GTD-110 je plynová turbína pro elektrárny, první vysokokapacitní plynová turbína vyrobená v Rusku [1] .
Vývoj turbíny GTD-110 provedla SE NPKG "Zorya" - "Mashproekt" (Ukrajina) v polovině 90. let. Nedostatek zkušeností s konstrukcí energetických turbín však vedl k významným potížím při uvedení turbíny na komerčně přijatelné vzorky.
Jednohřídelové plynové turbíny řady GTD-110 jsou určeny pro použití jako součást plynových turbín a paroplynových elektráren GTE-110, PGU-165 a PGU-325 o výkonu 110, 165 a 325 MW , resp. výroba elektrické a tepelné energie.
Vytvořeno jako součást federálního cílového programu „Palivo a energie“ v souladu s požadavky RAO UES Ruska pro potřeby ruského energetického systému .
Pro pohon elektrických generátorů byl v roce 1997 v SE NPKG Zorya - Mashproekt vytvořen jednohřídelový motor GTD-110 o výkonu 110 MW a účinnosti 36 % . Výroba motoru byla prostřednictvím RAO UES Ruska převedena na OAO NPO Saturn , která se zabývala další modernizací a výrobou motoru.
V letech 1991-1997 byla ve Státním podniku NPKG Zorya - Mashproekt vyvinuta a vyrobena plynová turbína GTD-110 č. 1. 2. Proběhly tovární zkoušky GTD-110 na plynné palivo.
V letech 2001-2003 byla v Ivanovskaya GRES uvedena do provozu zkušební stolice GTE-110 . Byly ukončeny přejímky, dlouhodobé a meziresortní zkoušky GTD-110 č. 2. V roce 2003 byl podepsán zákon o MVI. GTD-110 se doporučuje pro sériovou výrobu .
V roce 2004 byl zahájen zkušební provoz elektrárny s motorem GTD-110 v obci Kaborga, Mykolajivská oblast na Ukrajině. Pracovala však velmi krátce a byla vyřazena z provozu [2] .
V dubnu 2018 řekl náměstek ministra energetiky Ruské federace Andrej Čerezov na Ruském mezinárodním energetickém fóru v Petrohradu: „Turbíny vyrábíme již od dob RAO . Uplynulo hodně času, zatím jsme nedostali nic spolehlivého, co by mohlo skutečně fungovat“ [3] .
V roce 2005 byla uzavřena smlouva na výrobu a dodávku dvou GTD-110 pro blok č. 1 CCGT-325 v Ivanovskaya GRES.
V roce 2007 byl uveden do provozu první stupeň CCGT-325 (blok č. 1) v rámci GTD-110 č. 2 (dočasně, do ukončení seřizovacích prací na regulérní č. 4) a č. 3. parametry GTE-110 byly potvrzeny: generovaný výkon na svorkách generátoru v nominálním režimu - 110 MW, účinnost - 36,6%. Plynová turbína GTD-110 č. 3 dosahovala výkonu 118 MW [4] . V témže roce byla uzavřena smlouva na výrobu a dodávku GTD-110 č. 6, 7 pro blok č. 2 CCGT-325.
V roce 2013 se instalovaný výkon CCGT Ivanovskiye snížil ze 483 na 325 MW [5] .
V roce 2014 zůstala na CCGT Ivanovo v provozu pouze jedna ze čtyř turbín [6] .
V roce 2015 byla přijata opatření, která umožnila zvýšit certifikovanou kapacitu výrobních zařízení o 22 MW, snížit měrnou spotřebu referenčního paliva pro dodávku elektrické energie na 262 g/kWh [7] .
V prvním pololetí roku 2016 dosáhl faktor využití instalovaného výkonu 45,96 %, nárůst do roku 2015 byl 4,4násobný [7] .
Dne 10. dubna 2007 byla uzavřena smlouva na výrobu a dodávku GTD-110 č. 5 pro rekonstrukci Ryazanskaya GRES OAO OGK-6 .
V roce 2009 byl vyroben a odeslán zákazníkovi GTD-110 č. 5. Dne 20. května 2010 byl uveden do provozu jako součást CCGT-420 Ryazanskaya GRES .
Dne 18. září 2012 došlo k nehodě; motor byl zastaven z důvodu zvýšení vibrací na obou ložiscích - došlo ke zlomení podél ocasní části pracovní lopatky prvního stupně turbíny [8] . Náklady na opravy se odhadují na 1 miliardu rublů [9] .
Dne 24. září 2015 soud, který trval více než dva roky, skončil tím, že soud nařídil NPO Saturn obnovit motor do pracovní kapacity [9] [8] [10] .
V roce 2008 NPO Saturn uzavřel smlouvu s OAO TGC-6 na dodávku šesti GTD-110 a pomocného zařízení pro stavbu tří CCGT-325 v elektrárně státního okresu Nižnij Novgorod [11] .
Za dobu provozu nové turbíny (GTE-110) bylo odhaleno mnoho závad, ale bylo vyrobeno pouze pět takových turbín. U světových výrobců se do zařízení začínají sériově zavádět teprve šesté nebo osmé turbíny v řadě a první se léčí na „dětské nemoci“, což vlastně dnes NPO Saturn dělá [12] . V roce 2012 Gazprom Energoholding oznámil plány na demontáž turbíny v Rjazanskaja GRES a její nahrazení dovezenou. Inter RAO si také stěžoval na časté poruchy svých turbín a další nákupy neplánoval. Společnost United Engine Corporation , jejíž součástí je Saturn, však nehodlá projekt opustit [13] .
V roce 2014 jsou proti Rusku zavedeny sektorové technologické sankce , které mají dopad na energetický sektor. Zejména v roce 2017 se proslavil skandál kolem dodávek energetických turbín Siemens na Krym .
V roce 2015 přijala vláda Ruské federace vyhlášku č. 719 „O potvrzení výroby průmyslových výrobků na území Ruské federace“, která stanoví, že lokalizace pro energetické turbíny a jejich součásti od roku 2021 by měla být minimálně 90 % [14] [15] [16] [17] . Ruský výrobce musí vlastnit práva k technologii, včetně metod, know-how a patentů, práva na design a technickou dokumentaci, která musí být uchovávána v Rusku. V Rusku by mělo být testovací zařízení pro uzly horké cesty a mělo by být lokalizováno servisní středisko. V opačném případě se výrobce nebude moci podílet na dodávkách turbín do tepelných elektráren v rámci státního programu modernizace tepelné energetiky Ruské federace o celkovém výkonu 41 GW.
Pro rok 2020 dosáhla společnost Siemens Gas Turbine Technology v Petrohradu, která od roku 2015 vyrábí turbíny Siemens v Rusku, 60% lokalizace [17] . Navrhovaná lokalizace společného podniku Inter RAO a General Electric v Rybinsku („Ruské plynové turbíny“, fungující od roku 2014) je 55 % [18] [19] . Power Machines také vytvářejí vlastní plynové turbíny GTE-65 a GTE-170 [20] .
Od roku 2012 Rosnano , Inter RAO UES a NPO Saturn vyvíjejí GTD-110M [21] .
V roce 2016 probíhala jednání o výstavbě CCGT-170/190T na bázi modernizované plynové turbíny GTD-110M v lokalitě Shchekinskaya GRES [22] . Celkové náklady se odhadují na 6,8 miliardy rublů [23] .
Podle plánu by měl prototyp modernizovaného GTD-110M vzniknout do čtvrtého čtvrtletí roku 2017. Dokončení souboru testů, které by měly potvrdit charakteristiky zdrojů a prostředí, je plánováno do poloviny roku 2017 [24] .
V roce 2017 bylo provedeno posouzení realizovaných opatření ke snížení dynamických namáhání rotorového listu 1. stupně a opatření k zajištění zdroje spalovací komory a tepelné účinnosti pláště. Byla testována tepelná bariéra a otěruvzdorné povlaky plamenců a tepelně bariérové nanostrukturní povlaky lopatek turbíny.
Zkoušky GTD-110M byly v prosinci 2017 zastaveny z důvodu selhání mechanismů - při zkušebních zkouškách došlo k havárii, v jejímž důsledku došlo k poškození turbíny [25] . Práce na projektu budou pokračovat po odstranění problémů zjištěných při testování [26] [27] ; UEC-Saturn plánoval obnovení testů na jaře 2019, přičemž průběžné výsledky by mohly být získány na konci léta téhož roku [28] [29] .
V červnu 2019 byla dokončena první fáze testování [30] ; v červenci 2019 byla úspěšně dokončena hlavní etapa testování první ruské vysokokapacitní plynové turbíny GTD-110M ;
V roce 2023 se plánuje instalace turbíny na TPP Udarnaya .
GTD-110 byl navržen pro pohon elektrických generátorů jako součást vysokokapacitních elektráren s plynovou turbínou a paroplynových elektráren určených k výrobě elektrické a tepelné energie v jednoduchých, kombinovaných a kogeneračních cyklech:
Designové vlastnosti:
| plynová turbína | GTD-110 |
|---|---|
| Jmenovitý výkon, MW | 114,5 |
| Elektrický výkon, MW | 110 |
| Tepelný výkon, Gcal/hod závisí na úpravě kotle na odpadní teplo |
136,9 |
| Účinnost (ISO 2314), % | 36,0 |
| Otáčky výstupního hřídele, ot./min | 3000 |
| Směr otáčení výstupního hřídele | ve směru hodinových ručiček |
Pracovní tlak v palivovém systému, kgf/cm2
|
25 |
| Aplikované palivo | plyn / nafta |
| Spotřeba paliva (v nominálním režimu), kg/h | 23 700 / 28 200 |
| Teplota plynu za turbínou, °C | 517 |
| Spotřeba výstupního plynu, kg/s | 362 |
| Rozměry (D x Š x V), m | 7,12 x 3,68 x 4,25 |
| Hmotnost (na rámu), t | 58 |
výhody: