Суд за турбины: как Siemens пытается избежать санкций за поставки в Крым. Газовые турбины и газотурбинные установки малой мощности на российском рынке

Основная информация о турбине Siemens SGT-200

SGT-200 (старое название Tornado) – это промышленная газовая турбина Siemens мощностью 6,8/7,7 МВт, на различных видах топлива. Турбина отличается превосходной надежностью и отличным соотношением масса-мощность.

Турбина SGT-200 – это уникальное сочетание проверенной надежности с новыми технологиями. В декабре 1983-го года за турбину Tornado компания-производитель Ruston (теперь входит в состав Siemens) была удостоена престижной британской премии МакРоберта, которую вручают за самые перспективные инновации.

SGT-200 полностью оправдала оказанное высокое доверие миллионами часов эффективной работы. На сегодняшний день было продано более 430 турбин SGT-200. Общая наработка поставленных турбин составляет около 30 миллионов эквивалентных часов.

Преимущества

• Высокая стабильность работы
• Экономичность
• Низкоэмиссионная камера сгорания для газового с системой сухого снижения концентрации вредных веществ в выхлопных газах Dry Low Emissions (DLE)
• Единая смазочная система
• Удобство транспортирования и обслуживания

Конструкция и технические характеристики

Газовая турбина Siemens SGT-200 выпускается в одновальном (6,8 МВт) и в двухвальном (7,7 МВт) исполнении.

Одновальная турбина SGT-200-1S

Двухвальная турбина SGT-200-2S

Одновальная версия состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины, а также высокопрочных кожухов. Такая простая конструкция позволяет выполнять полное обслуживание турбины на месте установки. Отличная реакция на изменения нагрузки обеспечивает стабильность во всех сферах применения.

Двухвальная версия имеет в своем составе как турбину высокого давления (ТВД), так и свободную турбину. Двухвальное исполнение характеризуется гибкостью регулирования основных рабочих параметров турбины.

Турбина Siemens SGT-200 может работать как на жидком, так и на газообразном (включая водород) топливе, также доступен двухтопливный режим работы камеры сгорания.

Компрессор
15-ступенчатый околозвуковой осевой компрессор . Лопатки статора и ротора изготовлены из стали 17-PH. Компрессор оборудован вращающимся диффузором. Кожухи компрессора разделены как по вертикали, так и по горизонтали.

Камера сгорания
Камера сгорания состоит из 8 противоточных трубчатых камер с перекрестным зажиганием. Доступ к камерам осуществляется путем разделения корпуса. Камеру можно снять, извлекши горелку . Таким образом, демонтаж выполняется без нарушения каких-либо трубных соединений.

Турбина
Сопловые и рабочие лопатки первой ступени имеют воздушное охлаждение, что обеспечивает требуемую длительность работы 40000 часов.

Силовая турбина
Конструкция силовой турбины схожа с конструкцией ТВД и состоит из двух ступеней сопловых и рабочих лопаток.

Принцип действия

Воздух поступает в фильтр и проходит через улитку.

Через направляющий аппарат воздушный поток попадает в 15-ступенчатый осевой компрессор, где воздух сжимается с соотношением 12,3:1.

Образованная при перемешивании с топливом топливовоздушная смесь непрерывно сжигается, приводя в действие турбину.

Горячие газы отводятся через выхлопную систему и могут быть использованы в котле-утилизаторе.

Комплектация и сферы применения

Одновальная версия турбины используется для электрогенерации и когенерации в установках простого и комбинированного цикла; морских и наземных объектах нефтегазовой отрасли.

Двухвальная версия турбины SGT-200 разработана для приведения в действие насосов и компрессоров, то есть эксплуатации в качестве механического привода.

Разработка новых типов ГТУ, растущие темпы спроса на газ по сравнению с другими видами топлива, масштабные планы промышленных потребителей по созданию собственных мощностей обуславливают растущий интерес к газотурбинному строительству.

Р ынок малой генерации имеет большие перспективы развития. Эксперты прогнозируют увеличение спроса на распределенную энергетику с 8% (на текущий момент) до 20% (к 2020 году). Подобная тенденция объясняется сравнительно низким тарифом на электроэнергию (в 2-3 раза ниже, чем тариф на э/энергию от централизованной сети). Кроме этого, по словам Максима Загорнова, члена генерального совета «Деловой России», президента Ассоциации малой энергетики Урала, директора группы компаний «МКС», малая генерация надежнее сетевой: в случае аварии на внешней сети снабжение электроэнергией не прекращается. Дополнительное преимущество децентрализованной энергетики - скорость ввода в эксплуатацию: 8-10 месяцев в отличие от 2-3 лет создания и присоединения сетевых линий.

Сопредседатель комитета «Деловой России» по энергетике Денис Черепанов утверждает, что за собственной генерацией будущее. По словам первого заместителя председателя комитета Государственной Думы по энергетике Сергея Есякова, в случае распределенной энергетики в цепочке «энергия - потребитель» решающим звеном является именно потребитель, а не энергетика. При собственной генерации электроэнергии потребитель заявляет необходимые мощности, комплектации и даже вид топлива, экономя, при этом, на цене киловатта полученной энергии. Кроме прочего, эксперты считают, что можно получить дополнительную экономию, если реализовать работу энергоустановки в режиме когенерации: утилизированная тепловая энергия пойдет на отопление. Тогда срок окупаемости генерирующей энергоустановки значительно снизится.

Наиболее активно развивающимся направлением распределенной энергетики является строительство газотурбинных электростанций малой мощности. Газотурбинные электростанции предназначены для эксплуатации в любых климатических условиях в качестве основного или резервного источника электроэнергии и тепла для объектов производственного и бытового назначения. Использование таких электростанций в отдаленных районах позволяет получить значительную экономию средств за счет исключения издержек на строительство и эксплуатацию протяженных линий электропередач, а в центральных районах - повысить надежность электрического и теплового снабжения как отдельных предприятий и организаций, так и территорий в целом. Рассмотрим некоторые газовые турбины и газотурбинные установки, которые предлагают для строительства газотурбинных электростанций на рынке России известные производители.

General Electric

Решения GE на основе аэропроизводных турбин отличаются высокой надежностью и подходят для применения в целом ряде отраслей: от нефтегазой промышленности до ЖКХ. В частности, в малой генерации активно используются газотурбинные установки GE семейства LM2500 мощностью от 21 до 33 МВт и КПД до 39%. LM2500 применяют в качестве механического привода и привода электрогенератора, они работают на электростанциях в простом, комбинированном цикле, режиме когенерации, морских платформах и трубопроводах.

За последние 40 лет турбины GE данной серии являются наиболее продаваемыми в своем классе. Всего в мире установлено более 2000 турбин данной модели с общей наработкой более 75 миллионов часов.

Основные характеристики турбин LM2500: легковесная и компактная конструкция для быстрого монтажа и простоты обслуживания; выход на полную мощность с момента запуска за 10 минут; высокие показатели КПД (в простом цикле), надежности и доступности в своем классе; возможность использования двухтопливных камер сгорания для дистиллята и природного газа; возможность использования в качестве топлива керосина, пропана, коксового газа, этанола и СПГ; низкий уровень выбросов NOx с использованием камер сгорания DLE или SAC; коэффициент надежности - более 99%; коэффициент готовности - более 98%; выбросы NOx - 15 ppm (модификация DLE).

Для обеспечения клиентов надежной поддержкой на всем протяжении жизненного цикла генерирующего оборудования GE открыла специализированный Центр энергетических технологий в Калуге. Он предлагает заказчикам современные решения для обслуживания, инспекции и ремонта газовых турбин. На предприятии внедрена система менеджмента качества в соответствии со стандартом ISO 9001.

Kawasaki Heavy Industries

Японская компания Kawasaki Heavy Industries, Ltd. (KHI) - многопрофильная машиностроительная компания. Важное место в ее производственной программе занимают газовые турбины.

В 1943 году Kawasaki создала первый в Японии газотурбинный двигатель и в настоящее время является одним из признанных мировых лидеров в производстве ГТУ малой и средней мощности, накопив референции по более, чем 11 000 установок.

Имея в приоритете экологичность и эффективность, компания достигла больших успехов в развитии газотурбинных технологий и активно ведет перспективные разработки, в том числе, в области новых источников энергии в качестве альтернативы ископаемому топливу.

Имея в активе хорошие наработки в криогенных технологиях, технологиях производства, хранения и транспортировки сжиженных газов, Kawasaki ведет активные исследования и ОКР в области применения водорода как топлива.

В частности, уже сейчас компания имеет опытные образцы турбин, использующих водород как добавку к метановому топливу. В перспективе ожидаются турбины, для которых, намного более калорийный и абсолютно экологически безопасный, водород заменит углеводороды.

ГТУ Kawasaki серий GPB спроектированы для работы в базовой нагрузке, включая как параллельные, так и изолированные схемы взаимодействия с сетью, при этом основу мощностного ряда составляют машины от 1,7 до 30 МВт.

В модельном ряду есть турбины, использующие для подавления вредных выбросов инжекцию пара, и применяющие доработанную инженерами компанию технологию DLE.

Электрический КПД, в зависимости от цикла генерации и мощности, соответственно, от 26,9% у GPB17 и GPB17D (турбины M1A-17 и M1A-17D) до 40,1% у GPB300D (турбина L30A). Электрическая мощность - от 1700 до 30 120 кВт; тепловая мощность - от 13 400 до 8970 кДж/кВтч; температура выхлопных газов - от 521 до 470°С; расход выхлопных газов - от 29,1 до 319,4 тыс. м3/ч; NOx (при 15% О2) - 9/15 ppm для газовых турбин M1А-17D, М7А-03D, 25 ppm - для турбины M7A-02D и 15 ppm для турбин L20A и L30A.

По эффективности ГТУ Kawasaki, каждая в своем классе, являются либо мировым лидером, либо одним из лидеров. Общая тепловая эффективность энергоблоков в когенерационных конфигурациях достигает 86-87%. Ряд ГТУ компания выпускает в двухтопливном (природный газ и жидкое топливо) исполнении с автоматическим переключением. У российских потребителей в настоящий момент наиболее востребованы три модели ГТУ - GPB17D, GPB80D и GPB180D.

Газовые турбины Kawasaki отличают: высокая надежность и большой ресурс; компактный дизайн, что особенно привлекательно при замене оборудования существующих генерирующих мощностей; удобство обслуживания за счет разрезной конструкции корпуса, съемных горелок, оптимально расположенных инспекционных отверстий и др., что упрощает осмотр и техобслуживание, в том числе силами персонала пользователя;

Экологичность и экономичность. Камеры сгорания турбин Kawasaki спроектированы с применением самых передовых методов, что позволило оптимизировать процесс горения и достичь лучших показателей эффективности турбины, а также уменьшить содержание NOx и других вредных веществ в выхлопе. Экологические показатели улучшены также за счет применения доработанной технологии сухого подавления выбросов (DLE);

Возможность использования широкого спектра топлив. Могут применяться природный газ, керосин, дизельное топливо, легкие мазуты типа «А», а также попутный нефтяной газ;

Надежное послепродажное обслуживание. Высокий уровень обслуживания, включая бесплатную систему онлайн-мониторинга (TechnoNet) с предоставлением отчетов и прогнозов, техническую поддержку силами высококвалифицированного персонала, а также замену по трейд-ин газотурбинного двигателя в ходе капитального ремонта (простой ГТУ сокращается до 2-3 недель) и т.д.

В сентябре 2011 г. Kawasaki представила новейшую систему камеры сгорания, позволившую опустить уровень выбросов NOx до менее чем 10 ppm для газотурбинного двигателя M7A-03, что даже ниже, чем требуют нынешние нормативы. Один из подходов компании к проектированию состоит в том, чтобы создавать новую технику, отвечающую не только современным, но и будущим, более жестким, требованиям к экологическим показателям.

В высокоэффективной ГТУ GPB50D класса 5 МВт с турбиной Kawasaki M5A-01D применены новейшие апробированные технологии. Высокая эффективность установки делает ее оптимальной для электро- и когенерации. Также компактный дизайн GPB50D особенно выгоден при модернизации существующих предприятий. Номинальный электрический КПД 31,9% - лучший в мире среди установок класса 5 МВт.

Турбина M1A-17D за счет применения камеры сгорания оригинальной конструкции с сухим подавлением выбросов (DLE) имеет отличные для своего класса показатели экологичности (NOx < 15 ppm) и эффективности.

Сверхнизкий показатель массы турбины (1470 кг), минимальный в классе, обусловлен широким применением композитных материалов и керамики, из которых изготовлены, например, лопатки рабочего колеса. Керамика более устойчива к работе при повышенных температурах, менее склонна к загрязнению, чем металлы. ГТУ имеет электрический КПД близкий к 27%.

В России к настоящему времени Kawasaki Heavy Industries, Ltd. в сотрудничестве с российскими компаниями реализовала ряд успешных проектов:

Мини-ТЭС «Центральная» во Владивостоке

По заказу АО «Дальневосточной энергетической управляющей компании» (АО «ДВЭУК») для ТЭС «Центральная» поставлено 5 ГТУ GPB70D (M7A-02D). Станция обеспечивает электроэнергией и теплом потребителей центральной части застройки острова Русский и кампус Дальневосточного федерального университета. ТЭС «Центральная» - первый энергообъект в России с турбинами Kawasaki.

Мини-ТЭС «Океанариум» во Владивостоке

Этот проект также осуществлен ОАО «ДВЭУК» для энергоснабжения расположенного на острове научно-образовательного комплекса «Приморский океанариум». Поставлено две ГТУ GPB70D.

ГТУ производства Kawasaki в ПАО «Газпром»

Российский партнер Kawasaki, ООО «МПП Энерготехника», на основе газовой турбины M1A-17D выпускает контейнерную электростанцию «Корвет 1,7К» для установки на открытых площадках с диапазоном температур окружающего воздуха от -60 до + 40 °С.

В рамках договора о сотрудничестве разработаны и на производственных мощностях «МПП «Энерготехника» собраны пять ЭГТЭС КОРВЕТ-1,7К. Зоны ответственности компаний в данном проекте распределялись следующим образом: Kawasaki поставляет газотурбинный двигатель M1A-17D и системы управления турбиной, Siemens AG - высоковольтный генератор. ООО «МПП «Энерготехника» производит блок-контейнер, выхлопное и воздухозаборное устройство, систему управления энергоблоком (в том числе систему возбуждения ШУВГм), электротехническое оборудование - основное и вспомогательное, комплектует все системы, осуществляет сборку и поставку комплектной электростанции, а также - реализацию АСУ ТП.

ЭГТЭС Корвет-1,7К прошла межведомственные испытания и рекомендована для применения на объектах ПАО «Газпром». Газотурбинный энергоблок разработан ООО «МПП «Энерготехника» по техническому заданию ПАО «Газпром» в рамках Программы научно-технического сотрудничества ПАО «Газпром» и Агентства природных ресурсов и энергетики Японии.

Турбина для ПГУ 10 МВт в НИУ МЭИ

Kawasaki Heavy Industries Ltd., изготовила и поставила комплектную газотурбинную установку GPB80D номинальной мощностью 7,8 MВт для Национального Исследовательского Университета «МЭИ», расположенного в Москве. ТЭЦ МЭИ является учебно-практической и, вырабатывая электричество и тепло в промышленных масштабах, обеспечивает ими сам Московский энергетический институт и поставляет их в коммунальные сети г. Москвы.

Расширение географии проектов

Компания Kawasaki, обращая внимание на преимущества развития местной энергетики в направлении распределенной генерации, предложила начать реализацию проектов с применением газотурбинных установок минимальной мощности.

Mitsubishi Hitachi Power Systems

Модельный ряд турбин Н-25 представлен в диапазоне мощности 28-41 МВт. Полный комплекс работ по производству турбины, включая НИОКР и центр удаленного мониторинга, осуществляется на заводе в г. Хитачи, Япония, компанией MHPS (Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd.). Ее образование приходится на февраль 2014 г. благодаря слиянию генерирующих секторов признанных лидеров машиностроения Mitsubishi Heavy Industries Ltd. и Hitachi Ltd.

Модели H-25 нашли широкое применение по всему миру для работы как в простом цикле благодаря высокому КПД (34-37%), так и в комбинированном цикле в конфигурации 1×1 и 2×1 с КПД 51-53%. Имея высокие температурные показатели выхлопных газов, ГТУ также успешно зарекомендовала себя для работы в режиме когенерации с суммарным КПД станции более 80%.

Многолетние компетенции в производстве газовых турбин широкого диапазона мощностей и продуманный дизайн одновальной индустриальной турбины отличают Н-25 высокой надежностью с коэффициентом готовности оборудования более 99%. Суммарное время наработки модели превысило 6,3 млн ч за второе полугодие 2016 г. Современная ГТУ выполнена с горизонтальным осевым разъемом, что обеспечивает удобство ее обслуживания, а также возможность замены частей горячего тракта по месту эксплуатации.

Противоточная трубчато-кольцевая камера сгорания обеспечивает стабильное горение на различных видах топлива, таких как природный газ, дизельное топливо, сжиженный нефтяной газ, уходящие топочные газы, коксовый газ и пр. Камера может быть выполнена в варианте с диффузионным режимом горения, а также сухой низкоэмиссионной предварительного смешивания газовоздушной смеси (DLN). Газотурбинный двигатель H-25 представляет собой 17-ступенчатый осевой компрессор, соединенный с трехступенчатой активной турбиной.

Примером надежной эксплуатации ГТУ Н-25 на объектах малой генерации в России является работа в составе когенерационного блока для собственных нужд завода АО «Аммоний» в г. Менделеевске, Республика Татарстан. Когенерационный блок обеспечивает производственную площадку электроэнергией 24 МВт и паром 50 т/ч (390°С / 43 кг/см3). В ноябре 2017 г. на площадке была успешно проведена первая инспекция системы сгорания турбины, подтвердившая надежную работу узлов и агрегатов машины в условиях высоких температур.

В нефтегазовом секторе ГТУ Н-25 были применены для работы площадки объединенного берегового технологического комплекса (ОБТК) Сахалин II компании «Сахалин Энерджи Инвестмент Компани, Лтд.» ОБТК расположен в 600 км к северу от Южно-Сахалинска в районе выхода на берег морского газопровода и является одним из наиболее важных объектов компании, отвечающим за подготовку газа и конденсата для последующей передачи по трубопроводу на терминал отгрузки нефти и завод по производству СПГ. В состав технологического комплекса входят четыре газовые турбины Н-25, находящиеся в промышленной эксплуатации с 2008 г. Когенерационный блок на базе ГТУ Н-25 максимально интегрирован в комплексную энергосистему ОБТК, в частности, тепло выхлопных газов турбины используется для подогрева сырой нефти для нужд нефтепереработки.

Промышленные генераторные газотурбинные установки «Сименс» (далее ГТУ) помогут справиться с трудностями динамично развивающегося рынка распределенной генерации. ГТУ единичной номинальной мощностью от 4 до 66 МВт полностью отвечают высоким требованиям в области промышленной комбинированной выработки энергии, в плане эффективности станции (до 90%), надежности эксплуатации, гибкости обслуживания и экологической безопасности, обеспечивая низкие затраты при полном сроке эксплуатации и высокую отдачу от инвестиций. Опыт компании «Сименс» в области строительства промышленных ГТУ и строительства ТЭС на их базе, насчитывает более чем 100 лет.

ГТУ «Сименс» мощностью от 4 до 66 МВт используются небольшими энергокомпаниями, независимыми производителями электроэнергии (например, промышленными предприятиями), а также в нефтегазовой отрасли. Применение технологий распределенной генерации электроэнергии с комбинированной выработкой тепловой энергии, позволяет отказаться от инвестирования в многокилометровые линии электропередач, минимизировав расстояние между источником энергии и объектом, ее потребляющим, достичь серьезной экономии средств, покрыв отопление промышленных предприятий и объектов инфраструктуры за счет утилизации тепла. Стандартная Мини-ТЭС на базе ГТУ «Сименс» может быть построена в любом месте, где есть доступ к источнику топлива, или оперативного его подвода.

SGT-300 - промышленная ГТУ с номинальной электрической мощностью 7,9 МВт (см. табл. 1), сочетает простую надежную конструкцию и новейшие технологии.

Таблица 1. Характеристики SGT-300 для механического привода и производства энергии

Производство энергии		Мехпривод
	7,9 МВт	8 МВт	9 МВт
Мощность в ИСО
	Природный газ/жидкое топливо/двух топливная и другие топлива по запросу; Автоматическая смена топлива с главного на резервное, на любой нагрузке
Уд. расход тепла	11,773 кДж/кВтч	10,265 кДж/кВтч	10,104 кДж/кВтч
Скорость силовой турбины		5,750 - 12,075 об/мин	5,750 - 12,075 об/мин
Степень сжатия
Расход выхлопных газов
Температура выхлопных газов	542 °C (1,008 °F)	491 °C (916 °F)	512 °C (954 °F)
NO X выбросы Газ топливо с системой DLE

1) Электрическая 2) На валу

Рис. 1. Конструкция газогенератора SGT-300

Для промышленной генерации энергии применяется одновальный вариант ГТУ SGT-300 (см. рис. 1). Она идеально подходит для комбинированного производства тепловой и электрической энергии (ТЭС). ГТУ SGT-300 является промышленной ГТУ, изначально спроектированной для генерации и обладает следующими эксплуатационными преимуществами для эксплуатирующих организаций:

Электрический КПД - 31%, что в среднем выше на 2-3% КПД ГТУ меньшей мощности, благодаря более высокому значению КПД достигается экономический эффект на экономии топливного газа;

Газогенератор укомплектован низкоэмиссионной сухой камерой сгорания по технологии DLE, что позволяет достичь уровня выбросов NOx и CO, более чем в 2,5 раза ниже установленных нормативными документами;

ГТУ имеет хорошие динамические характеристики благодаря одновальной конструкции и обеспечивает устойчивую работу генератора при колебаниях нагрузки внешней присоединенной сети;

Промышленная конструкция ГТУ обеспечивает длительный межремонтный ресурс эксплуатации и является оптимальной с точки зрения организации сервисных работ, которые проводятся на месте эксплуатации;

Существенное снижение пятна застройки, точно также, как и инвестиционных затрат, включающих приобретение общестанционного механического и электрического оборудования, его монтаж и пусконаладку, при применении решения на базе SGT-300 (рис. 2).

Рис. 2. Массогабаритные характеристики блока SGT-300

Общая наработка установленного парка SGT-300 составляет более 6 млн ч, с наработкой лидерного ГТУ 151 тыс. ч. Коэффициент готовности/доступности - 97,3%, коэффициент надежности - 98,2%.

Компания OPRA (Нидерланды) - ведущий поставщик энергетических систем на основе газовых турбин. OPRA разрабатывает, производит и продает современные газотурбинные двигатели мощностью около 2 МВт. Ключевым направлением деятельности компании является производство электроэнергии для нефтегазовой промышленности.

Надежный двигатель OPRA OP16 обеспечивает более высокую производительность при меньшей себестоимости и большем сроке службы, чем какая-либо другая турбина этого класса. Двигатель работает на нескольких видах жидкого и газобразного топлива. Существует модификация камеры сгорания с пониженным содержанием загрязняющих веществ в выхлопе. Энергоустановка OPRA OP16 1,5-2,0 МВт будет надежным помощником в суровых условиях эксплуатации.

Газовые турбины OPRA являются совершенным оборудованием для генерации электроэнергии в автономных электрических и когенерационных системах малой энергетики. Разработка конструкции турбины велась более десяти лет. Результатом стало создание простого, надежного и эффективного газотурбинного двигателя, включая модель с низкими выбросами вредных веществ.

Отличительной особенностью технологии преобразования химической энергии в электрическую в OP16 является запатентованная система управления подготовкой и подачей топливной смеси COFAR, которая обеспечивает режимы горения с минимальным образованием окислов азота и углерода, а также минимум несгоревших остатков топлива. Оригинальной является также запатентованная геометрия радиальной турбины и в целом консольная конструкция сменяемого картриджа, включающего вал, подшипники, центробежный компрессор и турбину.

Специалистами компаний «ОПРА» и «МЭС Инжиниринг» разработана концепция создания уникального единого технического комплекса мусоропереработки. Из 55-60 млн т всех ТБО, образующихся в России за год, пятая часть - 11,7 млн т - приходится на столичный регион (3,8 млн т - Московская область, 7,9 млн т - Москва). При этом за МКАД из Москвы вывозится 6,6 млн т бытовых отходов. Таким образом, в Подмосковье оседает более 10 млн т мусора. С 2013 г. в Московской области из 39 мусорных полигонов закрыты 22. Заменить их должны 13 мусоросортировочных комплексов, которые будут введены в 2018-2019 гг., а также четыре мусоросжигательных завода. Такая же ситуация происходит и в большинстве других регионов. Однако, не всегда строительство крупных мусороперерабатывающих заводов является выгодным, поэтому проблема мусоропереработки очень актуальна.

Разработанная концепция единого технического комплекса объединяет полностью радиальные установки ОПРА, обладающие высокой надежностью и эффективностью, с системой газификации/пиролиза компании «МЭС», которая позволяет обеспечить эффективное превращение различных видов отходов (включая ТБО, нефтешламы, загрязненную землю, биологические и медицинские отходы, отходы деревообработки, шпалы и т.д.) в отличное топливо для выработки тепла и электроэнергии. В результате продолжительного сотрудничества спроектирован и находится в стадии реализации стандартизированный комплекс переработки отходов производительностью 48 т/сут. (рис. 3).

Рис. 3. Общая планировка стандартного комплекса переработки отходов мощностью 48 т/сут.

В состав комплекса включается установка газификации МЭС с площадкой хранения отходов, две ГТУ ОПРА суммарной электрической мощностью 3,7 МВт и тепловой мощностью 9 МВт, а также различные вспомогательные и защитные системы.

Реализация подобного комплекса позволяет на площади 2 га получить возможность для автономного энерго- и теплоснабжения различных производственных и коммунальных объектов, решив при этом вопрос утилизации различных видов бытовых отходов.

Отличия разработанного комплекса от существующих технологий вытекают из уникального сочетания предлагаемых технологий. Малые (2 т/ч) объемы потребляемых отходов, наряду с малой требуемой площадью участка позволяют размещать данный комплекс непосредственно вблизи от небольших поселений, промышленных предприятий и т.п., значительно сэкономив средства на постоянную перевозку отходов к местам их утилизации. Полная автономность комплекса позволяет развернуть его практически в любой точке. Использование разработанного типового проекта, модульных конструкций и максимальная степень заводской готовности оборудования дает возможность максимально сократить сроки строительства до 1-1,5 лет. Применение новых технологий обеспечивает высочайшую экологичность комплекса. Установка газификации «МЭС» вырабатывает одновременно газовую и жидкую фракции топлива, а за счет двухтопливности ГТУ ОПРА они применяются одновременно, что повышает топливную гибкость и надежность энергоснабжения. Низкая требовательность ГТУ ОПРА к качеству топлива повышает надежность всей системы. Установка МЭС позволяет использовать отходы с влажностью до 85%, следовательно, не требуется сушка отходов, что повышает КПД всего комплекса. Высокая температура выхлопных газов ГТУ ОПРА позволяет обеспечивать надежное теплоснабжение горячей водой или паром (до 11 тонн пара в час при 12 бар). Проект является типовым и масштабируемым, что позволяет обеспечить утилизацию любого количества отходов.

Проведенные расчеты показывают, что стоимость выработки электроэнергии будет составлять от 0,01 до 0,03 евро за 1 кВтч, что показывает высокую экономическую эффективность проекта. Таким образом, компания «ОПРА» в очередной раз подтвердила свою направленность на расширение линейки применяемого топлива и повышение топливной гибкости, а также ориентацию на максимальное применение «зеленых» технологий в своем развитии.

Siemens в России

Помимо производства турбин, в России немецкий концерн также занимается производством грузовых электровозов «Синара», «Гранит» и электропоездов Desiro («Ласточка»). Поезда выпускают «Уральские локомотивы» — совместное предприятие Siemens и группы «Синара» Дмитрия Пумпянского. До 1 декабря 2017 года «Уральские локомотивы» могут подписать контракт с Федеральной пассажирской компанией на поставку 90 вагонов поезда «Ласточка», говорил заместитель гендиректора «Синара — Транспортные машины» Антон Зубихин. Также Siemens поставляет для РЖД поезда «Сапсан», которые производятся в Германии.

У Siemens также есть завод в Воронеже «Сименс Трансформаторы», который выпускает трансформаторы для электроподстанций. Еще один завод компании в Смоленске выпускает люминесцентные лампы. Компания также поставляет в Россию медицинское оборудование: системы для диагностики и терапии, продукцию молекулярной медицины, в том числе для Национальной иммунобиологической компании «Ростеха». К тому же Siemens поставляет средства связи и светотехническое оборудование в Россию.

«Модернизация» турбин

Российские чиновники и «Ростех» заявляют, что турбины, поставленные в Крым, куплены на вторичном рынке и модернизированы на российских заводах «Ростеха» под нужды проекта. «Ростех» при этом не называет ни производителя, ни продавца турбин. Это будут турбины российского производства «с использованием элементов зарубежного производства», но при этом это будет российский сертификат, рассказал журналистам министр промышленности Денис Мантуров (цитата по «Интерфаксу»). Электростанции в Крыму будут построены независимо от того, какая судьба ожидает приобретенные «Технопромэкспортом» турбины, заявил министр энергетики Александр Новак, но детали предложил узнать у самого «Технопромэкспорта».

Александр Новак (Фото: Михаил Климентьев / пресс-служба президента РФ / ТАСС)

Крыму нужно около 1 ГВт мощности, собственная генерация дает только около 400 МВт, а Украина прекратила поставки электроэнергии на полуостров в конце 2015 года. В 2016 году был запущен энергомост из Краснодарского края в Крым мощностью 800 МВт, который полностью обеспечивает полуостров электроэнергией.

В запуске энергомоста лично участвовал президент Владимир Путин. Тогда он поручил к 2017 году добиться производства электроэнергии на территории самого полуострова. Крыму нужна собственная генерация для надежного энергоснабжения: если что-то случится с этим энергомостом, полуостров будет обесточен, говорят источники РБК. В 20​14 году правительство решило построить на полуострове две электростанции мощностью 940 МВт, для этого и нужны турбины. Проект оценивается примерно в 70 млрд руб.

Россия умеет делать только турбины небольшой мощности: завод «Ростеха» «Пермские моторы» выпускает установки мощностью до 25 МВт, на этих блоках ЛУКОЙЛ, например, построил электростанцию для завода «Пермнефтеоргсинтез», рассказывает один из источников. Россия еще в 1990-е годы, когда еще существовала корпорация РАО «ЕЭС», пыталась наладить производство мощных турбин в 110 МВт, но пока это не удается, напоминает он. Каждая турбина внутри несет так называемый черный ящик, который не даст ничего переделать внутри: автоматика регулируется множеством протоколов, ключи от которых есть только у Siemens, и вряд ли компания предоставит их «Ростеху», чтобы тот переделал турбины, рассуждает один из источников РБК. Все ключи давно есть у «Интеравтоматики» (Siemens и «Технопромэкспорт» — совладельцы компании), которая, по данным Reuters , участвует в установке турбин в Крыму, говорил РБК знакомый топ-менеджера «Технопромэкспорта». Поэтому, по его словам, компании легко переделать автоматику в этих турбинах. Но успела ли «Интеравтоматика» «перепрошить мозги» в турбинах Siemens, источники РБК не знают. Если компания и умеет это делать, то это будет ее первый опыт: до сих пор ничего подобного просто не требовалось, объясняет один из источников РБК. В «Интеравтоматике» не ответили на запрос РБК.

Иран не помог

«Технопромэкспорт» заключил контракт с Siemens еще весной 2015 года, примерно через полгода после того, как компанию выбрали генподрядчиком для строительства в Крыму двух электростанций. По этому контракту турбины действительно покупались для новой ТЭС в Краснодарском крае, но на самом деле должны были быть поставлены в Крым. К этому времени ни проект, ни параметры строительства электростанции еще не были утверждены, поэтому было неясно, какие турбины потребуются для проекта. Инвестора предполагалось выбрать на конкурсе, но он до сих пор не состоялся. Осенью 2016 года разгорелся скандал: Siemens поставила «Технопромэкспорту» турбины, но отказалась передать дополнительное оборудование. Речь шла о мелочах, Siemens отказалась поставлять дополнительные детали, побоявшись, что турбины все-таки будут поставлены в Крым, рассказывает источник РБК. Тогда обсуждалось несколько вариантов решения вопроса, в том числе немецкой компании предложили забрать турбины назад, вернув деньги, писала газета «Коммерсантъ» (на тот момент «Ростех» получил на проект 25 млрд руб. из бюджета). Источник РБК это подтверждает. Но Siemens отказалась, рассказывает он.

На территории мобильной газотурбинной станции «Симферопольская» (Фото: Алексей Павлишак / ТАСС)

В результате на высоком правительственном уровне компании было обещано, что в Крым турбины не попадут, и «Технопромэкспорт» попытался продать оборудование на вторичном рынке. Две турбины планировали поставить «Фортуму» как раз для строительства электростанции на Таманском полуострове, еще две — «Газпром энергохолдингу», который собирался строить новую электростанцию в Грозном. В начале 2017 года «Ростех» объявил о том, что может купить иранские турбины компании Mapna, которые производятся по технологии Siemens и также подойдут для проекта в Крыму. Переговоры шли успешно, но недавно иранцы отказались поставлять турбины, и пришлось вернуться к оборудованию, купленному у немецко-российского СП, рассказывает собеседник РБК. «Ростех» планировал купить иранские турбины с самого начала, но не смог договориться о технических и коммерческих параметрах поставок, говорил представитель компании.

Что грозит Siemens?

В российском законодательстве действует общий принцип: субъект несет ответственность только за собственные действия, действия другого субъекта частного права он контролировать не может, говорит партнер Nevsky IP Law Николай Зайченко. То есть Siemens не может нести ответственность за то, что «Технопромэкспорт» перепродал турбины, а новый покупатель поставил их туда, куда Siemens просила их не поставлять, объясняет юрист. В официальных сообщениях Siemens как раз подчеркивает, что турбины были поставлены в Крым «без ее воли». Так обходятся санкции не только в России: в мире нет юридических механизмов, которые ограничили бы распространение какого-то оборудования, добавляет эксперт.

Для Siemens могла быть доступна стратегия защиты, построенная на применении постановления Совета ЕС, принятого в марте 2014 года, добавляет партнер Art de Lex Ярослав Кулик. Его суть заключается в использовании лицом, на которое распространяются санкции, принципа добросовестного (bona fide) поведения с целью доказать регулятору, что оно не знало и не имело разумной причины подозревать, что его действия могут нарушить санкционные ограничения. Однако никаких разъяснений о применении этого исключения не имеется, и регулятор использует его в зависимости от обстоятельств конкретного дела, говорит юрист.

Газовая турбина (Фото: Vincent Kessler / Reuters)

Компании, которые хотят соблюдать санкционные ограничения, как правило, просто не рискуют, продолжает Зайченко. Газовые турбины большой мощности обычно не лежат на складах, а покупаются под конкретные проекты, и Siemens могут обвинить в том, что она недостаточно оценила риски, поставив турбины компании («Технопромэкспорту»), которая публично была объявлена подрядчиком в Крыму для проекта в Тамани, точные параметры которого не были известны. Очень многие факты не позволяют утверждать об отсутствии осведомленности Siemens о конечном пункте назначения турбин, соглашается Кулик.

Представитель Siemens не ответил на вопрос РБК, подозревает ли компания своих менеджеров в России в участии в схеме с поставками оборудования в Крым. Представитель европейского регулятора European External Action Service (отвечает за разработку санкционного режима) не ответил на запрос, возбуждено ли расследование по этому делу.

Если все же дойдет до расследования, в худшем случае Siemens в Европе просто пожурят и предложат впредь тщательнее контролировать деятельность аффилированных структур, считает юрист фирмы А2 Екатерина Ващилко. Ни Еврокомиссия, ни Берлин еще ни разу не штрафовали европейские компании за нарушение санкций, тем более что в данном случае сам факт нарушения, несмотря на наличие признаков, установить будет сложно, объясняет она. Совсем другой вопрос — США: американские суды уже неоднократно штрафовали европейские компании, в первую очередь банки за нарушение санкционного режима, говорит Ващилко. Например, в 2014 году французский банк BNP Paribas заплатил $8,9 млрд штрафа за нарушение санкций в отношении Ирана и Кубы, Deutsche Bank за нарушение санкций уже в отношении Ирана и Сирии заплатил $258 млн. Американские суды с нарушителями санкционного режима не церемонятся: в случае если Siemens ведет свою деятельность в США и располагает активами в юрисдикции американских судов, нарушение американских санкций в отношении Крыма может грозить компании расследованием, судом и, скорее всего, крупным штрафом, считает юрист. Размер штрафа будет зависеть от нанесенного ущерба, то есть прибыли, полученной компанией в результате сделки. Правда, установить факт нарушения будет сложно: большинство участников находится в российской юрисдикции, и достать их американскому суду будет не так просто, заключает Ващилко.

В марте 2017 г. СТГТ и MHPS подписали лицензионное соглашение на передачу в СТГТ прав на продажу, изготовление, монтаж, пусконаладку и сервисное обслуживание газотурбинной установки Н-100 мощностью 118 МВт для применения на тепловых электростанциях на территории Российской Федерации, а также в Армении, Грузии, Таджикистане, Кыргызстане и Молдавии (рис. 1).

Наличие данного соглашения и его практическая реализация позволили расширить продуктовую линейку СТГТ и предлагать локальную стационарную ГТУ мощностью 118 МВт (в условиях ISO) с высокой эффективностью, надежностью, маневренностью, низкими выбросами и оптимальной стоимостью сервисного обслуживания в соответствии с требованиями рынка.

Стоимость ГТУ и сервисного обслуживания соответствуют ожиданиям рынка.

Локализация

Одним из приоритетных направлений по продвижению ГТУ Н-100 в РФ является ее локализация для соответствия российским требованиям. В лицензионном соглашении предусмотрена поэтапная программа локализации для плавной передачи технологии.

В СТГТ предполагается изготавливать две ГТУ Н-100 в год начиная с 2020 г.

Технические характеристики H-100

Всего в эксплуатации на тепловых электростанциях в Японии находится восемнадцать ГТУ Н-100 (50, 60Гц). Еще три ГТУ Н-100 будут введены в эксплуатацию до 2019 г. включительно. Суммарная наработка парка ГТУ Н-100 превышает 430 тыс. часов (на май 2018 г.).

Газовая турбина Н-100 – стационарная, двухвального типа, без редуктора, предназначенная для работы на природном газе, с возможностью работы на жидком топливе (рис. 3).

Корпус газовой турбины имеет горизонтальный разъем. Частота вращения компрессора с турбиной высокого давления составляет 4580 об / мин, силовой турбины с генератором 3000 об / мин (для 50 Гц). В состав осевого компрессора входят ВНА и поворотные лопатки второй и третьей ступени, всего 17 ступеней. Степень сжатия в компрессоре составляет 20,1. В состав низкоэмиссионной камеры сгорания входят десять жаровых труб. Турбина высокого давления содержит 2 ступени, силовая турбина – также 2 ступени. Температура перед турбиной соответствует уровню 1300°С, применяется воздушное охлаждение лопаток направляющего аппарата первой-третьей ступени и рабочих лопаток первой-второй ступени. Масса газовой турбины с базовой рамой, всасывающей и выхлопной камерами составляет 215 тонн.

Зависимость мощности, электрического КПД, выхлопной температуры и расхода продуктов сгорания от температуры наружного воздуха представлены на рис. 4.

Внешний вид газовой турбины Н-100 на ТЭС «Футтсу», Япония, представлен на рис. 5.

Сервисное обслуживание

Сервис ГТУ осуществляется на месте установки (ТЭС).

Идеология стандартного сервисного обслуживания представлена на рис. 6.

Наработка между инспекциями стандартно составляет 12 000 эквивалентных часов эксплуатации. Интервалы между инспекциями и условия проведения инспекций могут быть оптимизированы для специфических условий отдельного проекта. Ресурс газовой турбины составляет 200 000 экв. часов (около 25 лет работы в базовом режиме), после этого требуется проведение обследования с целью продления ресурса.

СТГТ при поддержке MHPS будет выполнять сервисное обслуживание ГТУ Н-100 с постепенным увеличением доли локальных работ и компонентов, с применением производственных мощностей своего завода.

Участие в ДПМ-2 / КОМ

СТГТ видит себя поставщиком ГТУ для новой программы модернизации электростанций (ДПМ-2) и связывает большие надежды с возможностью применения в ней Н-100. Использование Н-100 также может быть оправдано в КОМ-проектах и для независимой генерации.

Реализация может быть выполнена по нескольким вариантам: пиковая ГТУ, ГТУ ТЭС с газо-водяным подогревателем, в составе стандартной ПГУ, работа на котел-утилизатор для генерации пара в общий коллектор, работа по сбросной схеме, при модернизациях ПСУ на базе паро-газовых технологий, ПГУ для замещения паросиловых блоков на базе ПТУ типа Т или К, и др.

Особый интерес для применения ГТУ Н-100 могут представлять проекты, где: 1) не требуется резервное (аварийное) топливо (сокращение затрат на модуль второго топлива и станционное хозяйство жидкого топлива); 2) требуется круглогодичная тепловая нагрузка в соответствии с выходными показателями Н-100 (например, работа на ПТУ с нагрузкой ГВС); 3) необходима надежная и высокоэкономичная ГТУ мощностью около 100…120 МВт.

На рис. 7 представлен пример теплового баланса конденсационной ПГУ (1+1) на базе Н-100 с оптимизированной по стоимости ПТУ: мощность и КПД ПГУ составляют 172 МВт и 56,2 % (брутто, при условиях ISO наружного воздуха).

Семинар по Н-100

Осенью 2018 г. на заводе СТГТ при участии MHPS планируется провести семинар по ГТУ Н-100 для потенциальных заказчиков, разработчиков ТЭО, проектных институтов, представителей государственных органов и всех тех, кто интересуется этим оборудованием. Во время семинара будет возможность получить необходимую информацию по продукту и использовать ее в дальнейшей работе, например при подготовке ТЭО или запросов на предоставление ТКП.

Заключение

Современный завод СТГТ в Ленинградской области, открытый в 2015 г. и оснащенный самым современным оборудованием, уже успешно занимается локализацией газовых турбин SGT5-2000Е и SGT5-4000F. Теперь очередь за Н-100 – газовой турбиной мощностью 118 МВт, разработанной на основе японских технологий и с локализацией в России. Н-100 может найти применение в приближающемся ДПМ-2, например, в качестве газотурбинной надстройки при модернизации конденсационных / теплофикационных паросиловых блоков по паро-газовой технологии либо в составе новых ПГУ / ПГУ со сбросом продуктов сгорания в котлоагрегат, обеспечивая оптимальный САРЕХ и ОРЕХ.

Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd (MHPS , штаб-квартира находится в Иокогаме, Япония) – совместное предприятие, созданное в феврале 2014 г. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. и Hitachi, Ltd., объединившими свою деятельность в тепловой генерации и других видах бизнеса, связанных с этим направлением.

Сегодня MHPS входит в число ведущих мировых поставщиков оборудования и услуг на рынке электроэнергии с капиталом в 100 млрд иен и 20 тыс. сотрудников во всем мире.
Продукция компаниии MHPS включает в себя электростанции комбинированного цикла (ПГУ) и с внутрицикловой газификацией угля (IGCC), газовые / угольные и работающие на жидком топливе тепловые электростанции, котлоагрегаты, электрические генераторы, газовые и паровые турбины, геотермальные электростанции, системы контроля качества воздуха, вспомогательное оборудование электростанций и топливные элементы.

Подробная информация по продукции MHPS представлена на официальном сайте компании www.mhps.com

ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» (сокр. ООО «СТГТ») – совместное предприятие Siemens AG (65 %) и ПАО «Силовые машины» (35 %), было основано в 2011 г. для локального изготовления, поставки, ввода в эксплуатацию, сервисного обслуживания и модернизации ГТУ мощностью более 60 МВт, а также ПТУ в комплектной поставке с ГТУ.

Головной офис компании, завод по производству стационарных газовых турбин, цех по восстановлению лопаток и удаленный мониторинговый центр для диагностики технического состояния ГТУ располагаются в Ленинградской области (Горелово). Также имеется офис в Москве.

За семь лет существования ООО «СТГТ» были реализованы проекты по поставке, вводу в эксплуатацию, модернизации и сервисному обслуживанию ГТУ типа ГТЭ-160 / V94.2, SGT5-2000E, SGT5-4000F и SGT5-4000F 1S. Непосредственно на заводе изготовлены девять газовых турбин типа SGT5-2000E, а также различные ГТУ-компоненты, такие, как, например, ротор для SGT5-4000F для нужд сервиса, для заказчиков в Российской Федерации и за рубежом.

У компании имеется портфель контрактов на поставку, сервисное обслуживание / модернизацию ГТУ, а также на восстановление лопаток ГТУ. Проводится работа по локализации ГТУ для соответствия требованиям российского рынка.

Подробная информация по продукции СТГТ представлена на официальном сайте компании по адресу www.siemens.ru / gas-turbines

Промышленная генерация электроэнергии газотурбинными электростанциями Siemens

Газотурбинные электростанции Siemens представлены модельным рядом SGT .
Газотурбинные установки Siemens серии SGT имеют электрическую мощность:

• SGT-100 – 4,3 – 5,2 МВт – «Тайфун»
• SGT-200 - 6.7 МВт – «Торнадо»
• SGT-300 – 8 МВт – «Темпест»
• SGT-400 – 13МВт – «Циклон»
• SGT-500 – 17 МВт
• SGT-600 – 25 МВт
• SGT-700 – 29 МВт
• SGT-800 – 47 МВт

Все модификации Siemens, кроме выработки электроэнергии, выдают пар для технологических нужд предприятий и ГВС для жилого сектора. Компания применяет технологию когенерации – это означает, что все газотурбинные установки Siemens – теплоэлектростанции .

Газотурбинные электростанции Siemens – установки - силовые станции - технические особенности

• Газотурбинные установки Siemens могут работать на двух видах топлива.
• Электростанции Siemens имеют сухое подавление выбросов - низкое воздействие на экологию
• Сервис установок Siemens может осуществляться на месте.
• Общий тепловой КПД достигает 97%.
• ГТД возможно заменить достаточно быстро.
• Загрязнение компрессора ГТД может устраняться при работе и в отключенном состоянии.
• Электростанции Siemens компактны.
• Газотурбинные установки Siemens имеют низкое соотношение расходы – мощность.
• Затраты на установку относительно невелики.

Газотурбинные установки Siemens – теплоэлектростанции в модульном исполнении

Газотурбинные установки Siemens серии SGT – это полностью укомплектованная газовая электростанция. Газотурбинные силовые станции Siemens применяются как основной или аварийный источник электроснабжения в промышленном секторе. Установки Siemens могут успешно использоваться в сфере ЖКХ. Газотурбинные установки Siemens достаточно мобильны и легко монтируются на новых строительных площадках.

Газовая турбина Siemens системы управления силовым агрегатом и генератором установлены на общей раме. Модульные газотурбинные электростанции Siemens проходят контрольные испытания на заводе. Модульные газотурбинные электростанции Siemens несложны в обслуживании – доступ для проведения пусконаладочных работ и сервиса есть всюду. Инженерами компании Siemens предусмотрены технологические лючки и специальные легкосъемные панели.

Газотурбинные электростанции Siemens – установки - силовые станции – отличное решение для промышленных предприятий и коммунальных служб

За последние 6 лет компания Siemens установила в России свыше десятка газовых турбин SGT-800.
Больше о деятельности компании Siemens можно узнать на