К-1200_АЭС-2006 END

Содержание
Паровые турбины производства ОАО «Силовые машины»
Паровые турбины производства ОАО «Силовые машины».
Опыт и динамика в создании быстроходных паровых турбин для АЭС большой мощности на ОАО «Силовые машины».
Мощные паровые турбины ОАО «Силовые машины» для зарубежных АЭС.
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006».
Технические решения, обеспечивающие высокую конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50 (включая увеличение Nг до 1198,8 МВт)
Сравнение основных характеристик турбин ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» для НВАЭС-2.
Заключение.

Паровые турбины производства ОАО «Силовые машины»
Конденсационные турбины
Конденсационные турбины с отбором пара на теплофикацию
Теплофикационные турбины
(без промперегрева)
Теплофикационные турбины (с промперегревом)
Теплофикационные турбины с производственными и теплофикационными отборами
Турбины для атомных электростанций (АЭС)
Турбины для ПГУ
Турбины с
противодавлением
ОАО «Силовые машины» изготавливают паровые турбины собственных конструкций мощностью 25 - 1200 МВт для тепловых станций.
Всего разработано 115 типов паровых турбин
ОАО «Силовые машины»имеют 25 летний опыт проектирования и эксплуатации конкурентоспособных мощных паровых турбин для АЭС

Паротурбинное оборудование производства
ОАО «Силовые машины»
Эжекторы пароструйные
Эжекторы водоструйные
Конденсаторы
пара
уплотнений
Главные конденсаторы турбин мощностью
25 – 1200 МВТ
Крепление труб: вальцовка и сварка
Материалы труб: титан, нерж. сталь, медные сплавы
Охлаждающая поверхность от 1750 м2 до 120000 м2
Блочно-модульная конструкция
Подогреватели
сетевые и регенеративные
Поверхность теплообмена 150 -5000 м2
Полная сборка и испытание на заводе
Материал труб – нерж. сталь
Фильтры
Клапаны
(обратные, предохранительные, регулирующие)
Поверхность теплообмена
10 -700 м2
Материал труб – нерж. сталь
Наружное оребрение труб
Маслоохладители
Водо-водяные теплообменники
Теплообменное и вспомогательное оборудование
паровых турбин
БРУ-К для п/т К-1000
Быстродействие;
Конструктивное исполнение всех деталей из нерж. стали
Разнесение уплотнительных и регулирующих поверхностей в клапане.

Паровые турбины ОАО «Силовые машины» для АЭС
Опыт ОАО «Силовые машины» в проектировании и эксплуатации паровых турбин для АЭС.

35
35,3
35,6
37,46
КПДбр
%
1030
1060
1072
1198,8
Мощность
МВт
2140
2070
2200
2070
Масса
турбины, т
2,08
1,95
1,93
1,84
Удельная металло-емкость,
т/МВт
Опыт и динамика в создании быстроходных
паровых турбин для АЭС на ОАО «Силовые машины»
Южно-Украинская АЭС
Хмельницкая АЭС
Ровенская АЭС (Украина)
Тяньваньская АЭС
блок 1, 2 (Китай)
АЭС «Белене»
Болгария (проект)
Нововоронежская АЭС
ЛАЭС-2 (проект)
Вывод: ОАО «Силовые машины» обладают опытом и потенциалом по проектированию, изготовлению, монтажу и пусконаладочным работам мощных быстроходных паровых турбин для АЭС. Накопленный опыт позволяет создавать конкурентоспособные паровые турбины.
1980г.
2000г.
2007г.
2008г.
- й проект 1978 г. N=1030 МВт
- й проект 2000 г. N=1060 МВт
- й проект 2007 г. N=1072 МВт
- й проект 2008 г. N=1198,8 МВт

Мощные паровые турбины ОАО «Силовые машины»
для зарубежных АЭС
АЭС «Куданкулам», Индия
АЭС «Тяньвань», Китай
АЭС «Бушер», Иран
АЭС «Тяньвань», Китай
2006 – пуск блока № 1
2007 – пуск блока № 2
АЭС «Куданкулам», Индия
2008 – намечен пуск блока
АЭС «Бушер», Иран
2008 – намечен пуск блока

Температура питательной воды, 0С 218
Температура охлаждающей воды, 0С 18
Давление в конденсаторе, МПа 0,00465
Мощность электрическая генератора турбоустановки с электроприводным
питательным насосом, МВт 1060
Начальное давление пара, МПа 5,88
Начальная температура пара, 0С 274,3
Расход пара, т/ч 5870
Давление промперегрева, МПа 0,5
Температура промперегрева (перед ЦНД), 0С 250
Мощные паровые турбины ОАО «Силовые машины»
для зарубежных АЭС
Паровая турбина К-1000-60/3000 для АЭС «Тянь-Вань» (Китай).

Паровая турбина К-1000-60/3000-2 АЭС «Куданкулам» (Индия)
Температура питательной воды, 0С 223,8
Температура охлаждающей воды, 0С 31
Давление в конденсаторе, МПа 0,0081
Мощность электрическая на
клеммах генератора, МВт 995
Начальное давление пара, МПа 5,88
Начальная температура пара, 0С 274,3
Расход пара, т/ч 5980
Давление промперегрева, МПа 0,713
Температура промперегрева (перед ЦНД), 0С 250
Мощные паровые турбины ОАО «Силовые машины»
для зарубежных АЭС

Паровая турбина К-1000-60/3000-3 для АЭС «Бушер» (Иран)
Температура питательной воды, 0С 223,8
Температура охлаждающей воды, 0С 28
Давление в конденсаторе, МПа 0,00755
Мощность электрическая генератора
турбоустановки с электроприводным
питательным насосом, МВт 1014
Начальное давление пара, МПа 5,88
Начальная температура пара, 0С 274,3
Расход пара, т/ч 5980
Давление промперегрева, МПа 0,712
Температура промперегрева (перед ЦНД), 0С 250
Мощные паровые турбины ОАО «Силовые машины»
для зарубежных АЭС

Давление свежего пара 6,8 МПа
Влажность / температура
свежего пара 0,5% / 283,8°С
Расход пара 6466 т/ч
Расчетная температура
охлаждающей воды, tов 20 °С
Давление в конденсаторе, Рк 4,9 кПа
Электрическая мощность
на клеммах генератора, Nг 1198,8 МВт
Основные технические характеристики головного образца турбины
Скорость вращения ротора 3000 об/мин
Количество ступеней в проточной части:
в ЦВД 2х6=12
в ЦНД 4(2х5)=40
РЛ последней ступени 1200 мм (усиленная)
Суммарная площадь выхлопа 90,4 м2
Длина турбины 53 м
Вес турбины 2200 т
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006»

Принципиальная тепловая схема турбоустановки
В тепловой схеме приняты типовые решения, применяемые в турбоустановках АЭС большой мощности:
-развитая система регенерации (7 ступеней)
-применение смешивающего ПНД
-закачка конденсата
греющего пара СПП в тракт
питательной воды
Для турбоустановки
К-1200-6.8/50 принят СПП с двухступенчатым перегревом пара
Компоненты тепловой схемы освоены в производстве и отработаны в эксплуатации
(турбина, конденсатор, теплообменное и насосное оборудование)
Режим номинальной нагрузки: Qяппу = 3212МВт (100%), Nг=1198,8МВт,
КПДбрутто = 37,46%, СН=0т/ч, Qт=0 МВт
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006»

Планы компоновки АЭС-2006
План на отметке 16.00 м
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006»

Планы компоновки АЭС-2006
План на отметке 8.00 м
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006»

Планы компоновки АЭС-2006
План на отметке -6.00 м
Турбоустановка К-1200-6,8/50 для «АЭС-2006»

Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Повышение надежности и ремонтопригодности
ЦВД
Пароподвод и отвод пара
только в нижней части.
Отсутствие фланцевых соединений. Соединение сваркой.
Оптимизация компоновочных решений.
Сокращение сроков ремонта.
ЦНД
Пароподвод только в нижней части корпуса.
Отсутствие труб в верхней половине.
Оптимизация компоновочных решений.
Сокращение сроков ремонта.
ЦНД
Устройство концевых уплотнений.
Возможность замены колец концевых уплотнений без вскрытия крышки.
уменьш. зазоры
Сокращение сроков ремонта.
Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Повышение надежности
Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Тепловой расчет конденсаторов
Расчет на прочность элементов конденсатора
(ANSYS)
Соединение трубка – трубная доска
• Реализованные проекты:
- К-1000-60/1500 АЭС «Козлодуй» (Болгария) бл.№5 2003год
- К-1000-60/1500 АЭС «Козлодуй» (Болгария) бл.№6 2004год
• Разрабатываемые проекты:
К-1000-60/1500 Южно Украинская АЭС (Украина) бл.3
К-1000-60/1500 Волгодонская АЭС бл.2;
- К-1000-60/1500 Запорожская АЭС (Украина) бл.1-4
Блок трубной системы конденсатора
Блочная конструкция конденсатора
Позволяет сократить время монтажа и
повысить качество обварки трубок
Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Преимущества новой конструкции:
Быстродействие;
Горизонтальное расположение клапана;
Конструктивное исполнение всех деталей из нержавеющей стали
Комплекс мер по снижению вибрации, применяющийся в проектировании современных регулирующих клапанов;
Оригинальные идеи по снижению уровня шума.
Разработка и освоение принципиально новых элементов турбоустановки.
Новая конструкция клапана БРУ-К
(впервые внедрена на АЭС «Тяньвань)
Технические решения, обеспечивающие высокую
конкурентоспособность турбоустановки К-1200-6,8/50

Повышение мощности турбоустановки по проекту АЭС-2006 до уровня 1198,8 МВт

Повышение мощности турбоустановки по проекту АЭС-2006 до уровня 1198,8 МВт

Основные характеристики турбин ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» для НВАЭС-2
Сравнение основных характеристик турбоустановок на базе турбин
ОАО «Силовые машины»
и фирмы «Alstom»

Основные характеристики турбин ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» для НВАЭС-2
Турбина К-1200-6,8/50
ОАО «Силовые машины»
Турбина «Arabelle»
фирмы «Alstom»
Оба предложения находятся примерно на одинаковом техническом уровне, отвечающем или превышающем требования (АЭС-2006).
Размер машинного зала и капитальные затраты на строительство одинаковы, несмотря на конструктивные различия турбин.
*) экспертная оценка **) в стадии согласования

Сравнительный анализ предложений ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» для НВАЭС-2
* - Данные по Ровенской АЭС, Хмельницкой АЭС и Южно-Украинской АЭС с 1992 по 2004г.г.
В 2004г. коэффициент готовности по всем трем станциям составил 100%
Вывод:
Показатели экономичности и надежности турбин ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» для указанного проекта практически одинаковы, при незначительном преимуществе турбин ОАО «Силовые машины»

Прочность основных элементов
быстроходных и тихоходных турбин
Прочность обеспечивается путем назначения коэффициентов запаса:
по статической прочности (к пределу текучести);
по длительной прочности (к пределу длительной прочности);
по числу циклов нагружения (к числу циклов до разрушения);
по амплитуде переменных напряжений (к пределу усталости);
Нормативные (минимально допустимые) значения коэффициентов запаса прочности регламентируются отраслевыми стандартами и руководящими документами.
Фактические коэффициенты запаса у элементов быстроходных и тихоходных турбин АЭС всегда выше нормативных значений.
Нормативные значения коэффициентов запаса прочности одинаковы как для быстроходных, так и для тихоходных турбин.
Частота вращения (1500 об/мин или 3000 об/мин)
не имеет принципиального значения для обеспечения прочности.
Вывод:

Сравнительная таблица эксплуатационных характеристик
быстроходных и тихоходных турбин для АЭС ОАО «СМ» и «Alstom»
Вывод: Оборудование ОАО «Силовые машины» имеет преимущества в части эксплуатационных характеристик за счет особенности конструкции быстроходной турбины.
экспертная оценка
** Не соответствует типовому проекту машинного зала
--
--
--
--
--
--
7 дней
--
2х200
--
~ 37,7*
~ 11,6*
~ 14,5*
~ 2500*
+
+
+
+
+
+
3 дня
+
2х150
+
53
9,6
10,8
2200
Надежность:
Применение в системах смазки и регулирования турбины огнестойкой жидкости.
Цельнокованные РВД и РНД
Применение генератора с водяным охлаждением
Использование ЦВД из нержавеющей стали
Ремонтопригодность:
Подвод пара в нижнюю половину ЦВД
Возможность облопачивания ЛПС ЦНД без подъемных механизмов
Время монтажа одной последней ступени
Выносные подшипники
Необходимая грузоподъемность кранов для монтажа генератора, т
Основные массогабаритные характеристики:
Транспортировка РНД в сборе по ж/д
без лопаток только последней ступени
Длина, м
Ширина, м
Высота подъема крюка мостового крана (от оси турбины), м
Масса турбины, т
1198,2
1198,8
Мощность, МВт
1500
3000
Частота вращения, об/мин
Alstom
СМ
Показатель

Экономический анализ предложений
ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom»
* экспертная оценка
Вывод: Ввиду практически одинаковых потребительских характеристик турбоустановок на базе турбин ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom» основными факторами при составлении предложений являются отличия в затратах на строительство машзала и стоимости всего комплекса оборудования машзала.

ОАО «Силовые машины» обладает опытом создания мощных паровых турбин ТЭС и АЭС, располагает проектными решениями, конструкторской и технологической базой для поставки турбин мощностью свыше 1000 МВт для перспективных блоков АЭС с реакторами типа ВВЭР, а также для модернизации действующего оборудования АЭС (паровые турбины, конденсаторы и др.), повышающей его экономичность, надежность и ремонтопригодность.
Мощные быстроходные турбины для АЭС производства ОАО «Силовые машины» не уступают или превосходят по ряду параметров тихоходные турбины компании «Alstom».
Ожидается (по оценкам экспертов), что большинство наиболее значимых высокотехнологичных компонентов турбин будет в течение ряда лет поставляться из Франции, ввиду непреодолимых трудностей в освоении производства СП «Alstom» и ОАО «Атомэнергомаш». В эти годы СП будет сборочным производством, а на российских АЭС будут работать турбины, произведенные за рубежом, что ставит под угрозу независимость российской атомной энергетики.
Поставка оборудования из Франции в течение ряда лет распространится, наряду с турбиной и конденсатором, также на полный комплекс вспомогательного оборудования всего машинного зала, включая генератор, оборудование системы регенерации и СПП.
Стратегия всех государств, имеющих собственных производителей энергооборудования и обладающих значительной долей АЭС в энергетике (в первую очередь, это США, Франция, Япония), предусматривает защиту своей энергетической безопасности и ограничивает использование основного оборудования для АЭС иностранного производства.
Обеспечение защиты энергетической безопасности страны делает актуальной выработку на правительственном уровне мер по поддержке интересов отечественного производителя –
ОАО «Силовые машины».
По предложениям
ОАО «Силовые машины» и фирмы «Alstom»