La situation internationale difficile oblige la Russie à accélérer ses programmes de substitution aux importations, notamment dans les secteurs stratégiques. En particulier, pour surmonter la dépendance à l'égard des importations dans le secteur énergétique, le ministère de l'Énergie et le ministère de l'Industrie et du Commerce de la Fédération de Russie élaborent des mesures pour soutenir la construction nationale de turbines. Es-tu prêt? Fabricants russes, dont la seule usine spécialisée dans le district fédéral de l'Oural, pour répondre au besoin croissant de nouvelles turbines, a appris le correspondant de RG.

Au nouveau CHPP Akademicheskaya à Ekaterinbourg, une turbine fabriquée par UTZ fonctionne dans le cadre de l'unité CCGT. Photo : Tatiana Andreeva/RG

Le président du Comité de l'énergie de la Douma d'Etat, Pavel Zavalny, souligne deux problèmes principaux dans le secteur de l'énergie : son retard technologique et le pourcentage élevé d'usure des biens d'équipement existants.

Selon le ministère de l'Énergie de la Fédération de Russie, en Russie, plus de 60 pour cent des équipements électriques, en particulier les turbines, ont atteint la fin de leur durée de vie. Dans le district fédéral de l'Oural, dans la région de Sverdlovsk, il y en a plus de 70 pour cent, bien qu'après la mise en service de nouvelles capacités, ce pourcentage ait quelque peu diminué, mais il reste encore beaucoup d'équipements anciens qui doivent être changés. Après tout, l'énergie n'est pas seulement une industrie de base, la responsabilité est ici trop grande : imaginez ce qui se passera si vous éteignez la lumière et le chauffage en hiver, dit le Dr. sciences techniques Youri Brodov.

Selon Zavalny, le taux d'utilisation du combustible dans les centrales thermiques russes est légèrement supérieur à 50 pour cent, la part des centrales à cycle combiné au gaz (CCGT) considérées comme les plus efficaces est inférieure à 15 pour cent. Notons que la tranche CCGT a été mise en service en Russie en dernière décennie- exclusivement sur la base d'équipements importés. La situation avec la demande d’arbitrage de Siemens concernant la fourniture prétendument illégale de leurs équipements à la Crimée a montré à quel point il s’agit d’un piège. Mais il est peu probable que le problème du remplacement des importations soit résolu rapidement.

Le fait est que si le national turbines à vapeur Depuis l’époque de l’URSS, ils sont assez compétitifs, mais avec le gaz, la situation est bien pire.

Lorsque l'usine de turbomoteurs (TMZ) à la fin des années 1970 et au début des années 1980 a été chargée de créer une turbine à gaz de puissance d'une capacité de 25 mégawatts, cela a pris 10 ans (trois échantillons ont été fabriqués, nécessitant un développement ultérieur). La dernière turbine a été mise hors service en décembre 2012. En 1991, le développement d'une turbine à gaz a commencé en Ukraine ; en 2001, la société russe RAO UES a décidé un peu prématurément d'organiser la production en série de la turbine sur le site de Saturne. Mais la création d'une machine compétitive est encore loin, estime Valery Neuymin, candidat en sciences techniques, qui travaillait auparavant comme ingénieur en chef adjoint de TMZ pour les nouvelles technologies et qui, en 2004-2005, a développé le concept de politique technique de RAO UES de Russie.

Les ingénieurs sont capables de reproduire des produits développés précédemment ; il n'est pas question d'en créer un fondamentalement nouveau ;

Nous parlons non seulement de l'usine de turbines de l'Oural (UTZ est le successeur légal de TMZ - NDLR), mais aussi d'autres fabricants russes. Il y a quelque temps, au niveau de l'État, il a été décidé d'acheter des turbines à gaz à l'étranger, principalement en Allemagne. Ensuite, les usines ont réduit le développement de nouvelles turbines à gaz et se sont principalement tournées vers la production de pièces de rechange pour celles-ci, explique Yuri Brodov. - Mais maintenant, le pays s'est fixé pour tâche de relancer l'industrie nationale des turbines à gaz, car il est impossible de dépendre des fournisseurs occidentaux dans une industrie aussi responsable.

Le même UTZ a participé activement à la construction d'unités à cycle combiné de gaz ces dernières années, en leur fournissant des turbines à vapeur. Mais avec eux, des turbines à gaz de production étrangère sont installées - Siemens, General Electric, Alstom, Mitsubishi.

Aujourd'hui, deux cents et demi de turbines à gaz importées fonctionnent en Russie - selon le ministère de l'Énergie, elles représentent 63 % du nombre total. Pour moderniser l'industrie, il faudra environ 300 nouvelles machines, et d'ici 2035, le double. Par conséquent, la tâche a été fixée de créer des développements nationaux dignes et de lancer la production. Tout d'abord, le problème réside dans les unités de turbine à gaz de grande puissance - elles n'existent tout simplement pas et les tentatives pour les créer n'ont pas encore été couronnées de succès. Ainsi, l'autre jour, les médias ont rapporté que lors de tests en décembre 2017, le dernier échantillon du GTE-110 (GTD-110M - développé conjointement par Rusnano, Rostec et InterRAO) s'était effondré.

L'État confie de grands espoirsà l'usine métallurgique de Leningrad (Power Machines), le plus grand fabricant de turbines à vapeur et hydrauliques, qui possède également une coentreprise avec Siemens pour produire des turbines à gaz. Cependant, comme le souligne Valery Neuymin, si au départ notre partie dans cette coentreprise détenait 60 pour cent des actions et les Allemands 40, aujourd'hui le rapport est inverse - 35 et 65.

L'entreprise allemande n'est pas intéressée à ce que la Russie développe des équipements compétitifs - comme en témoignent des années de travail commun - Neuymin exprime des doutes sur l'efficacité d'un tel partenariat.

Selon lui, créer propre production turbines à gaz, l'État doit soutenir au moins deux entreprises dans la Fédération de Russie afin qu'elles se concurrencent. Et vous ne devriez pas développer une machine de grande puissance tout de suite - il vaut mieux d'abord donner vie à une petite turbine, disons, d'une capacité de 65 mégawatts, élaborer la technologie, comme on dit, mettre la main dessus, et puis passez à un modèle plus sérieux. Sinon, l’argent sera gaspillé : « c’est la même chose que de n’aider personne ». entreprise bien connue commander le développement d'un vaisseau spatial, car turbine à gaz«Ce n'est pas une chose simple», affirme l'expert.

Quant à la production d'autres types de turbines en Russie, tout ne se passe pas bien ici non plus. À première vue, la capacité est assez importante : aujourd'hui, seul UTZ, comme l'a dit RG dans l'entreprise, est capable de produire des équipements énergétiques d'une capacité totale allant jusqu'à 2,5 gigawatts par an. Cependant, les machines produites par les usines russes peuvent être qualifiées de nouvelles de manière très conditionnelle : par exemple, la turbine T-295, conçue pour remplacer le T-250 conçu en 1967, n'est pas fondamentalement différente de son prédécesseur, même si un certain nombre d'innovations ont été introduit dedans.

Aujourd'hui, les développeurs de turbines s'occupent principalement de « boutons de costume », explique Valery Neuymin. - En fait, il y a maintenant des gens dans les usines qui sont encore capables de reproduire des produits développés précédemment, mais la création est fondamentalement nouvelle technologie cela ne fait aucun doute. C’est une conséquence naturelle de la perestroïka et des turbulences des années 90, lorsque les industriels devaient simplement penser à survivre. Pour être juste, notons : les turbines à vapeur soviétiques étaient extrêmement fiables ; une marge de sécurité multiple permettait aux centrales électriques de fonctionner pendant plusieurs décennies sans remplacement d'équipement et sans accidents graves. Selon Valery Neuymin, les turbines à vapeur modernes pour centrales thermiques ont atteint la limite de leur efficacité, et l'introduction de toute innovation dans structures existantes n’améliorera pas significativement cet indicateur. Mais nous ne pouvons pas encore compter sur une percée rapide de la Russie dans la construction de turbines à gaz.

M. Vassilievski

Aujourd'hui sur marché russe Les principales sociétés étrangères d'ingénierie énergétique, principalement des géants tels que Siemens et General Electric, travaillent activement sur les équipements de turbines à gaz. Offrant des équipements durables et de haute qualité, ils constituent une concurrence sérieuse pour les entreprises nationales. Cependant, les fabricants russes traditionnels tentent de ne pas se plier aux normes mondiales.

Fin août de cette année, notre pays est devenu membre de l'Organisation mondiale du commerce (OMC). Cette situation conduira inévitablement à une concurrence accrue sur le marché national de l'ingénierie énergétique. Ici comme ailleurs, la loi s’applique : « changer ou mourir ». Sans réviser la technologie et procéder à une modernisation en profondeur, il sera presque impossible de combattre les requins de l’ingénierie occidentale. À cet égard, les questions liées au développement de équipement moderne, fonctionnant dans le cadre d'unités de turbine à gaz à cycle combiné (CCGT).

Au cours des deux dernières décennies, la technologie vapeur-gaz est devenue la plus populaire dans le secteur énergétique mondial : elle représente aujourd'hui jusqu'à deux tiers de toutes les capacités de production mises en service sur la planète. Cela est dû au fait que dans les centrales à cycle combiné au gaz, l'énergie du combustible brûlé est utilisée pour cycle binaire- d'abord dans une turbine à gaz, puis dans une turbine à vapeur, et donc la CCGT est plus efficace que n'importe quelle centrale thermique (CHP) fonctionnant uniquement selon le cycle de la vapeur.

Actuellement, le seul domaine de l'industrie de l'énergie thermique dans lequel la Russie est à la traîne par rapport aux principaux fabricants mondiaux est celui des turbines à gaz de grande puissance - 200 MW et plus. De plus, les dirigeants étrangers maîtrisent non seulement la production de turbines à gaz d'une capacité unitaire de 340 MW, mais ont également testé avec succès et utilisent un schéma CCGT à arbre unique, lorsqu'une turbine à gaz d'une puissance de 340 MW et une turbine à vapeur d'une puissance de 160 MW ont un arbre commun. Cette disposition permet de réduire considérablement le temps de construction et le coût de l'unité de puissance.

Le ministère de l'Industrie et du Commerce de Russie a adopté en mars 2011 la « Stratégie pour le développement de l'ingénierie énergétique Fédération de Russie pour 2010-2020 et pour l'avenir jusqu'en 2030 », selon lequel cette orientation de l'industrie énergétique nationale reçoit un solide soutien de l'État. En conséquence, d'ici 2016, l'industrie énergétique russe devrait procéder à un développement industriel, y compris des tests et des perfectionnements à grande échelle sur ses propres bancs d'essai, des améliorations unités de turbine à gaz(GTU) d'une capacité de 65-110 et 270-350 MW et les centrales à cycle combiné gaz (CCGT) fonctionnant au gaz naturel avec une augmentation de leur facteur d'efficacité (COP) à 60 %.

De plus, la Russie est en mesure de produire tous les principaux composants des unités CCGT - turbines à vapeur, chaudières, turbogénérateurs, mais une turbine à gaz moderne n'est pas encore disponible. Même si dans les années 70, notre pays était un leader dans ce sens, lorsque pour la première fois au monde les paramètres de la vapeur supersupercritique ont été maîtrisés.

En général, à la suite de la mise en œuvre de la stratégie, il est supposé que la part des projets de centrales électriques utilisant des équipements électriques principaux étrangers ne devrait pas dépasser 40 % d'ici 2015, pas plus de 30 % d'ici 2020, pas plus de 10 %. % d’ici 2025 . Sans cela, on estime que la stabilité du système énergétique unifié russe pourrait devenir dangereusement dépendante de l’approvisionnement en composants étrangers. Lors du fonctionnement d'un équipement électrique, il est régulièrement nécessaire de remplacer un certain nombre de composants et de pièces fonctionnant dans températures élevées et la pression. Toutefois, certains de ces composants ne sont pas produits en Russie. Par exemple, même pour la turbine à gaz domestique GTE-110 et la GTE-160 sous licence, certains des composants et pièces les plus importants (par exemple, les disques pour rotors) sont achetés uniquement à l'étranger.

Des entreprises aussi grandes et avancées que Siemens et General Electric, qui remportent souvent des appels d'offres pour la fourniture d'équipements énergétiques, opèrent activement et avec beaucoup de succès sur notre marché. Le système énergétique russe dispose déjà de plusieurs installations de production, équipées à un degré ou à un autre d'équipements énergétiques de base fabriqués par Siemens, General Electric, etc. Cependant, leur capacité totale ne dépasse pas encore 5 % de la capacité totale du système énergétique russe.

Cependant, de nombreuses entreprises de production qui utilisent des équipements domestiques pour les remplacer préfèrent encore se tourner vers des entreprises avec lesquelles elles ont l'habitude de travailler depuis des décennies. Il ne s'agit pas seulement d'un hommage à la tradition, mais d'un calcul justifié - beaucoup Entreprises russes Ils ont procédé à une modernisation technologique de la production et luttent à armes égales avec les géants mondiaux de l'ingénierie énergétique. Aujourd'hui, nous parlerons plus en détail des perspectives de grandes entreprises telles que l'usine de turbines OJSC Kaluga (Kaluga), l'usine de turbines CJSC Ural (Ekaterinbourg), NPO Saturn (Rybinsk, région de Yaroslavl), l'usine métallurgique de Leningrad (Saint-Pétersbourg), Perm. Complexe de construction de moteurs (région de Perm).

Usine de turbines JSC Kaluga

L'usine de turbines OJSC Kaluga produit de petites et puissance moyenne(jusqu'à 80 MW) pour le pilotage générateurs électriques, entraînant des turbines à vapeur, des turbogénérateurs en bloc, des turbines à vapeur géothermiques, etc. (Fig. 1).

Figure 1

L'usine a été fondée en 1946 et quatre ans plus tard, les 10 premières turbines de sa propre conception (OP300) ont été produites. Aujourd'hui, l'usine d'installations énergétiques en Russie, dans les pays de la CEI et loin à l'étranger Plus de 2 640 centrales électriques d'une capacité totale de 17 091 MW ont été produites.

Aujourd'hui, l'entreprise fait partie du groupe d'ingénierie énergétique Power Machines. L'un des résultats pratiques de l'affiliation a été la mise en œuvre en janvier 2012 de la solution d'information SAP ERP basée sur le prototype existant, utilisé avec succès chez OJSC Power Machines, à la place du système Baan précédemment utilisé chez KTZ. Le système d'information en cours de création permettra à l'entreprise d'atteindre nouveau niveau automatisation de la production, modernisez vos processus métiers en vous basant sur meilleures pratiques leaders mondiaux de l'industrie de l'ingénierie, augmentent la précision et l'efficacité des décisions de gestion.

Les produits de l'usine bénéficient d'une demande stable en Russie et à l'étranger. La société dispose d'un large portefeuille de commandes d'équipements pour turbines à gaz et à vapeur. En 2011, pour le CHPP d'Ufa n° 5, deux turbines à vapeur T-60/73 ont été fabriquées et présentées au client - les unités les plus puissantes produites aujourd'hui par KTZ OJSC. L'un des derniers projets est le contrat avec OJSC Energy Construction Corporation Soyuz, dans le cadre duquel KTZ a fabriqué deux turbines à vapeur pour la succursale du groupe OJSC Ilim à Bratsk (région d'Irkoutsk), destinées à la reconstruction du département des turbines de TPP- 3 . Aux termes du contrat, deux turbines à contre-pression - R-27-8,8/1,35 d'une capacité de 27 MW et R-32-8,8/0,65 d'une capacité de 32 MW - ont été livrées cet été.

Ces dernières années, le monde a eu de plus en plus recours à des sources d’énergie non traditionnelles, notamment la vapeur géothermique. Les centrales géothermiques (GEP) peuvent être considérées comme l'une des sources d'électricité les moins chères et les plus fiables, car elles ne dépendent pas des conditions de livraison et des prix du carburant. Initiateur du développement de la géothermie en Russie dernières années est devenue la société "Geotherm". Kaluga Turbine Plant OJSC a agi en tant qu'entreprise de base pour la fourniture de centrales électriques pour les commandes de cette société. Le recours à KTZ n'était pas accidentel, puisque l'entreprise avait pratiquement résolu l'un des principaux problèmes des turbines géothermiques : le fonctionnement à la vapeur humide. Ce problème se résume à la nécessité de protéger les pales du rotor du dernier étage de l’érosion. Une méthode de protection courante consiste à installer des revêtements spéciaux constitués de matériaux résistants à l'érosion. Pour se protéger contre l'érosion, KTZ utilise une méthode basée sur la lutte non pas contre l'effet, mais contre la cause même de l'érosion - l'humidité grossière.

En 1999, le GeoPP Verkhne-Mutnovskaya au Kamchatka d'une capacité de 12 MW a été mis en service - tous les équipements des unités électriques de la centrale ont été fournis depuis Kaluga dans le cadre d'un contrat avec Geotherm. Presque toutes les unités de turbine fournies pour les centrales géothermiques en Russie (Pauzhetskaya, Yuzhno-Kurilskaya sur l'île de Kushashir, Verkhne-Mutnovskaya, Mutnovskaya GeoPP) ont été fabriquées par l'usine de turbines de Kaluga. À ce jour, l'entreprise a accumulé une vaste expérience dans la création d'unités de turbines géothermiques de toute taille allant de 0,5 à 50 MW. Aujourd'hui, l'usine de turbines géothermiques JSC Kaluga est la centrale à turbines géothermiques la plus qualifiée de Russie.

CJSC "UTZ" (usine de turbines de l'Oural)

L'entreprise est historiquement située à Ekaterinbourg et fait partie du groupe de sociétés Renova. La première turbine à vapeur AT-12 d'une puissance de 12 000 kW a été assemblée et testée par les constructeurs de turbines de l'Oural en mai 1941. Bien qu'il s'agisse de la première turbine UTZ, elle a fonctionné de manière fiable pendant 48 ans.

Aujourd'hui, l'usine de turbines de l'Oural est l'une des principales entreprises de construction mécanique en Russie dans la conception et la production de turbines de chauffage à vapeur de moyenne et haute puissance, de turbines à condensation, de turbines à vapeur à contre-pression, de turbines à vapeur broyée, d'unités de pompage de gaz, d'unités de turbine à gaz de puissance, etc. Les turbines produites par UTZ représentent environ 50 % de toutes les turbines de chauffage en service en Russie et dans la CEI. Plus de 70 travail d'été L'usine a fourni 861 turbines à vapeur d'une capacité totale de 60 000 MW à des centrales électriques de divers pays.

L'entreprise a développé toute une famille de turbines à vapeur pour les centrales électriques à vapeur différents types. De plus, les spécialistes d'UTZ développent et préparent la production de turbines pour les centrales à gaz à cycle combiné - des options pour les centrales à gaz à cycle combiné d'une capacité de 95 à 450 MW ont été élaborées. Pour les installations d'une capacité de 90 à 100 MW, une turbine de chauffage à vapeur monocylindre T-35/47-7.4 est proposée. Pour une centrale à gaz à cycle combiné à double circuit d'une capacité de 170-230 MW, il est proposé d'utiliser une turbine à vapeur de cogénération T-53/67-8.0, qui, tout en conservant la conception et en fonction des paramètres de la vapeur, peut être marqué de T-45/60-7.2 à T-55/70-8.2. Sur la base de cette turbine, l'usine peut produire des turbines à vapeur à condensation d'une capacité de 60 à 70 MW.

Selon le premier directeur général adjoint d'UTZ CJSC Denis Chichagin, l'industrie nationale des machines-outils et de la construction mécanique n'atteint pas actuellement le niveau mondial. Pour moderniser les entreprises, il est nécessaire de donner le feu vert aux équipements de haute technologie, c'est pourquoi l'entreprise modifie actuellement sa politique technologique. En étroite coopération avec les spécialistes de JSC ROTEC et de la société Sulzer (Suisse), l'usine modernise la gestion et schémas technologiques pour le développement et l’adaptation réussis de technologies de pointe étrangères, ce qui renforcera considérablement la position de l’entreprise sur le marché. L'entreprise continue de développer des solutions de conception optimales pour les principaux équipements de turbine, tout en offrant au client solutions modernes en service, y compris ceux basés sur la maintenance à long terme après garantie des turbines à vapeur et à gaz. En 2009-2011 L'usine a investi plus de 500 millions de roubles dans des programmes de rééquipement technique. pour assurer le portefeuille de commandes existant et atteindre la capacité nominale de 1,8 GW d'équipements de turbine par an. En février 2012, dans le cadre de ce programme, UTZ a acquis des équipements de travail des métaux haute performance pour la production d'aubes de turbine - deux centres d'usinage CNC à 5 axes modèle MILL-800 SK avec broche rotative (Fig. 2) de Chiron-Werke GmbH & Co KG (Allemagne)

Figure 2

Spécialisé logiciel, fourni complet avec l'équipement, permet de réduire le temps machine jusqu'à 20 à 30 % par rapport aux systèmes CAM universels. L'installation et la mise en service des nouvelles machines ont été réalisées par des spécialistes Chiron. Dans le cadre de l'accord, des tests de téléservice ont été réalisés - diagnostic à distance des machines, prévention ou correction des erreurs et des accidents. À l'aide d'un canal dédié sécurisé, les ingénieurs de service Chiron enregistrent en ligne le fonctionnement de l'équipement et émettent des recommandations pour la production d'UTZ.

Les équipements à turbine produits par UTZ trouvent systématiquement des clients, même dans des conditions de concurrence féroce de la part de fabricants étrangers. Fin février 2012, l'usine de turbines de l'Oural a fabriqué une nouvelle turbine à vapeur d'une capacité de 65 MW pour le CHPP-2 de Barnaul d'OJSC Kuzbassenergo. Nouvelle turbine Le T-60/65-130-2M st. numéro 8 a passé avec succès les tests sur un dispositif de tournage d'arbre au stand de montage UTZ. Le rapport de test a été signé par les représentants du client sans aucun commentaire. De nouveaux équipements sont en cours d'installation pour remplacer la turbine T-55-130 épuisée et mise hors service, également produite à l'usine de turbines de l'Oural. Il convient de noter que la turbine à deux cylindres T-60/65-130-2M est un modèle en série produit par UTZ CJSC - une continuation de la gamme en série de turbines à vapeur T-55 et T-50, qui ont fait leurs preuves. depuis de nombreuses années exploitation de centrales thermiques en Russie et dans la CEI. Les nouvelles turbines utilisent des composants modernes et des éléments modifiés qui augmentent les performances techniques et économiques de l'unité turbine (Fig. 3).

Figure 3

UTZ a fourni une turbine similaire pour la centrale thermique d'Abakan (Khakassie). La turbine constituera la base de la nouvelle unité de puissance de la centrale thermique d'Abakan : avec son lancement, la capacité totale de la centrale devrait atteindre 390 MW. La mise en service de la nouvelle centrale augmentera la production d'électricité de 700 à 900 millions de kWh par an et augmentera considérablement la fiabilité de l'approvisionnement énergétique de la région. La mise en service de l'installation est prévue à la fin de l'année prochaine. La turbine est équipée de deux chauffe-eau réseau PSG-2300 et d'un groupe condenseur KG-6200, ainsi que d'un turbogénérateur TVF-125-2U3 avec refroidissement à hydrogène produit par NPO ElSib.

Récemment, une nouvelle turbine à vapeur monocylindre T-50/60-8.8, fabriquée pour Petropavlovskaya CHPP-2 (JSC SevKazEnergo), a été testée avec succès sur le stand de montage UTZ. La nouvelle turbine fabriquée dans l'Oural devrait remplacer la turbine tchèque à deux cylindres R-33-90/1.3 de Skoda, précédemment en service, et sera montée sur la même fondation. Le projet de remplacement de la turbine a été préparé par l'institut de JSC KazNIPIEnergoprom, avec lequel JSC UTZ collabore fructueusement depuis longtemps. Les liens de longue date avec les anciennes républiques soviétiques ne se détériorent pas non plus : par exemple, la question de la fourniture de plusieurs turbines de l'Oural pour les centrales thermiques du Kazakhstan est actuellement au stade des négociations.

OBNL "Saturne"

NPO Saturn est un développeur et fabricant d'équipements industriels de turbines à gaz de faible, moyenne et haute puissance destinés à être utilisés dans les centrales thermiques, les entreprises industrielles et les champs de pétrole et de gaz. C'est l'un des plus anciens entreprises industrielles Russie : en 1916, il est décidé de créer cinq usines automobiles sur la base d'un prêt de l'État, notamment dans la ville de Rybinsk (JSC Russe Renault). Dans les années post-révolutionnaires, l'usine a travaillé au développement et à la production de moteurs d'avion. Au début des années 90. L'usine de moteurs de Rybinsk a été transformée en OJSC Rybinsk Motors. En 2001, après sa fusion avec le Rybinsk Engine Design Bureau (JSC A. Lyulka-Saturn), l'entreprise a reçu son nom moderne et a commencé à produire des turbines à gaz pour les industries de l'énergie et du gaz. Dans la gamme de produits, il convient tout d'abord de mentionner les turbines à gaz industrielles GTD-6RM et GTD-8RM, utilisées pour entraîner des générateurs électriques dans le cadre des unités de turbine à gaz GTA-6/8RM, qui sont utilisées dans les centrales thermiques à turbine à gaz. de moyenne puissance (de 6 à 64 MW et plus) . La société produit également une famille de turbines à gaz unifiées GTD-4/6.3/10РМ destinées aux unités de pompage de gaz et aux centrales thermiques (à partir de 4 MW). Pour les centrales électriques faible puissance(à partir de 2,5 MW) est produite l'unité DO49R - une turbine à gaz à arbre unique avec une boîte de vitesses coaxiale intégrée. En plus des installations « terrestres », l'entreprise produit des turbines à gaz marines M75RU, M70FRU, E70/8RD, utilisées pour entraîner des générateurs électriques et compresseurs de gaz dans le cadre des activités maritimes et côtières installations industrielles puissance faible et moyenne (à partir de 4 MW).

En 2003, des tests interministériels de l'installation GTD-110, la première turbine à gaz russe d'une capacité supérieure à 100 MW, ont été réalisés (Fig. 4).

Figure 4

GTD-110 est une turbine à gaz à arbre unique destinée à être utilisée dans les centrales électriques de grande puissance et à cycle combiné (de 110 à 495 MW et plus), créée dans le cadre du programme cible fédéral « Carburant et énergie » pour le besoins du système énergétique national et constitue jusqu'à présent le seul développement russe dans le domaine de l'ingénierie des turbines à gaz haute puissance. Actuellement, cinq GTD-110 sont en service chez Gazpromenergoholding (GEH) et Inter RAO. Cependant, selon les spécialistes d'Inter RAO, seul le installation la plus récente, lancé début mars. Les autres fonctionnent actuellement de manière instable et sont entretenus sous la garantie du fabricant.

Selon Alexander Ivanov, directeur des turbines à gaz et des centrales électriques chez NPO Saturn, comme c'est le cas pour tout nouveau produit de haute technologie, c'est tout à fait processus naturel lorsque des défauts sont identifiés et que l'entreprise s'efforce activement de les éliminer. Pendant entretien les composants les plus critiques sont vérifiés et si nécessaire, le constructeur remplace les pièces à ses frais sans arrêter le fonctionnement de la turbine.

Récemment, le Centre d'ingénierie JSC « Gas Turbine Technologies » (JSC NPO Saturn avec JSC INTER RAO UES) a remporté le concours de JSC RUSNANO pour créer un centre d'ingénierie qui s'occupera de produits innovants, en particulier la création du GTD-110M (Fig. 5), moteur à turbine à gaz modernisé GTD-110 d'une puissance de 110 MW.

Figure 5

En effet, le nouveau centre d'ingénierie apportera des connaissances techniques et caractéristiques économiques GTD-110 conforme aux meilleurs standards mondiaux dans cette classe de puissance ; le moteur sera amélioré et finalisé, il est prévu de créer une chambre de combustion qui fournira niveau admissibleémissions nocives de NOx 50 mg/m3. De plus, dans la production du moteur, il est prévu d'utiliser des technologies de revêtement nanostructuré, qui augmenteront la fiabilité de la partie chaude de la turbine, augmenteront la durée de vie des pièces les plus usées et de l'ensemble du moteur dans son ensemble. Le GTD-110M deviendra la base de la création d'unités CCGT russes de grande puissance. Tous travail complexe sur le projet GTD-110M est conçu pour 2-3 ans.

JSC "Usine métallurgique de Léningrad"

L'usine métallurgique de Leningrad est une entreprise unique. L'histoire de l'usine remonte à 1857, lorsque le décret personnel de l'empereur Alexandre II « Sur la création de la Société par actions « Usine métallurgique de Saint-Pétersbourg » sur la base de la Charte » a été publié. La production de turbines à vapeur a commencé ici en 1907, de turbines hydrauliques en 1924 et de turbines à gaz en 1956. À ce jour, LMZ a fabriqué plus de 2 700 turbines à vapeur et plus de 780 turbines hydrauliques. Aujourd'hui, c'est l'une des plus grandes entreprises d'ingénierie énergétique de Russie, qui fait partie d'OJSC Power Machines, qui conçoit, fabrique et entretient une large gamme de turbines à vapeur et hydrauliques de différentes capacités. Parmi les développements récents de la centrale figure l'unité de turbine à gaz GTE-65 d'une capacité de 65 MW. Il s'agit d'une unité à arbre unique conçue pour entraîner un turbogénérateur et capable de supporter des charges de base, de demi-crête et de pointe à la fois indépendamment et dans le cadre d'une unité à cycle combiné. L'unité de turbine à gaz GTE-65 peut être utilisée dans différents types unités vapeur-gaz pour la modernisation des centrales électriques existantes et la construction de nouvelles centrales à condensation et de chauffage. Par prix et spécifications techniques Le GTE-65, en tant que machine de moyenne puissance, répond aux capacités et aux besoins des centrales électriques et des systèmes énergétiques nationaux.

Au début des années 2000. OJSC LMZ a signé un accord avec Siemens pour le droit de produire et de vendre l'unité de turbine à gaz GTE-160 d'une capacité de 160 MW en Fédération de Russie et en Biélorussie (Fig. 6).

Figure 6

Le prototype de l'installation est la turbine à gaz V94.2 de Siemens, dont la documentation a été modifiée en tenant compte des capacités de LMZ OJSC et de ses partenaires. Une telle turbine, produite à l'usine métallurgique de Leningrad, a été livrée à Perm CHPP-9 l'été dernier dans le cadre du contrat entre JSC IES et JSC Power Machines.

La coopération avec les fabricants de turbines allemands se poursuit. En décembre 2011, OJSC Power Machines et Siemens ont signé un accord pour créer une coentreprise en Russie pour la production et l'entretien de turbines à gaz, Siemens Gas Turbine Technologies. Ce projet a été réalisé sur la base d'Interturbo LLC, qui est une coentreprise de partenaires depuis 1991. Nouvelle entreprise est engagée dans la recherche et le développement de nouvelles turbines à gaz, la localisation de la production en Russie, l'assemblage, la vente, la gestion de projets et service turbines à gaz de grande puissance des classes E et F d'une capacité de 168 à 292 MW. Ce domaine d'activité de Siemens Gas Turbine Technologies est lié aux exigences de la « Stratégie pour le développement de l'ingénierie énergétique de la Fédération de Russie pour 2010-2020 et pour la période allant jusqu'en 2030 ». organiser dans un avenir proche à l'usine métallurgique de Leningrad une production à grande échelle d'unités de turbine à gaz sous licence de haute puissance (environ 300 MW) avec une transition du GTE-160 (V94.2) développé par Siemens dans les années 80. vers des turbines à gaz plus modernes.

Il n'y a pas plus de dix entreprises produisant des turbines à gaz dans notre pays. Il existe encore moins de fabricants d'équipements terrestres basés sur des turbines à gaz. Parmi eux figurent Nevsky Plant CJSC, Saturn Gas Turbines OJSC et Perm Motor Plant OJSC (qui fait partie de l'UEC de Rostec Corporation).

En Russie, toutes les conditions sont réunies pour le développement rapide du marché des turbines à gaz terrestres, selon les analystes d'EnergyLand.info. Le besoin d’une production décentralisée, basée non pas sur le carburant diesel, mais sur des sources plus propres, est de plus en plus urgent. Il n’y a pratiquement aucun doute sur l’efficacité des centrales à cycle combiné.

Cependant, il n'existe pas plus de dix entreprises produisant des turbines à gaz dans notre pays. Il existe encore moins de fabricants d’équipements au sol basés sur des turbines à gaz.

En Union soviétique, l’accent était mis sur le charbon, le fioul et d’autres sources de chauffage. Les premières turbines à gaz n’ont donc été produites que dans les années 1950. Et principalement en ce qui concerne la construction aéronautique.

Dans les années 1990, le développement de turbines à gaz de puissance a commencé sur la base de moteurs créés par NPO Saturn pour les avions.

Aujourd'hui, la production d'équipements électriques au sol basés sur les moteurs NPO Saturn est réalisée par OJSC Saturn - Gas Turbines. L'usine automobile de Perm maîtrise la production de centrales électriques à turbine à gaz basées sur les développements d'Aviadvigatel OJSC.

Dans le même temps, la puissance nominale des produits en série de ces entreprises ne dépasse pas en moyenne 25 MW. Il existe plusieurs machines d'une capacité unitaire de 110 MW basées sur les développements de NPO Saturn, mais elles sont encore aujourd'hui en cours de mise au point.

Les turbines de grande puissance sont fournies principalement par des sociétés étrangères. Les entreprises russes s'efforcent de coopérer avec les dirigeants mondiaux.

Cependant, tous les dirigeants mondiaux ne souhaitent pas organiser la production de turbines à gaz en Russie. L'une des raisons est la demande instable de produits. Et cela dépend en grande partie du niveau de consommation d’énergie. Depuis 2010, la consommation d’énergie en Russie n’a cessé de croître. Mais selon les experts, une stagnation pourrait bientôt s’installer. Et l'augmentation de la demande en 2013-2014 ne sera que d'environ 1 % par an, voire moins.

Selon Dmitri Soloviev, concepteur en chef adjoint de l'OJSC Saturn - Gas Turbines, des raisons similaires empêchent les entreprises russes de maîtriser la production de turbines à gaz de grande puissance. «Pour la production d'unités de turbine à gaz (GTU) puissantes, il est nécessaire équipement spécial, des machines de gros diamètres, des installations de soudage sous vide, disposant de chambres de l'ordre de 5 m sur 5 m, précise-t-il. - Pour créer une telle production, il faut avoir confiance dans le marché de vente. Et pour cela, le pays doit avoir un programme à long terme de développement énergétique, peut-être alors les entreprises commenceront-elles à investir dans la modernisation de la base.»

Toutefois, l’absence de perspectives prévisibles ne signifie pas du tout l’absence de demande. Il y a certainement une demande. Tant pour les turbines d'une capacité de plus de 150 MW que pour les petites centrales à turbine à gaz qui nécessitent moins coûts d'investissement, mais sont tout à fait capables de faire face aux problèmes d'augmentation de l'efficacité énergétique et de retour sur investissement.

La croissance du marché de vente peut être due au développement de l'énergie régionale et à la mise en service d'installations de production de moyenne capacité. Et les turbines à gaz d'une capacité de 4, 8, 16, 25 MW sont un segment dans lequel opèrent principalement les fabricants russes, qui ont déjà ressenti la tendance du marché.

Dans les pays développés, les centrales de cogénération de faible puissance sont monnaie courante. En Russie, leur nombre est encore nettement inférieur. La principale difficulté pour les entreprises fournissant des turbines de faible puissance reste la solvabilité insuffisante des clients potentiels.

Un autre segment traditionnel du marché des turbines à gaz est celui des installations de production dans les champs de pétrole et de gaz et dans les gazoducs. Les centrales électriques à turbine à gaz permettent d'utiliser efficacement le gaz de pétrole associé, résolvant non seulement le problème de l'approvisionnement énergétique, mais également l'utilisation rationnelle des ressources en hydrocarbures.

Selon les observations des spécialistes de l'OJSC Saturn - Gas Turbines, au cours des années précédant la crise de 2006 à 2008, les travailleurs du pétrole ont manifesté un regain d'intérêt pour les turbines à gaz domestiques. Aujourd'hui, cette demande est à un niveau stable.

Les tendances modernes en matière d'amélioration des turbines à gaz sont largement liées aux innovations de l'industrie pétrolière. Mais pas seulement. Les défis auxquels sont confrontés les fabricants :
- une efficacité accrue,
- réduction du nombre de composants dans la turbine,
- une fiabilité accrue,
- réduction des volumes de maintenance,
- réduire la durée des temps d'arrêt lors des diagnostics d'état technique.

Ce qui précède peut résoudre le problème du coût élevé du service.

De plus, les créateurs de turbines s'efforcent de les rendre sans prétention quant au gaz utilisé et à la capacité de fonctionner au combustible liquide.

Et en Occident, on s'inquiète également du fait que, quelle que soit la composition du gaz, la turbine présente de bonnes caractéristiques environnementales.

Une direction très importante – prometteuse – pour l’amélioration des unités de turbine à gaz est liée aux sources d’énergie renouvelables (SER) et aux perspectives d’introduction des « réseaux intelligents ». Initialement, les turbines à gaz ont été créées comme équipements fournissant une puissance constante. Cependant, l’introduction de sources d’énergie renouvelables dans le système énergétique nécessite automatiquement une flexibilité de la part des autres installations de production. Cette flexibilité permet d'assurer un niveau de puissance stable dans le réseau lorsque la production d'énergie RES est insuffisante, par exemple par temps calme ou nuageux.

Ainsi, une éolienne destinée à un réseau intelligent doit s’adapter facilement aux évolutions du réseau et être conçue pour des démarrages et des arrêts réguliers sans perte de ressource. Cela n'est pas possible avec les turbines à gaz traditionnelles.

A l'étranger, certains succès dans ce sens ont déjà été obtenus. Par exemple, la nouvelle turbine à gaz FlexEfficiency est capable de réduire la puissance de 750 MW à 100 MW, puis d'augmenter sa puissance en 13 minutes, et lorsqu'elle est utilisée avec centrales solaires aura une efficacité allant jusqu'à 71%.

Cependant, dans un avenir proche, la manière la plus courante d'utiliser les turbines à gaz restera leur combinaison habituelle avec turbines à vapeur dans le cadre de centrales à cycle combiné gaz. Dans notre pays, le marché de telles installations de cogénération est loin d’être complet et attend d’être saturé.

United Engine Corporation (UEC)- une société qui détient plus de 85 % des actifs russes d'équipements de turbines à gaz. Une structure intégrée qui produit des moteurs pour l'aviation militaire et civile, des programmes spatiaux, des installations de diverses capacités pour la production d'énergie électrique et thermique, des unités de pompage de gaz et des turbines à gaz pour navires. Au total, plus de 70 000 personnes travaillent à l'UEC. L'entreprise est dirigée par Vladislav Evgenievich Masalov.

En août 2012, notre pays est devenu membre de l'Organisation mondiale du commerce (OMC). Cette situation conduira inévitablement à une concurrence accrue sur le marché national de l'ingénierie énergétique. Ici comme ailleurs, la loi s’applique : « changer ou mourir ». Sans réviser la technologie et procéder à une modernisation en profondeur, il sera presque impossible de combattre les requins de l’ingénierie occidentale. À cet égard, les questions liées au développement d'équipements modernes fonctionnant dans le cadre des centrales à cycle combiné au gaz (CCGT) deviennent de plus en plus pertinentes.

Au cours des deux dernières décennies, la technologie vapeur-gaz est devenue la plus populaire dans le secteur énergétique mondial : elle représente aujourd’hui jusqu’à deux tiers de la capacité de production totale mise en service sur la planète. Cela est dû au fait que dans les centrales à gaz à cycle combiné, l'énergie du combustible brûlé est utilisée dans un cycle binaire - d'abord dans une turbine à gaz, puis dans une turbine à vapeur, et donc la CCGT est plus efficace que n'importe quelle énergie thermique. centrales de cogénération fonctionnant uniquement selon le cycle de la vapeur.

Actuellement, le seul domaine de l'industrie de l'énergie thermique dans lequel les producteurs russes sont nettement en retard sur les principaux producteurs mondiaux est celui de la haute puissance - 200 MW et plus. De plus, les dirigeants étrangers ont non seulement maîtrisé la production d'une capacité unitaire de 340 MW, mais ont également testé avec succès et utilisent un schéma CCGT à arbre unique, alors qu'une capacité de 340 MW et une turbine à vapeur d'une capacité de 160 MW ont un arbre commun. Cette disposition permet de réduire considérablement le temps de construction et le coût de l'unité de puissance.

En mars 2011, le ministère russe de l'Industrie et du Commerce a adopté la « Stratégie pour le développement de l'ingénierie énergétique dans la Fédération de Russie pour 2010-2020 et jusqu'en 2030 », selon laquelle cette direction de l'ingénierie énergétique nationale reçoit un solide soutien de l'État. . En conséquence, d'ici 2016, l'industrie énergétique russe doit procéder à un développement industriel, y compris des tests et des perfectionnements à grande échelle sur ses propres bancs d'essai améliorés (GTU) d'une capacité de 65 à 110 et 270 à 350 MW et à cycle combiné. unités à gaz (CCP) au gaz naturel avec une augmentation de leur coefficient d'action utile (efficacité) jusqu'à 60 %.

De plus, les fabricants russes sont en mesure de produire tous les principaux composants des unités CCGT - turbines à vapeur, chaudières, turbogénérateurs, mais il n'y en a pas encore de modernes. Même si dans les années 70, notre pays était un leader dans ce sens, lorsque pour la première fois au monde les paramètres de la vapeur supersupercritique ont été maîtrisés.

En général, à la suite de la mise en œuvre de la stratégie, il est supposé que la part des projets de centrales électriques utilisant des équipements électriques principaux étrangers ne devrait pas dépasser 40 % d'ici 2015, pas plus de 30 % d'ici 2020, pas plus de 10 %. % d’ici 2025 . Sans cela, on estime que la stabilité du système énergétique unifié russe pourrait devenir dangereusement dépendante de l’approvisionnement en composants étrangers. Lors du fonctionnement d'équipements électriques, le remplacement d'un certain nombre de composants et de pièces fonctionnant dans des conditions de températures et de pressions élevées est régulièrement nécessaire. Toutefois, certains de ces composants ne sont pas produits en Russie. Par exemple, même pour le GTE-110 national et le GTE-160 sous licence, certains des composants et pièces les plus importants (par exemple, les disques pour rotors) sont achetés uniquement à l'étranger.

Des entreprises aussi grandes et avancées que Siemens et General Electric, qui remportent souvent des appels d'offres pour la fourniture d'équipements énergétiques, opèrent activement et avec beaucoup de succès sur notre marché. Le système énergétique russe dispose déjà de plusieurs installations de production, équipées à un degré ou à un autre d'équipements énergétiques de base fabriqués par Siemens, General Electric, etc. Cependant, leur capacité totale ne dépasse pas encore 5 % de la capacité totale du système énergétique russe.

Cependant, de nombreuses entreprises de production qui utilisent des équipements domestiques pour les remplacer préfèrent encore se tourner vers des entreprises avec lesquelles elles ont l'habitude de travailler depuis des décennies. Il ne s'agit pas seulement d'un hommage à la tradition, mais d'un calcul justifié : de nombreuses entreprises russes ont procédé à une modernisation technologique de leur production et se battent sur un pied d'égalité avec les géants mondiaux de l'ingénierie énergétique. Aujourd'hui, nous parlerons plus en détail des perspectives de grandes entreprises telles que l'usine de turbines OJSC Kaluga (Kaluga), l'usine de turbines CJSC Ural (Ekaterinbourg), NPO Saturn (Rybinsk, région de Yaroslavl), l'usine métallurgique de Leningrad (Saint-Pétersbourg), Perm. Complexe de construction de moteurs (région de Perm).

Dans le projet russe de turbines à gaz, GeneralElectric détient une participation de 50 %, Inter RAO Group et UEC détiennent chacune une participation de 25 %.
Les investissements des participants à la création et au développement de la production s'élèvent à 5 milliards de roubles.

2. Mais ils disent qu’ils ne produisent rien en Russie. Même les sanctions n'ont pas affecté ce projet.

3. Fonctionnaires est arrivé pour faire connaissance avec l'entreprise et démarrer la production.

4. Ils ont eu droit à une visite de l'entreprise.

5. Ouverture officielle sur une scène improvisée dans l'atelier de l'usine.

6. directeur général LLC "Turbines à gaz russes" Nadezhda Izotova. Elle a déclaré qu'elle espérait augmenter la localisation des composants nationaux à 50 % d'ici cinq ans, et Ron Pollett a ajouté que peut-être jusqu'à 80 %. Il s'ensuit que les turbines seront bientôt composées à 80 % de matériaux russes, ce qui implique la création de nouveaux emplois et d'entreprises en Russie.

7. Nadezhda Izotova, présidente du conseil d'administration de JSC Inter RAO Boris Kovalchuk, président-directeur général directeur exécutif GE en Russie Ron Pollett.

8. Gouverneur de la région de Yaroslavl Sergueï Yastrebov.

9. Production de turbine à gaz 6FA en Russie - exemple unique coopération dans le domaine technologies avancées en génie énergétique.

10. La turbine 6FA est un produit de haute technologie dont le rendement en cycle combiné est supérieur à 55 %.

11. La turbine 6FA se distingue par sa grande fiabilité, sa compacité et sa capacité à fonctionner avec différents types de carburant, y compris dans des conditions difficiles. conditions climatiques, ce qui provoque large application 6FA en production d'électricité, chauffage urbain et cogénération industrielle.

12. Grâce aux turbines à gaz russes, Rybinsk, la deuxième plus grande ville de la région de Yaroslavl, est en train de devenir un centre de construction de turbines à gaz de classe mondiale.

13. La construction de l'usine ouvre de grandes perspectives pour le développement de la région. L'Académie technique de l'aviation de Rybinsk deviendra le fournisseur de personnel pour les turbines à gaz russes. L'effectif de l'entreprise comptera environ 150 personnes, dont 60 ont déjà commencé à travailler. GE a fait un don à l'université équipement coûteux pour les étudiants en formation, avec lequel vous pouvez modéliser les turbines en détail et effectuer des calculs plus précis.

14. Flotte de chariots élévateurs.

15. Atelier de montage de l'usine.

16. L'ouverture de l'usine contribuera à créer de nouveaux emplois et à accroître le prestige de la profession d'ingénieur.

17. Au stade initial, le volume de production annuel sera de 14 unités. L'usine a déjà commencé à assembler la première turbine.