Новости

В России находятся в эксплуатации газотурбинные установки и газотурбоприводы Siemens SGT-A45 и SGT-A65, которые имеют авиационные корни, и поэтому называются Aeroderivative Gas Turbine, или авиапроизводные газовые турбины, построенные с использованием технологии Rolls-Royce Trent. В чем суть газовых турбин промышленного назначения, построенных на базе авиационного двигателя? Какие преимущества таких газотурбинных установок?

Rolls-Royce Trent — серия авиационных турбовентиляторных двухконтурных двигателей (ТРДД), разработанных компанией Rolls-Royce plc во второй половине 1980-х годов для средне- и дальнемагистральных коммерческих пассажирских лайнеров и самолётов транспортной авиации. Первая коммерческая модель Trent 700 была выпущена в 1990 году. Производится серийно и используется на коммерческих авиалайнерах Airbus (A330, A340), а также на авиалайнерах Boeing (модели 777 и 787 Dreamliner). На Airbus A380 используется Trent 900. Конструктивной основой для сухопутного семейства газовых турбин промышленного назначения стал ТРД Trent-800, как успешный проект трехвального ТРДД Rolls-Royce RB211, в конструкции которого были возможны многочисленные варианты сочетания турбин низкого, среднего и высокого давления различных сечений, что давало чрезвычайно широкий спектр характеристик на различных модификациях одного двигателя, с возможностью его эксплуатации в наземном варианте для энергетики, газовой индустрии, и в качестве двигателя привода главного вала на кораблях и морских лайнерах.

Финансирование строительства электростанций, аренда лизинг газотурбинные установки Solar Ansaldo Siemens GE Kawasaki и газопоршневые ГПУ Jenbacher MWM MTU CAT, турбины работающие на водороде и попутном нефтяном газе (ПНГ), импорт и услуги ВЭД и логистики ГТУ и ПГУ электростанций, лизинг и кредитование, поставка запчастей.

Наш телеграмм канал

info@euronato.ru
+7 (495) 979-05-44
+7 (901) 514-24-84

ТРДД серии Rolls-Royce Trent представляет собой базовый двухконтурный трехвальный турбореактивный двигатель со смешением потоков внутреннего и наружного контуров за турбиной, с общей архитектурой конструкции, заимствованной от предыдущего семейства трехвальных ТРДД серии Rolls-Royce RB211 разработки и производства компании Rolls-Royce plc. Конструкция ТРДД с трехвальной турбиной позволяет использовать его в широком диапазоне режимов, благодаря возможности раздельной настройки режимов компрессоров низкого, среднего и высокого давления. Вентилятор входного потока большого диаметра (295 см) позволяет значительно снизить скорость входного потока, что дает возможность ограничить уровень взлётных показателей шума до величины, которая требуется по техническим характеристикам таких крупных гражданских лайнеров, как Airbus A380.

Базовой основой для создания газовых турбин Siemens SGT-A45 и SGT-A65 стал авиадвигатель Rolls-Royce Trent-800. Авиадвигатель Trent 800 — это двигатель поколения 1990-х, оптимизированный для дальнемагистральных полетов, где топливная эффективность критически важна. Он имеет очень высокую степень сжатия (до 40:1) и температуру газа перед турбиной. Эти параметры напрямую определяют КПД цикла Брайтона, по которому работают все газовые турбины. Перенос «горячей части» (gas generator core — компрессор, камера сгорания, турбина высокого давления) в промышленную турбину сразу дает ей огромное преимущество в КПД по сравнению с традиционными «тяжелыми» промышленными турбинами того времени. Авиадвигатели — это шедевры миниатюризации и плотности мощности. Используя их ядро, Siemens смогла создать очень компактные и относительно легкие установки (SGT-A45 весит менее 14 тонн при мощности 70 МВт). Это резко снижает затраты на фундамент, монтаж и позволяет размещать турбины ближе к потребителям, в том числе на слабых грунтах. Турбины поставляются в виде готовых модулей-«контейнеров». В Trent 800 применялись самые современные на тот момент технологии: однокристальные лопатки турбины высокого давления, керамические теплозащитные покрытия, совершенная аэродинамика компрессора и турбины. Все это было унаследовано и адаптировано для долговечной работы в наземных условиях (ресурс в десятки тысяч часов вместо тысяч часов в авиации). Разработка промышленно газовой турбины с нуля — проект стоимостью в миллиарды долларов. Используя уже отработанную, надежную и окупившую свою разработку платформу Trent, Siemens и Rolls-Royce (которые были партнерами в рамках консорциума Rolls-Royce и Siemens Energy до 2014 года) получили огромную фору во времени. Это позволило быстро вывести на рынок конкурентоспособный продукт, сосредоточившись на адаптации: добавлении свободной силовой турбины (которая вращает генератор), новой системы автоматизации, вспомогательного оборудования и корпуса, приспособленного для наземной эксплуатации.

Как это было сделано: берется готовый, серийный и технологически отработанный авиационный двигатель (RR Trent-800), главное, что нужно – это самая сложная часть, называется «горячая часть или турбина» иногда используют термин «газогенератор». За счет огромного налета, большого опыта эксплуатации, турбина обладает высочайшей степенью надежности, компактностью и эффективностью. С двигателя снимаю вентилятор, меняют его на новый компрессор высокого и низкого давления, и элементы, специфичные для полета. Далее для съёма мощности устанавливают на выходе силовую турбину (свободную турбину), которая не имеет механической связи с валом газогенератора. Эта турбина вращается за счет энергии горячих газов, выходящих из газогенератора. К валу этой силовой турбины присоединяют полезную нагрузку — электрогенератор на электростанции, компрессора на газопроводе, или гребной винт (либо электрогенератор в модификации пропульсивная установка) на корабле.

Двух/трехвальная газовая турбина Siemens SGT-A45 и SGT-A65 (Aero-derivative gas turbine): генератор (любая нагрузка) крутит независимая "силовая" турбина низкого давления. Она механически не связана с турбокомпрессором (валом высокого давления). Это дает огромные преимущества:

1. Гибкость: Турбокомпрессор (газогенератор) может работать на оптимальных для него оборотах, создавая нужный поток газа, независимо от скорости вращения генератора.
2. Легкий пуск: Раскручивается только малый по массе газогенератор, а не весь тяжелый ротор.
3. Высокая эффективность на частичных нагрузках.
4. Ремонтопригодность: Газогенератор (самая нагруженная и дорогая часть) можно быстро заменить на новый, как кассету, отправив старый на заводской ремонт. Это минимизирует простой.