GTD-110 es una turbina de gas para centrales eléctricas, la primera turbina de gas de alta capacidad producida en Rusia [1] .
El desarrollo de la turbina GTD-110 fue realizado por SE NPKG "Zorya" - "Mashproekt" (Ucrania) a mediados de la década de 1990. Sin embargo, la falta de experiencia en la construcción de turbinas de potencia ha dado lugar a importantes dificultades para convertir la turbina en muestras comercialmente aceptables.
Las turbinas de gas de un solo eje de la serie GTD-110 están destinadas a ser utilizadas como parte de turbinas de gas y centrales eléctricas de ciclo combinado GTE-110, PGU-165 y PGU-325 con una capacidad de 110, 165 y 325 MW , respectivamente, para la generación de energía eléctrica y térmica.
Creado como parte del Programa Federal de Objetivos "Combustible y Energía" de acuerdo con los requisitos de RAO UES de Rusia para las necesidades del sistema energético ruso .
Para impulsar los generadores eléctricos en 1997, se creó en SE NPKG Zorya - Mashproekt un motor GTD-110 de un solo eje con una capacidad de 110 MW y una eficiencia del 36% . La producción del motor, a través de la mediación de RAO UES de Rusia , se transfirió a OAO NPO Saturn , que se dedicó a una mayor modernización y producción del motor.
En 1991-1997, la empresa estatal NPKG Zorya - Mashproekt desarrolló y fabricó la turbina de gas GTD-110 No. 1. 2. Se realizaron pruebas de fábrica del GTD-110 con combustible gaseoso.
En 2001-2003, se puso en funcionamiento un banco de pruebas GTE-110 en Ivanovskaya GRES . Se completaron las pruebas de aceptación, a largo plazo e interdepartamentales de GTD-110 No. 2. En 2003, se firmó una ley MVI. GTD-110 se recomienda para la producción en masa .
En 2004, comenzó la operación piloto de una planta de energía con un motor GTD-110 en el pueblo de Kaborga, región de Mykolaiv en Ucrania. Sin embargo, trabajó durante muy poco tiempo y fue dado de baja [2] .
En abril de 2018, el viceministro de Energía de la Federación Rusa, Andrey Cherezov, dijo en el Foro Internacional de Energía de Rusia en San Petersburgo: “Hemos estado fabricando turbinas desde la época de RAO . Ha pasado mucho tiempo, todavía no hemos recibido nada fiable que realmente pueda funcionar” [3] .
En 2005, se concluyó un contrato para la fabricación y suministro de dos GTD-110 para la unidad No. 1 de CCGT-325 en Ivanovskaya GRES.
En 2007 se puso en operación la primera etapa de la CCGT-325 (unidad N° 1) como parte de la GTD-110 N° 2 (temporalmente, hasta que finalicen los trabajos de adecuación en la regular N° 4) y N° 3. Se confirmaron los parámetros de GTE-110: potencia generada en el generador de terminales en modo nominal - 110 MW, eficiencia - 36,6%. La turbina de gas GTD-110 No. 3 alcanzó una potencia de 118 MW [4] . En el mismo año, se concluyó un contrato para la fabricación y suministro de GTD-110 No. 6, 7 para la unidad No. 2 de CCGT-325.
En 2013, la capacidad instalada de los CCGT de Ivanovskiye disminuyó de 483 a 325 MW [5] .
En 2014, solo una de las cuatro turbinas permaneció en funcionamiento en Ivanovo CCGT [6] .
En 2015 se tomaron medidas que permitieron aumentar la capacidad certificada de los equipos de generación en 22 MW, para reducir el consumo específico del combustible de referencia para el suministro de energía eléctrica a 262 g/kWh [7] .
En el primer semestre de 2016, el factor de utilización de la capacidad instalada alcanzó el 45,96 %, un aumento para 2015 fue de 4,4 veces [7] .
El 10 de abril de 2007, se concluyó un contrato para la fabricación y suministro de GTD-110 No. 5 para la reconstrucción del Ryazanskaya GRES de OAO OGK-6 .
En 2009, se fabricó y envió al cliente GTD-110 No. 5. El 20 de mayo de 2010, se puso en funcionamiento como parte del CCGT-420 de Ryazanskaya GRES .
El 18 de septiembre de 2012 ocurrió el accidente; el motor se detuvo debido a un aumento de la vibración en ambos cojinetes: se produjo una rotura a lo largo de la sección de cola de la pala de trabajo de la primera etapa de la turbina [8] . El costo de las reparaciones se estima en mil millones de rublos [9] .
El 24 de septiembre de 2015, el juicio, que duró más de dos años, terminó con el hecho de que el tribunal ordenó a NPO Saturn que restaurara el motor a la capacidad de trabajo [9] [8] [10] .
En 2008, NPO Saturn celebró un acuerdo con OAO TGC-6 para el suministro de seis GTD-110 y equipos auxiliares para la construcción de tres CCGT-325 en la central eléctrica del distrito estatal de Nizhny Novgorod [11] .
Durante el período de operación de la nueva turbina (GTE-110), se revelaron muchos defectos, pero solo se produjeron cinco turbinas de este tipo. En los fabricantes mundiales, solo la sexta u octava turbinas consecutivas comienzan a introducirse en serie en las instalaciones, y las primeras son tratadas para "enfermedades infantiles", que, de hecho, es lo que está haciendo hoy NPO Saturn [12] . En 2012, Gazprom Energoholding anunció planes para desmantelar la turbina en Ryazanskaya GRES y reemplazarla por una importada. Inter RAO también se quejó de las frecuentes averías de sus turbinas y no planeó más compras. Sin embargo, United Engine Corporation , que incluye a Saturn, no tiene intención de abandonar el proyecto [13] .
En 2014 se introducen sanciones tecnológicas sectoriales contra Rusia , afectando al sector energético. En particular, en 2017 cobró notoriedad el escándalo en torno al suministro de turbinas energéticas de Siemens a Crimea .
En 2015, el Gobierno de la Federación Rusa adopta el Decreto No. 719 "Sobre la confirmación de la producción de productos industriales en el territorio de la Federación Rusa", que establece que la localización de turbinas eléctricas y sus componentes a partir de 2021 debe ser de al menos 90%. [14] [15] [16 ] [17] . El fabricante ruso debe poseer los derechos de la tecnología, incluidos los métodos, los conocimientos técnicos y las patentes, los derechos de diseño y la documentación técnica, que deben conservarse en Rusia. En Rusia, debe haber equipos de prueba para nodos de ruta activa y se debe localizar un centro de servicio. De lo contrario, el fabricante no podrá participar en el suministro de turbinas a centrales térmicas en el marco del programa estatal para la modernización de la industria de energía térmica de la Federación Rusa con una capacidad total de 41 GW.
Para 2020, Siemens Gas Turbine Technology en San Petersburgo, que produce turbinas Siemens en Rusia desde 2015, alcanzó un 60 % de localización [17] . La localización propuesta de la empresa conjunta entre Inter RAO y General Electric en Rybinsk ("Rusia Gas Turbines", ha estado operando desde 2014) es del 55% [18] [19] . Power Machines también crea sus propias turbinas de gas GTE-65 y GTE-170 [20] .
Desde 2012, Rosnano , Inter RAO UES y NPO Saturn han estado desarrollando el GTD-110M [21] .
En 2016, se llevaron a cabo negociaciones sobre la construcción de un CCGT-170/190T basado en la turbina de gas GTD-110M mejorada en el sitio Shchekinskaya GRES [22] . El costo total se estima en 6,8 mil millones de rublos [23] .
De acuerdo con el plan, se debe crear un prototipo del GTD-110M actualizado para el cuarto trimestre de 2017. Para mediados de 2017 está prevista la finalización de una serie de pruebas que deberían confirmar las características ambientales y de los recursos [24] .
En 2017 se ha realizado una valoración de las medidas implantadas para reducir los esfuerzos dinámicos de la pala del rotor de 1ª etapa y medidas para asegurar el recurso de la cámara de combustión, así como la eficiencia térmica de la carcasa. Se probaron revestimientos de barrera térmica y resistentes al desgaste de tubos de llama y revestimientos nanoestructurados de barrera térmica de palas de rotor de turbina.
Las pruebas del GTD-110M se detuvieron en diciembre de 2017 debido a mecanismos fallidos; durante las pruebas de prueba, ocurrió un accidente, como resultado de lo cual se dañó la turbina [25] . El trabajo en el proyecto continuará después de la eliminación de los problemas identificados durante las pruebas [26] [27] ; UEC-Saturn tenía previsto reanudar las pruebas en la primavera de 2019, mientras que los resultados intermedios podrían obtenerse a finales del verano del mismo año [28] [29] .
En junio de 2019, se completó la primera fase de prueba [30] ; en julio de 2019, se completó con éxito la etapa principal de prueba de la primera turbina de gas rusa de alta capacidad GTD-110M ;
En 2023 está prevista la instalación de una turbina en la Udarnaya TPP .
GTD-110 fue diseñado para impulsar generadores eléctricos como parte de plantas de energía de turbina de gas de alta capacidad y vapor-gas diseñadas para generar energía eléctrica y térmica en ciclos simples, combinados y de cogeneración:
Caracteristicas de diseño:
| turbina de gas | GTD-110 |
|---|---|
| Potencia nominal, MW | 114.5 |
| Potencia eléctrica, MW | 110 |
| Potencia térmica, Gcal/hora depende de la modificación de la caldera de recuperación |
136.9 |
| Eficiencia (ISO 2314), % | 36,0 |
| Velocidad del eje de salida, rpm | 3000 |
| Sentido de giro del eje de salida | agujas del reloj |
Presión de trabajo en el sistema de combustible, kgf/cm2
|
25 |
| Combustible aplicado | gasolina / diésel |
| Consumo de combustible (en modo nominal), kg/h | 23 700 / 28 200 |
| Temperatura del gas detrás de la turbina, °C | 517 |
| Consumo de gas de salida, kg/s | 362 |
| Dimensiones (L x An x Al), m | 7,12 x 3,68 x 4,25 |
| Peso (en el marco), t | 58 |
ventajas: