартовать в 2019 году. Одним из главных ее условий станет использование российского оборудования. Можно ли за счет отечественных наработок обновить электроэнергетику, о разработке новых турбин, экспортном потенциале и необходимой поддержке государства в интервью агентству "Прайм" рассказал генеральный директор "Силовых машин" Тимур Липатов, возглавивший компанию три месяца назад.

- На чем сейчас в большей степени сосредоточены "Силовые машины"? Будете работать, в основном, для тепловой электроэнергетики из-за готовящейся программы ее модернизации?

Для любой. Мы не можем пренебрегать какой-либо нишей, в отрасли не лучшее положение: рынки сжимаются, конкуренция растет. Поэтому мы делаем практически весь спектр оборудования для атомной, тепловой и гидроэнергетики.

- К какому спросу со стороны электроэнергетических компаний России "Силовые машины" готовы в рамках программы модернизации тепловых электростанций?

В первом конкурсном отборе для модернизации будут выбраны проекты суммарной мощностью 11 ГВт, в первую очередь, это будет реконструкция традиционного для нас паросилового оборудования. Наши производственные мощности позволяют выпускать до 8,5 ГВт турбинного оборудования в год, такой же объем генераторов, около 50 тысяч тонн котельного оборудования.

У нас есть хорошо проработанные проекты модернизаций турбин К-200 и К-300, есть проект модернизации К-800. Эти проекты позволяют увеличивать мощность, экономичность, продлевать ресурс, гибко реагировать на то, что нужно клиенту. Но программа не ограничена только конденсационными блоками (то есть производящими электроэнергию – ред.) мощностью 200 и 300 МВт, поэтому концентрируемся на теплофикационных турбинах ПТ-60 и ПТ-80. Пересмотрена их конструкция, в том числе, совершенствуем конструкцию корпусной части и парораспределения. Параллельно разработаны решения для замены и модернизации турбин сторонних производителей. Прежде всего, речь идет о машинах Харьковского турбинного завода.

- В программу модернизации ТЭС планируется включить норму о 100-процентной локализации в России производства необходимого оборудования. Если не говорить о газовых турбинах, выпуск какого оборудования еще предстоит локализовать?

На мой взгляд, единственной проблемой при производстве генерирующего оборудования в России остается крупногабаритное литье и производство крупных поковок (металлическая заготовка, полученная в результате ковки или горячего штампования – ред.).

Исторически в СССР было три производителя литых заготовок, два из которых – на Урале и в Петербурге – закрыли литейное производство. В итоге в России остался единственный поставщик, который пока не всегда обеспечивает необходимое качество, и мы вынуждены закупать крупногабаритные литые заготовки за рубежом, где их качество стабильнее.Мы верим в потенциал российских металлургических предприятий, верим, что при соответствующей государственной поддержке и появлении гарантированного спроса они смогут восстановить компетенции и обеспечить энергетическое машиностроение качественными литыми заготовкам и поковками. Это параллельный процесс, он является частью программы модернизации ТЭС, хотя находится, возможно, сейчас не на поверхности.

- "Силовые машины" заявили о планах разработать отечественную газовую турбину большой мощности. Вы обсуждаете партнерство с российскими или зарубежными компаниями?

Базовый вариант – самостоятельная разработка газовых турбин, так как локализация, о которой говорит любая иностранная компания, это, как правило, локализация "по железу". Мы же видим свою задачу не в том, чтобы повторить в России выпуск устаревшей зарубежной модели газовой турбины, а в том, чтобы восстановить отечественную школу газового турбостроения.

Наша конечная цель – перезапустить цикл производства газовых турбин, организовав конструкторское бюро, создав расчетные методики, стендовую базу, и тем самым защитить российскую энергетику от различных негативных внешних проявлений.

- Какую долю занимают газовые турбины зарубежных производителей в России?

По нашим оценкам, если брать действующие парогазовые (ПГУ) и газотурбинные установки (ГТУ), более 70% - это поставки зарубежных производителей, еще около 24% - газовые турбины производства «Интертурбо» (созданное в 90-е годы совместное предприятие Ленинградского металлического завода и Siemens).

При этом, несмотря на наличие совместных предприятий, в России не локализовано изготовление наиболее значимых элементов газовых турбин – компонентов горячего тракта (камеры сгорания топлива, лопаток турбин – ред.) и систем управления. Производство ограничивается лишь сборкой и изготовлением отдельных узлов, которые не критичны для работоспособности ГТУ и энергобезопасности России в целом.

- Какую линейку газовых турбин "Силовые машины" хотели бы выпускать?

Мы начинаем с машин мощностью 65 МВт F-класса и 170 МВт E-класса. В дальнейшем предполагается создание высокооборотистой турбины на 100 МВт со свободной силовой турбиной. Впоследствии возможна разработка ГТУ 300-400 МВт F или H-класса на 3000 об/мин с применением принципов масштабирования для части компонентов.

- Если "Силовые машины" будут самостоятельно разрабатывать турбину, то на какой производственной площадке?

Здесь, на наших производственных мощностях в Санкт-Петербурге.

- Во сколько в целом вы оцениваете затраты на НИОКР? Какими могут быть затраты на запуск промышленного производства? И как много времени это может занять?

Весь проект по машинам 65 и 170 МВт мы оцениваем в 15 миллиардов рублей. В эту сумму входят затраты на НИОКР и отработку технологий, развитие и техперевооружение конструкторских и технологических служб, модернизацию экспериментально-исследовательской и производственной базы. Производство будет готово к изготовлению опытных образцов турбин уже через два года.

- Почему вы думаете, что у вас получится разработать турбину? В России у других компаний есть многолетний опыт неудачных попыток.

В свое время мы были в тренде по газовым турбинам. Первую такую машину мощностью 100 МВт сделали на ЛМЗ (Ленинградский металлический завод, входит в "Силовые машины" - ред.) в 60-е годы. И она полностью соответствовала технологиям того времени. Этот задел, к сожалению, оказался утрачен в перестроечный период. Эта область энергомашиностроения в мире стала настолько технологичной, настолько далеко ушла, что в 90-е годы более простым способом ее восстановления было приобретение права пользования интеллектуальной собственностью и локализация производства в России. В итоге в 1990-х в партнерстве с Siemens ЛМЗ создал совместное предприятие «Интертурбо», из которого вырос современный СТГТ (совместное предприятие Siemens и «Силовых машин – ред.). Производство оборудования было размещено на мощностях ЛМЗ и достигало честных 50% локализации. В составе «Интертурбо» мы получили опыт по производству компонентов газовых турбин, который очень коррелируется с нашей нынешней работой.

В недалеком прошлом "Силовые машины" самостоятельно, уже не в рамках совместного предприятия, реализовали проект разработки и производства газовой турбины ГТЭ-65 мощностью 65 МВт. Машина прошла полный цикл холодных испытаний, дошла до так называемых тестов «full speed, no load», но из-за отсутствия экспериментальной ТЭС для апробирования и обкатки технологии не была введена в промышленную эксплуатацию.

- Что, на ваш взгляд, будет способствовать быстрому освоению технологии производства газовых турбин в России?

Назову три основополагающих фактора. Первый – преференции при освоении производства российских газовых турбин в рамках программы модернизации ТЭС. Эта цель, благодаря разумному диалогу Минпромторга и Минэнерго, мы считаем, достигнута. Надеемся, что в рамках последующих отборов проектов для участия в программе модернизации будут сняты ограничения по предельным капитальным затратам для проектов с использованием отечественных ГТУ. Это сделает объекты с отечественными газовыми турбинами более инвестиционно привлекательными.

Второй фактор - возможность строительства "Силовыми машинами" самостоятельно или с партнером экспериментальных ТЭС суммарной мощностью 1,4 ГВт в рамках механизма КОМ НГО (гарантирует инвесторам окупаемость проектов строительства новых электростанций за счет повышенных платежей потребителей за мощность – ред.). Это необходимо, чтобы довести до готовности к промышленной эксплуатации головные образцы газовых турбин и получить необходимый опыт и компетенции для всех возможных внедрений – одновальных, двухвальных и трехвальных ПГУ для газовых турбин всех типов.
И в-третьих, скорейший выход правительственного постановления №719 (поправки в постановление, регламентирующее вопросы локализации производства в РФ – ред.), которое позволит поставить всех производителей, как отечественных, так и зарубежных, в равные условия.

- В рамках программы модернизации ТЭС вы рассчитываете на заключение контрактов не только по конкретным электростанциям, но и по компаниям, возможно, на все время программы?

Разумеется, мы заинтересованы в долгосрочном сотрудничестве, но в рамках программы модернизации самим генерирующим компаниям только предстоит участвовать в конкурсных отборах.

При этом, с моей точки зрения, заключение таких долгосрочных договоров – нормальная практика, которая позволит нам спланировать производственную программу и не подвести контрагентов по срокам, если их проекты будут выбраны.
Сейчас основные обсуждения касаются рамочных договоров на ремонтно-сервисное обслуживание и поставку запчастей. Оценивая годовые и трехлетние планы ремонтных кампаний, мы, как правило, видим потенциал снижения стоимости запчастей и оказываемых услуг до 15% за счет выравнивания производственных графиков.

- Какие именно обсуждения ведутся, есть препятствия для развития сервисного направления?

Основное препятствие для развития – "гаражное производство". В Советском Союзе чертежи часто находились в свободном обращении, в 90-ые годы недостаточное внимание уделялось охране интеллектуальной собственности. Неудивительно, что в результате возникло огромное количество фирм-однодневок, где люди в кустарных условиях, буквально в гараже, выпускают устаревшие запчасти, с отклонениями от формулярных размеров, несоответствием материалов по физико-механическим характеристикам.

Нам поступает большое количество запросов от потребителей с просьбой согласовать те или иные отклонения в рабочей документации от оригинальной конструкции во время ремонтов. Я вижу в этом серьезные риски, так как причиной выхода из строя нашего оборудования может быть использование неоригинальной запчасти, сделанной с отклонениями. Мало серьезных игроков, которые могут обеспечивать надлежащие сроки и качество выполнения работ.

- Насколько велика проблема контрафактной продукции?

Рынок заполнен неоригинальными запчастями, в том числе контрафактными. Мы работаем над защитой наших технологий, возвратом интеллектуальной собственности и запретом на ее использование другими игроками с использованием возможностей, которые нам дает гражданский и уголовный кодекс. Они не несли затраты на НИОКР (научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы – ред.), не гарантируют качество, наносят ущерб нашей репутации. Мы рассчитываем на поддержку в этом вопросе со стороны Ростехнадзора, а также других производителей.

- В среднесрочной перспективе компания будет ориентироваться на внутренний рынок или зарубежные проекты? Какие страны в первую очередь рассматриваете для работы? Какие технологии востребованы за рубежом?

- "Силовые машины" имеют большой экспортный и технологический потенциал. Основная доля наших проектов за рубежом сейчас – это либо атомная и гидравлическая тематика, где мы на равных конкурируем с мировыми производителями, либо паросиловые блоки (реконструкция ранее поставленных машин, производство оборудования для сжигания таких видов топлива, например, как мазут и сырая нефть). Доля экспорта варьируется, но в среднем составляет порядка 50%.

Чтобы увеличить экспорт, мы должны освоить две принципиально важные технологии, которых в России сейчас нет. Во-первых, восстановить производство отечественных газовых турбин средней и большой мощности. Во-вторых, сделать пылеугольный котел и паровую турбину на суперсверхкритические параметры пара (ССКП). Существующие технологии позволяют достигать достаточно высоких КПД в 45-47% на паровых турбинах, работающих на ССКП. Это разумная альтернатива парогазовому циклу – с учетом относительно невысокой стоимости угля, а зачастую и из-за отсутствия газа в регионе. Мы уже разработали конструкторскую документацию на турбину ССКП мощностью 660 МВт – и готовы запустить ее в производство, как только появится заказ.

Чтобы новые продукты имели спрос за рубежом, надо сначала изготовить и внедрить их на домашнем рынке, в России. Наличие референций позволит выйти на наши традиционные рынки – в Азии и Латинской Америке, на Ближнем Востоке. Один из путей получения необходимых компетенций - строительство экспериментальных станций в рамках механизма КОМ НГО. Кроме того, нужна государственная поддержка – по каналам межправсоглашений, с привлечением экспортного финансирования, льготного кредитования. Так делалось в Советском Союзе, так делают сейчас наши конкуренты за рубежом.

-Какие еще вы видите направления развития компании?

Одним из направлений будет являться поддержка небольших технологических компаний. На рынке есть огромное количество стартапов, которые комплементарны нашей технологической цепочке и каналам продаж. Мы намерены активно поддерживать разработки таких компаний путем вхождения в их акционерный капитал, финансирования НИОКР и технологий, поручительств. Передача контроля позволит акционерам получать значительно больший доход за счет увеличения объемов продаж и расширения их каналов. Прошу всех считать это официальным приглашением, мы с удовольствием рассмотрим предложения. Примеры такого успешного взаимодействия уже есть.

Предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше. Среди них ЗАО «Невский завод», ОАО «Сатурн - Газовые турбины» и ОАО «Пермский моторный завод» (входят в ОДК корпорации Ростех).

В России сформировались все условия для бурного развития рынка газовых турбин наземного применения, считают аналитики EnergyLand.info . Необходимость распределенной генерации, основанной не на дизельном топливе, а на более чистых источниках, всё актуальнее. Сомнений же в эффективности парогазовых установок почти не осталось.

Однако предприятий, выпускающих газовые турбины, в нашей стране не более десяти. Производителей наземного оборудование на базе газовых турбин и того меньше.

В Советском Союзе ставка делалась на уголь, нефть и другие теплотворные источники. Поэтому первые газовые турбины были выпущены лишь в 1950-е годы. И в первую очередь применительно к авиационному строительству.

В 1990-е годы началась разработка энергетических газовых турбин на основе двигателей, созданных НПО «Сатурн» для самолетов.

Сегодня выпуском наземного энергооборудования на базе двигателей НПО «Сатурн» занимается ОАО «Сатурн - Газовые турбины». «Пермский моторный завод» освоил выпуск газотурбинных электростанций на базе разработок ОАО «Авиадвигатель».

При этом номинальная мощность серийной продукции этих предприятий в среднем не превышает 25 МВт. Есть несколько машин единичной мощностью 110 МВт на базе разработок НПО «Сатурн», но на сегодняшний день продолжается их доводка.

Турбины большой мощности поставляются в основном зарубежными компаниями. Российские предприятия стремятся вступать в кооперацию с мировыми лидерами.

Однако далеко не все мировые лидеры заинтересованы в организации производства газовых турбин в России. Одной из причин является нестабильный спрос на продукцию. А он, в свою очередь, во многом зависит от уровня энергопотребления. С 2010 года энергопотребление в России стабильно росло. Но вскоре, по оценкам экспертов, может наступить стагнация. И увеличение спроса в 2013-2014 годах составит лишь около 1% в год или даже меньше.

По мнению Дмитрия Соловьева, заместителя главного конструктора ОАО «Сатурн - Газовые турбины», сходные причины удерживают и российские компании от освоения производства газовых турбин большой мощности. «Для производства мощных газотурбинных установок (ГТУ) необходимо специальное оборудование, станки больших диаметров, установки для сварки в вакууме, имеющие камеры порядка 5 на 5 м, - говорит он. - Чтобы создать такое производство, необходимо быть уверенным в рынке сбыта. А для этого в стране должна быть долгосрочная программа по развитию энергетики, возможно, тогда предприятия начнут вкладывать средства в модернизацию базы».

Тем не менее, отсутствие предсказуемых перспектив не означает отсутствие спроса вообще. Спрос, безусловно, есть. Как на турбины мощностью больше 150 МВт, так и на небольшие ГТУ, требующие меньше капитальных затрат, но вполне справляющиеся с вопросами повышения энергоэффективности и окупаемости.

Рост рынка сбыта может быть обусловлен развитием региональной энергетики и вводом генерирующих объектов средних мощностей. А газовые турбины мощностью 4, 8, 16, 25 МВт - сегмент, в котором в основном и работают российские производители, уже почувствовавшие на себе рыночную тенденцию.

В развитых странах когенерационные установки малой мощности - обычное дело. В России их число пока существенно ниже. Основной сложностью для компаний, поставляющих турбины малой мощности, остается недостаточная платежеспособность потенциальных клиентов.

Еще один, традиционный сегмент рынка газовых турбин - объекты генерации на нефтегазовых месторождениях и магистральных газопроводах. Газотурбинные электростанции позволяют эффективно утилизировать попутный нефтяной газ, решая не только проблему энергообеспечения, но и рационального использования углеводородных ресурсов.

По наблюдениям специалистов ОАО «Сатурн - Газовые турбины», в докризисных 2006-2008 годах был всплеск интереса нефтяников к отечественным ГТУ. Сегодня этот спрос находится на стабильном уровне.

Современные тренды в совершенствовании газовых турбин во многом связаны с инновациями для нефтянки. Но не только. Задачи, стоящие перед производителями:
- повышение КПД,
- снижение количества узлов в турбине,
- увеличение надежности,
- сокращение объемов техобслуживания,
- уменьшение продолжительности простоев во время диагностики технического состояния.

Перечисленное может решить проблему дороговизны сервисного обслуживания.

Кроме того, создатели турбин стремятся добиться от них неприхотливости к используемому газу и возможности работы на жидком топливе

А на Западе беспокоятся также о том, чтобы вне зависимости от состава газа турбина имела хорошие экологические характеристики.

Очень важное - перспективное - направление совершенствования ГТУ связано с возобновляемыми источниками энергии (ВИЭ) и перспективами внедрения «умных сетей». Изначально газовые турбины создавались как оборудование, обеспечивающее выдачу постоянной мощности. Однако введение в энергосистему ВИЭ автоматически требует гибкости от других объектов генерации. Такая гибкость позволяет обеспечить стабильный уровень мощности в сети при недостаточной выработке энергии ВИЭ, к примеру, в безветренные или пасмурные дни.

Соответственно, турбина для интеллектуальной энергосистемы должна легко адаптироваться к изменениям в сети и быть рассчитана на регулярные пуски и остановки без потери ресурса. В случае с традиционными газовыми турбинами это невозможно.

За рубежом определенные успехи в этом направлении уже достигнуты. К примеру, новая газовая турбина FlexEfficiency способна снижать мощность с 750 МВт до 100 МВт и затем набирать исходные показатели за 13 минут, а при использовании с солнечными электростанциями будет иметь эффективность до 71%.

Тем не менее, в обозримом будущем наиболее распространенным способом использования газовых турбин все же останется их привычное сочетание с паровыми турбинами в составе парогазовых установок. В нашей стране рынок подобных объектов когенерации отнюдь не полон и ждёт насыщения.

Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) - компания, включающая более 85% активов российской газотурбинной техники. Интегрированная структура, производящая двигатели для военной и гражданской авиации, космические программы, установки различной мощности для производства электрической и тепловой энергии, газоперекачивающие и корабельные газотурбинные агрегаты. В общей сложности в ОДК работают более 70 тыс. человек. Руководит компанией Владислав Евгеньевич Масалов.

М. Василевский

Сегодня на российском рынке газотурбинного оборудования активно работают ведущие зарубежные энергомашиностроительные компании, прежде всего, такие гиганты как Siemens и General Electric. Предлагая качественное и долговечное оборудование, они составляют серьезную конкуренцию отечественным предприятиям. Тем не менее, традиционные российские производители стараются не уступать мировым стандартам.

В конце августа этого года наша страна стала членом Всемирной торговой организации (ВТО). Это обстоятельство неизбежно приведет к усилению конкуренции на отечественном рынке энергетического машиностроения. Здесь, как и везде, действует закон: «изменяйся или умирай». Не пересмотрев технологии и не проведя глубокую модернизацию, бороться с акулами западного машиностроения будет практически невозможно. В связи с этим все актуальней становятся вопросы, касающиеся разработки современного оборудования, работающего в составе парогазовых установок (ПГУ).

В последние два десятилетия парогазовая технология стала самой популярной в мировой энергетике - на нее приходится до двух третей всех вводимых сегодня на планете генерирующих мощностей. Это обусловлено тем, что в парогазовых установках энергия сжигаемого топлива используется в бинарном цикле - сначала в газовой турбине, а потом в паровой, а потому ПГУ эффективнее любых тепловых станций (ТЭС), работающих только в паровом цикле.

В настоящее время единственная область в тепловой энергетике, в которой Россия критически отстает от ведущих мировых производителей - это газовые турбины большой мощности - 200 МВт и выше. Причем зарубежные лидеры не только освоили производство газовых турбин единичной мощностью 340 МВт, но и успешно опробовали и применяют одновальную компоновку ПГУ, когда газовая турбина мощностью 340 МВт и паровая турбина мощностью 160 МВт имеют общий вал. Такая компоновка позволяет существенно сократить сроки создания и стоимость энергоблока.

Минпромторг России в марте 2011 г. принял «Стратегию развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010-2020 годы и на перспективу до 2030 года», в соответствии с которой это направление в отечественном энергетическом машиностроении получает солидную поддержку от государства. В итоге российское энергетическое машиностроение к 2016 г. должно осуществить промышленное освоение, включая полномасштабные испытания и доработку на собственных испытательных стендах, усовершенствованных газотурбинных установок (ГТУ) мощностью 65-110 и 270-350 МВТ и парогазовых установок (ПГУ) на природном газе с повышением их коэффициента полезного действия (КПД) до 60 %.

Причем Россия умеет производить все основные узлы ПГУ - паровые турбины, котлы, турбогенераторы, а вот современная газовая турбина пока не дается. Хотя еще в 70-е годы наша страна была лидером в этом направлении, когда впервые в мире были освоены суперсверхкритические параметры пара.

В целом, в результате реализации Стратегии предполагается, что доля проектов энергоблоков с использованием зарубежного основного энергетического оборудования должна составить к 2015 г. - не более 40 %, к 2020 г. - не более 30 %, к 2025 г. - не более 10 %. Считается, что иначе может возникнуть опасная зависимость стабильности работы единой энергосистемы России от поставок зарубежных комплектующих. В процессе эксплуатации энергетического оборудования регулярно требуется замена ряда узлов и деталей, работающих в условиях высоких температур и давлений. При этом часть таких комплектующих в России не производится. Например, даже для отечественной газовой турбины ГТЭ-110 и лицензионной ГТЭ-160 некоторые важнейшие узлы и детали (например, диски для роторов) закупаются только за рубежом.

На нашем рынке активно и весьма успешно работают такие крупные и продвинутые концерны как Siemens и General Electric, которые часто побеждают в тендерах на поставку энергетического оборудования. В российской энергосистеме уже существует несколько генерирующих объектов, в той или иной степени укомплектованных основным энергетическим оборудованием производства Siemens, General Electric и др. Правда, их суммарная мощность пока не превышает 5 % от общей мощности российской энергосистемы.

Однако многие генерирующие компании, использующие отечественное оборудование при его замене, предпочитают все же обращаться к фирмам, с которыми они привыкли работать не одно десятилетие. Это не просто дань традиции, а оправданный расчет - многие российские компании провели технологическое обновление производства и на равных ведут борьбу с мировыми энергомашиностроительными гигантами. Сегодня мы более подробно расскажем о перспективах таких крупных предприятий, как ОАО «Калужский турбинный завод» г. (Калуга), ЗАО «Уральский турбинный завод» (г. Екатеринбург), НПО «Сатурн» (г. Рыбинск, Ярославская обл.), Ленинградский металлический завод (г. Санкт-Петербург), Пермский моторостроительный комплекс (Пермский край).

ОАО «Калужский турбинный завод»

ОАО «Калужский турбинный завод» выпускает паровые турбины малой и средней мощности (до 80 МВт) для привода электрических генераторов, приводные паровые турбины, блочные турбогенераторы, паровые геотермальные турбины и пр. (Рис. 1).

Рис.1

Завод был основан в 1946 г., а через четыре года были выпущены первые 10 турбин собственной конструкции (ОР300). На сегодняшний день заводом для объектов энергетики России, стран СНГ и дальнего зарубежья выпущено более 2640 энергетических установок суммарной мощностью 17091 МВт.

В наши дни предприятие входит в состав энергомашиностроительного концерна «Силовые машины». Одним из практических результатов аффилирования стало внедрение с января 2012 г. информационного решения SAP ERP на основе действующего прототипа, успешно используемого в ОАО «Силовые машины», вместо ранее применяемой на КТЗ системы Baan. Создаваемая информационная система позволит предприятию выйти на новый уровень автоматизации производства, модернизировать свои бизнес-процессы на основе лучших практик мировых лидеров машиностроительной отрасли, повысить точность и оперативность управленческих решений.

Продукция завода пользуется стабильным спросом в России и за рубежом. Предприятие имеет большой портфель заказов на газотурбинное и паротурбинное оборудование. В 2011 г. для Уфимской ТЭЦ №5 изготовлены и предъявлены Заказчику две паровые турбины Т-60/73 - самые мощные из выпускающихся ОАО «КТЗ» установок на сегодняшний день. Одним из последних проектов можно назвать контракт с ОАО «Энергостроительная корпорация «Союз», в рамках которого КТЗ изготовил две паровые турбины для филиала ОАО «Группа «Илим» в г. Братске (Иркутская обл.), предназначенные для реконструкции турбинного отделения ТЭС-3. По условиям договора две противодавленческие турбины - Р-27-8,8/1,35 мощностью 27 МВт и Р-32-8,8/0,65 мощностью 32 МВт - были поставлены летом этого года.

В последние годы в мире все активнее используются нетрадиционные источники энергии, в том числе геотермальный пар. Геотермальные электростанции (ГеоЭС) можно назвать одним из самых дешевых и надежных источников электроэнергии, поскольку они не зависят от условий доставки и цен на топливо. Инициатором развития геотермальной энергетики России последних лет стала фирма «Геотерм». В качестве базового предприятия по поставке энергоустановок для заказов этой компании выступил ОАО «Калужский турбинный завод». Обращение к КТЗ не было случайным, поскольку на предприятии была практически решена одна из основных проблем геотермальных турбин - работа на влажном паре. Эта проблема сводится к необходимости защищать от эрозии рабочие лопатки последних ступеней. Распространенный метод защиты - установка специальных накладок, изготовленных из материалов стойких к эрозии. КТЗ для защиты от эрозии применяет метод, основанный на борьбе не со следствием, а с самой причиной эрозии - с крупнодисперсной влагой.

В 1999 г. была введена в строй Верхне-Мутновская ГеоЭС на Камчатке мощностью12 МВт - все оборудование энергоблоков для станции по контракту с «Геотерм» было поставлено из Калуги. Практически все турбоустановки, поставленные для геотермальных электростанций России (Паужетская, Южно-Курильская на о. Кушашир, Верхне-Мутновская, Мутновская ГеоЭС), изготовлены Калужским турбинным заводом. К настоящему времени предприятием накоплен большой опыт создания геотермальных турбоустановок любого типоразмера от 0,5 до 50 МВт. Сегодня ОАО «Калужский турбинный завод» является наиболее квалифицированным в России турбинным заводом по геотермальной тематике.

ЗАО «УТЗ» (Уральский турбинный завод)

Предприятие исторически расположено в г. Екатеринбурге и входит в группу компаний «Ренова». Первая паровая турбина АТ-12 мощностью 12 тыс. кВт была собрана и испытана уральскими турбостроителями в мае 1941 г. Несмотря на то, что это была первая турбина УТЗ, она надежно проработала 48 лет.

Сейчас Уральский турбинный завод - одно из ведущих в России машиностроительных предприятий по проектированию и производству паровых теплофикационных турбин средней и большой мощности, конденсационных турбин, паровых турбин с противодавлением, турбин мятого пара, газоперекачивающих агрегатов, энергетических газотурбинных установок и др. Турбины, произведенные УТЗ, составляют около 50 % всех действующих в России и СНГ теплофикационных турбин. За более чем 70 летнюю работу завод поставил 861 паровую турбину общей мощностью 60 тыс. МВт на электростанции различных стран.

На предприятии разработано целое семейство паровых турбин для паросиловых установок разных типов. Кроме того, специалистами УТЗ ведется разработка и подготовка производства турбин для парогазовых установок - проработаны варианты парогазовых установок мощностью 95-450 МВт. Для установок мощностью 90-100 МВт предлагается одноцилиндровая паровая теплофикационная турбина Т-35/47-7,4. Для двухконтурной парогазовой установки мощностью 170-230 МВт предлагается использование теплофикационной паровой турбины Т-53/67-8,0, которая при сохранении конструкции и в зависимости от параметров пара может иметь маркировку от Т-45/60-7,2 до Т-55/70-8,2. На базе этой турбины заводом могут быть произведены конденсационные паровые турбины мощностью 60-70 МВт.

По словам первого заместителя генерального директора ЗАО «УТЗ» Дениса Чичагина, отечественное станко- и машиностроение на данный момент не дотягивает до мирового уровня. Для модернизации предприятий нужно дать зеленый свет высокотехнологичному оборудованию, поэтому в настоящее время компания изменяет технологическую политику. В тесной кооперации со специалистами ЗАО «РОТЕК» и компанией Sulzer (Швейцария) на заводе проводится модернизация управленческих и технологических схем для успешного освоения и адаптации зарубежных прогрессивных технологий, что значительно усилит позиции предприятия на рынке. На предприятии продолжается разработка оптимальных конструкторских решений по основному турбинному оборудованию, при этом заказчику предлагаются современные решения по сервису, в том числе основанные на долгосрочном постгарантийном обслуживании паровых и газовых турбин. В 2009-2011 гг. завод вложил в программы технического перевооружения более 500 млн руб. для обеспечения имеющегося портфеля заказов и выхода на проектную мощность выпуска 1,8 ГВт турбинного оборудования в год. В феврале 2012 г. в рамках этой программы УТЗ приобрел высокопроизводительное металлообрабатывающее оборудование для производства турбинных лопаток - два 5-тикоординатных обрабатывающих центра с ЧПУ модели MILL-800 SK с поворотным шпинделем (Рис. 2) фирмы Chiron-Werke GmbH & Co KG (Германия)

Рис.2

Специализированное программное обеспечение, поставляемое в комплекте с оборудованием, позволяет сократить машинное время до 20-30 % по сравнению с универсальными CAM-системами. Монтаж и наладка новых станков производилась специалистами фирмы Chiron. В рамках договора проведено тестирование телесервиса - удаленной диагностики станков, предотвращения или исправления ошибок и аварий. По защищенному выделенному каналу сервис-инженеры Chiron фиксируют работу оборудования в режиме онлайн и выдают рекомендации на производство УТЗ.

Турбинное оборудование, выпускаемое УТЗ, стабильно находит заказчиков даже в условиях жесткой конкуренции со стороны зарубежных производителей. В конце февраля 2012 г. Уральский турбинный завод изготовил новую паровую турбину мощностью 65 МВт для Барнаульской ТЭЦ-2 ОАО «Кузбассэнерго». Новая турбина Т-60/65-130-2М ст.номер 8 успешно прошла испытания на валоповоротном устройстве на сборочном стенде УТЗ. Протокол испытаний подписан представителями заказчика без замечаний. Новое оборудование устанавливается взамен отработавшей свой ресурс и выведенной из эксплуатации турбины Т-55-130, также произведенной на Уральском турбинном заводе. Следует отметить, что двухцилиндровая турбина Т-60/65-130-2М является серийной моделью производства ЗАО «УТЗ» - продолжением серийной линейки паровых турбин Т-55 и Т-50, хорошо зарекомендовавших себя за долгие годы эксплуатации на ТЭЦ России и СНГ. В новых турбинах применяются современные узлы и доработанные элементы, повышающие технико-экономические показатели турбоустановки (Рис. 3).

Рис.3

Аналогичную турбину УТЗ поставил для Абаканской ТЭЦ (Хакасия). Турбина будет основой нового энергоблока Абаканской ТЭЦ: с ее запуском общая мощность станции должна возрасти до 390 МВт. Ввод в эксплуатацию нового энергоблока позволит увеличить выработку электроэнергии на 700-900 млн кВт.ч в год и существенно повысить надежность энергоснабжения региона. Ввод установки планируется в конце следующего года. С турбиной комплектуются два подогревателя сетевой воды ПСГ-2300 и конденсаторная группа КГ-6200, а также турбогенератор ТВФ-125-2У3 с водородным охлаждением производства НПО «ЭлСиб».

Недавно на сборочном стенде УТЗ прошли успешные испытания новой паровой одноцилиндровой турбины Т-50/60-8,8, изготовленной для Петропавловской ТЭЦ-2 (АО «СевКазЭнерго»). Новая турбина уральского производства должна заменить ранее работавшую двухцилиндровую чешскую турбину Р-33-90/1,3 фирмы Skoda, и будет смонтирована на тот же фундамент. Проект на замену турбины подготовлен институтом АО «КазНИПИЭнергопром», с которым ЗАО «УТЗ» уже давно и плодотворно сотрудничает. Не ослабевают и давние связи с бывшими союзными республиками: так, в настоящий момент на стадии переговоров находится вопрос о поставке нескольких уральских турбин для ТЭЦ Казахстана.

НПО «Сатурн»

НПО «Сатурн» - разработчик и производитель промышленного газотурбинного оборудования малой, средней и большой мощности для применения на теплоэлектростанциях, промышленных предприятиях и нефтегазовых месторождениях. Это одно из старейших промышленных предприятий России: в 1916 г. было принято решение о создании на основе государственного кредита пяти автомобильных заводов, в том числе в г. Рыбинске (АО «Русский Рено»). В послереволюционные годы завод работал над разработкой и производством авиационных двигателей. В начале 90-х гг. Рыбинский моторостроительный завод был преобразован в ОАО «Рыбинские моторы». В 2001 г. после его объединения с Рыбинским конструкторским бюро моторостроения (ОАО «А. Люлька-Сатурн») компания получила свое современное название и начала выпускать газовые турбины для энергетической и газовой отраслей. В линейке выпускаемой продукции прежде всего следует назвать промышленные газовые двухвальные турбины ГТД-6РМ и ГТД-8РМ, применяемые для привода электрогенераторов в составе газотурбинных агрегатов ГТА-6/8РМ, которые используются в газотурбинных теплоэлектростанциях средней мощности (от 6 до 64 МВт и выше). Также предприятие выпускает семейство унифицированных газовых турбин ГТД-4/6,3/10РМ для применения в составе газоперекачивающих агрегатов и теплоэлектростанций (от 4 МВт и выше). Для электростанций малой мощности (от 2,5 МВт и выше) выпускается установка ДО49Р - одновальная газовая турбина со встроенным соосным редуктором. Помимо «наземных» установок, предприятие изготавливает газовые турбины морского исполнения М75РУ, М70ФРУ, Е70/8РД, применяемые для привода электрогенераторов и газовых компрессоров в составе морских и приморских промышленных объектов малой и средней мощности (от 4 МВт и выше).

В 2003 г. были проведены межведомственные испытания установки ГТД-110 - первой российской газовой турбины мощностью более 100 МВт (Рис. 4).

Рис.4

ГТД-110 - это одновальная газовая турбина для применения в составе энергетических и парогазовых установок большой мощности (от 110 до 495 МВт и выше), созданная в рамках Федеральной целевой программы «Топливо и энергия» для нужд отечественной энергосистемы и являющаяся пока единственной российской разработкой в сфере газотурбинного машиностроения высокой мощности. В настоящее время пять ГТД-110 находятся в эксплуатации у Газпромэнергохолдинга (ГЭХ) и «Интер РАО». Однако, по словам специалистов «Интер РАО», в штатном режиме функционирует только новейшая установка, запущенная в начале марта. Остальные в данный момент работают неустойчиво и обслуживаются по гарантии завода-изготовителя.

По мнению директора по газотурбинным и энергетическим установкам НПО «Сатурн» Александра Иванова, как и в случае с любым новым высокотехнологичным изделием, это вполне естественный процесс, когда выявляются дефекты и предприятие активно работает над их устранением. В ходе технического обслуживания проверяются наиболее критические узлы, и при необходимости производитель заменяет детали за свой счет без остановки работы турбины.

Недавно ОАО «Инжиниринговый центр «Газотурбинные технологии» (ОАО «НПО «Сатурн» совместно с ОАО «ИНТЕР РАО ЕЭС») выиграло конкурс ОАО «РОСНАНО» по созданию инжинирингового центра, который будет заниматься инновационными продуктами, в частности созданием ГТД-110М (Рис. 5), модернизированного газотурбинного двигателя ГТД-110 мощностью 110 МВт.

Рис.5

Фактически, новый инжиниринговый центр будет доводить технические и экономические характеристики ГТД-110 до лучших мировых образцов в данном классе мощности; двигатель будет усовершенствован и доработан, планируется создание камеры сгорания, обеспечивающей допустимый уровень вредных выбросов NОx 50 мг/м3. Кроме того, в производстве двигателя планируется применение технологий наноструктурированных покрытий, что увеличит надежность горячей части турбины, повысит ресурс наиболее изнашиваемых частей и всего двигателя в целом. ГТД-110М станет основой для создания российских ПГУ большой мощности. Вся комплексная работа над проектом ГТД-110М рассчитана на 2-3 года.

ОАО «Ленинградский металлический завод»

Ленинградский металлический завод - предприятие уникальное. Свою историю завод исчисляет с 1857 г., когда вышел именной Указ императора Александра II «Об учреждении Акционерной компании «Санкт-Петербургского металлического завода» на основании Устава». Производство паровых турбин здесь началось еще в 1907 г., гидравлических - в 1924-м, газовых - в 1956-м. К настоящему моменту на ЛМЗ изготовлено более 2700 паровых и свыше 780 гидравлических турбин. Сегодня это одно из крупнейших в России энергомашиностроительных предприятий, которое входит в состав ОАО «Силовые машины», осуществляющего проектирование, изготовление и сервисное обслуживание широкой линейки паровых и гидравлических турбин различной мощности. Из недавних разработок завода - газотурбинная установка ГТЭ-65 мощностью 65 МВт. Она представляет собой одновальный агрегат, предназначенный для привода турбогенератора и способный нести базовую, полупиковую и пиковую нагрузку как автономно, так и в составе парогазового блока. Газотурбинная установка ГТЭ-65 может быть применена в различных типах парогазовых блоков для модернизации существующих и строительства новых электростанций конденсационного и теплофикационного типа. По ценовым и техническим характеристикам ГТЭ-65 как машина средней мощности отвечает возможностям и потребностям отечественных электростанций и энергосистем.

В начале 2000-х гг. ОАО «ЛМЗ» подписало с компанией Siemens договор на право производства и продажи в РФ и Белоруссии газотурбинной установки ГТЭ-160 мощностью 160 МВт (Рис. 6).

Рис.6

Прототипом установки является газовая турбина V94.2 фирмы Siemens, документация которой изменена с учетом возможностей ОАО «ЛМЗ» и его партнеров. Именно такая турбина, произведенная на ОАО «Ленинградский металлический завод», в рамках контракта между ЗАО «КЭС» и ОАО «Силовые машины» прошедшим летом была доставлена на Пермскую ТЭЦ-9.

Сотрудничество с немецкими турбиностроителями продолжается. В декабре 2011 г. ОАО «Силовые машины» и компания Siemens подписали соглашение о создании в России совместного предприятия по производству и сервисному обслуживанию газовых турбин «Сименс Технологии Газовых Турбин». Этот проект осуществлен на базе ООО «Интертурбо», которое является совместным предприятием партнеров с 1991 г. Новая компания занимается научно-исследовательской разработкой новых газовых турбин, локализацией производства в России, сборкой, продажей, управлением проектами и сервисным обслуживанием газовых турбин большой мощности классов E и F мощностью от 168 до 292 МВт. Это направление деятельности «Сименс Технологии Газовых Турбин» увязано с требованием «Стратегии развития энергомашиностроения Российской Федерации на 2010-2020 годы и на перспективу до 2030 г.» организовать в ближайшее время на Ленинградском металлическом заводе крупномасштабное производство лицензионных ГТУ большой мощности (около 300 МВт) с переходом от ГТЭ-160 (V94.2) разработки Siemens 80-х гг. к более современным газовым турбинам.