Авиадвигатели ОДК работают на электростанциях: ГТД-110М даёт не менее 115 МВт

Наземные газотурбинные установки ОДК вырабатывают электричество и тепло и перекачивают газ. Самый мощный из них, ГТД-110М, выдаёт не менее 115 МВт и уже работает на юге России.

Наземные газотурбинные установки Ростеха создаёт Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК). Они перекачивают газ по трубопроводам и вырабатывают электричество и тепло для городов и предприятий. Основа этих установок — авиационные двигатели: идею «приземлить» отслужившие в воздухе моторы широко продвигал конструктор Николай Кузнецов, автор семейства НК.

Наземными разработками в ОДК занимаются несколько предприятий. «ОДК Инжиниринг» разрабатывает и комплексно поставляет энергетическое и газоперекачивающее оборудование на базе двигателей корпорации. По словам её генерального директора Андрея Воробьева, главное преимущество газовой турбины — высокая удельная мощность: при небольшой массе и компактных размерах она выдаёт много энергии, а станцию можно собрать из блоков под задачу. Установки работают на природном и попутном газе, в двухтопливном исполнении — и на жидком топливе.

Двигатели Д-30КП, выработавшие ресурс на самолётах Ил-76, в ОДК переделывают в индустриальные газотурбинные двигатели ГТД-6РМ и ГТД-8РМ мощностью 6 и 8 МВт. Около 70% деталей берут напрямую от авиадвигателя, около 10% дорабатывают, остальные 20% изготавливают заново. Топливо для них зависит от возможностей заказчика: природный газ, попутный газ или дизель.

Четыре таких двигателя работают на парогазовой станции в Ярославской области. Газы температурой 500–530 °С проходят через котлы-утилизаторы, превращают воду в пар, который раскручивает паровую турбину, а излишки тепла идут на отопление и горячую воду. Четыре двигателя по 8 МВт и две паровые турбины по 10 МВт дают станции 52 МВт электрической мощности, не считая тепловой. Станция может заменить городские котельные и при крупных авариях в электросетях сразу выдать в сеть весь объём своей электроэнергии.

Раньше наземные газотурбинные установки в 70% случаев работали на транспортировку газа и в 30% на выработку электроэнергии. Сейчас соотношение примерно 50 на 50: в мире растёт распределённая генерация, когда компактные установки работают рядом с потребителем. Для России это особенно актуально: подключение к сетям часто дороже собственной генерации, а газотурбинную станцию для города или завода можно построить за полтора-два года.

Новый крупный потребитель — центры обработки данных, которым не хватает сетевых мощностей. Для них ОДК разрабатывает двигатель нового поколения ГТД-8СМ. «ОДК Инжиниринг» рассматривает около 10 проектов распределённой генерации в разных частях страны.

Самый мощный наземный двигатель ОДК — ГТД-110М, первый российский газотурбинный двигатель большой мощности. Он выдаёт не менее 115 МВт, а пар от выхлопных газов добавляет около 50 МВт. Этого хватит, чтобы снабжать электричеством и теплом город с населением 50–70 тыс. человек. КПД двигателя превышает 36%; по словам директора по сервису ООО «ОДК-Турбины большой мощности» Александра Иванова, у многих конкурентов нет и 30%. Прибавка 0,1% КПД экономит около миллиона кубометров газа в год.

Детали камеры сгорания ГТД-110М выращивают аддитивными технологиями. ГТД-110М выпускают практически без импорта: металл, печи, станки и даже болты и гайки — свои. Перед отправкой заказчику двигатель обкатывают на одной из крупнейших в России газотурбинных электростанций. Ресурс — 100 тыс. часов, больше 10 лет непрерывной работы; ведутся работы по увеличению до 125 тыс. часов.

Такая мощность нужна и заводам по сжижению газа: для них создают установку, где двигатель будет вращать компрессор. Новые применения обеспечивают серийность, а она снижает стоимость двигателей.

Ростех