ГТЭС SGT5-4000F с генератором SGen5-1200A

Газотурбинная установка SGT54000F (V94.3A) ГТУ номинальной электрической мощностью 307 МВт и КПД 38,5 % отличается простотой и надежностью. 15-ступенчатый осевой компрессор имеет регулируемый входной направляющий аппарат. После пятой ступени на корпусе компрессора имеется кольцевая полость, через которую осуществляется антипомпажный сброс и отбор воздуха на охлаждение. Разъем корпуса компрессора — горизонтальный.

Турбина ГТД — четырехступенчатая. Все сопловые лопатки и рабочие лопатки первых трех ступеней с внутренним воздушным охлаждением, первые три ступени с термозащитным покрытием. Корпус турбины, защищенный комбинированной звукотеплоизоляцией, имеет горизонтальный разъем. Ротор турбогруппы состоит из отдельных дисков с торцевыми шлицами типа Hirth, соединенных центральной стяжкой, и опирается на два подшипника. Упорный подшипник расположен на входе в компрессор. Съем мощности происходит с холодного конца ротора, скорость вращения которого 3000 об/мин. Конструкция ротора обеспечивает улучшенную эксплуатационную гибкость: ровный ход и низкое тепловое напряжение при любых условиях эксплуатации; один стяжной болт ротора с хиртовыми соединениями, разработанными компанией Siemens, обеспечивают наиболее высокую механическую устойчивость и самоцентровку с тепловой гибкостью; высокотехнологичный процесс внутреннего отбора обеспечивает охлаждение ротора на наиболее нагруженных участках.

В SGT5-4000F применена кольцевая камера сгорания с использованием керамических облицовочных плиток, что позволило увеличить температуру газов перед турбиной. В камере сгорания использована технология сухого подавления вредных выбросов (DLE) при работе как на газе, так и на жидком топливе. Кольцевая камера сгорания содержит 24 гибридные горелки, каждая из которых имеет по два концентрических завихрителя (осевой и диагональный) и одну пилотную горелку. В гибридной горелке объединены режимы диффузионного горения и предварительного смешивания, позволяющие снизить выбросы при работе на природном газе NOx до 25 ppm, С02 до 12 ppm и твердых частиц до 5 ppm. Гибридные горелки сочетают в себе все возможные преимущества: устойчивость процесса горения с низким уровнем вредных выбросов, малые потери давления, компактность в сочетании с удобством технического обслуживания. Горелки могут быть сняты без разборки других узлов газотурбинной установки.

В ГТД SGT5-4000F применяется оригинальная система активного регулирования зазоров Siemens (НСО) для снижения концевых потерь в проточной части турбины и тем самым увеличения эффективности: ротор смещается в сторону компрессора гидравлически, уменьшая зазоры турбины. В результате внедрения системы достигается увеличение мощности до 2 МВт в простом цикле и до S МВт в комбинированном, увеличение КПД- до 0,3 % и до 0,2 % соответственно. Газотурбинный двигатель с момента выхода на рынок в 1996 году продолжает совершенствоваться, пройдя четыре цикла модернизации, коснувшихся в основном компрессорной части. За счет модернизации были повышены мощность и КПД с 240 МВт и 37 % до 307 МВт и 40 % соответственно. В последнюю версию турбины были внедрены стандартные разработки для обеспечения маневренности и эксплуатационной гибкости газотурбинной установки: при работе на частичных нагрузках сокращено до минимума количество вредных выбросов путем определения нового закрытого положения ВНА; повышена устойчивость процесса горения посредством акустического контроля горения и контроля стабильности процесса горения, анализа режима горения с помощью системы Argus, что позволяет приспосабливаться к изменению качества газа, условий окружающей среды и нагрузки; при работе на пиковых нагрузках увеличена максимально допустимая мощность газовой турбины путем определения нового открытого положения ВНА, где нагрузка газовой турбины составляет около 101,5 %, при этом увеличивается массовый расход воздуха компрессора до 2,7 %. Следует отметить, что все разработанные решения по модернизации ГТД могут быть внедрены на действующих установках во время плановых инспекций горячей части или ревизий.

Турбогенератор газовой турбины SGen5-1200A.  Турбогенератор номинальной активной мощностью 300 МВт воздушного охлаждения с охлаждением воздуха во встроенных воздухоохладителях. На воздухоохладители подается химобессоленная вода, циркулирующая в замкнутом контуре. Применяется также для двухвальной и трехвальной компоновки ПГУ с нагрузкой на турбогенератор до 350 MBA, имеет следующие отличительные особенности: КПД на уровне мировых стандартов с конструкцией, требующей малого объема технического обслуживания; многоступенчатые обмотки статора с косвенным охлаждением; сердечник статора на двух осевых рессорах, с радиальной вентиляцией, подсоединенный к фундаментной плите; обмотка ротора с осевой вентиляцией и охлаждением; два вентилятора прокачки воздуха, установленные на обоих концах ротора; всепогодный шумозащитный внешний кожух турбогенератора; охладители, установленные на фундаменте, расположенном рядом с фундаментной плитой и внутри внешнего кожуха для обеспечения работы турбогенератора с полностью закрытым корпусом с охлаждением вода-воздух (TEWAC).