Эксπир
Регистрация / Вход

Разработка энергокомплексов с высокотемпературными паротурбинными установками с созданием и испытанием опытного образца

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.526.11.6003
Организация
ЗАО НПВП "Турбокон"
Руководитель работ
Федоров Владимир Алексеевич
Продолжительность работ
2007 - 2009, 28 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Внебюджетные средства
64,5 млн

Создание научно-технического задела по созданию высокоэффективной технологии производства электроэнергии с электрическим к.п.д. более 55% для электростанций с паровыми турбинами и с к.п.д. для парогазового цикла более 65%. Подтверждение результатов проекта испытаниями опытного образца малой мощности.

Соисполнители

Организация
МГТУ им. Н.Э.Баумана
Организация
ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ"
Организация
ИТ СО РАН

Этапы проекта

1
14.06.2007 - 30.09.2007
На первом этапе госконтракта № 02.526.11.6003 «Разработка энергокомплексов с высокотемпературными паротурбинными установками с созданием и испытанием опытного образца» шифр 2007-6-2.6-19-01-001 по теме: «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в обеспечение создания энергокомплекса с ВПТУ на этапе №1»:
1 «Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы в обеспечение создания энергокомплекса с ВПТУ на этапе №1». №ТУБН.560123.024-07 – Часть 1
2 «Анализ существующих и разрабатываемых энергокомплексов с газовыми, паровыми парогазовыми установками. Термодинамический анализ существующих циклов с паровыми турбинами и высокими (более 600°С) температурами водяного пара» № ТУБН.560034.020-07. – Часть 2.
3 "Патентные исследования по госконтракту № 02.526.11.6003".- Часть 3.
4 «Анализ направлений диагностирования энергетических установок» №ТУБН.620419.039-07 – Часть 4.
5 «Анализ направления снижения виброактивности и шумового излучения от энергокомплекса» №ТУБН.620419.038-07 – Часть 5
6 «Технико-экономический анализ специального оборудования для производства водорода и кислорода для научно-исследовательского стендового комплекса» № ТУБН. 562529.023-07 – Часть 6.
7 "Анализ характеристик и ценовых показателей котельных установок для научно-исследовательского стендового комплекса" №ТУБН.560095.021-07 – Часть 7.
8 "Анализ характеристик и ценовых показателей опытной специальной системы отвода тепла от паротурбинной установки для научно-исследовательского стендового комплекса"
№ ТУБН.562529.022-07 – Часть 8.
9 «Технико-экономический анализ стоимости изготовления опытного образца энергокомплекса с воздушным тормозом» № ТУБН.560095.025-07 – Часть 9.
10 «Частные технические задания» – Приложение – Часть 10.
11 «Комплект конструкторской документации:
– Турбоагрегат с воздушным тормозом №ТУБН.624111.000.1,
– Турбоагрегат с электрогенератором № ТУБН.624111.000,
– Высокотемпературный водородный пароперегреватель ВВПП-100 №ТУБН.624113.000»
Приложение –Часть 11.
Развернуть
2
01.10.2007 - 31.12.2007
Выпущен научно-технический отчет № ТУБН.560123.00.035-07
Проведены расчетно-экспериментальные исследования процессов горения водорода с кислородом в среде водяного пара и анализ конструкций высокотем-пературного водородного пароперегревателя.
Разработаны научные основы выбора конструкций конденсаторов турбин-ных установок с конденсацией пара внутри труб на основе расчетно-экспериментальных исследований.
Проведены предварительные испытания гидропаровой турбины и стенда уплотнений турбин.
Проведены экспериментальные исследования характеристик гидропаровой турбины, предназначенной для производства водорода и кислорода.
Разработан первый этап эскизного проекта электростанции с высокотемпе-ратурной паровой турбиной мощностью 25 МВт с начальной температурой более 1500 оС
Проведен анализ серийно выпускаемого оборудования для ТЭС с угольным, газовым и водородным топливом в рамках эскизного проекта на энергокомплекс мощностью 25МВт.
Изготовлен опытный образец энергокомплекса с воздушным тормозом.
Разработан рабочий проект системы генерации водорода и кислорода.
Разработана технология производства уплотнений нового поколения для турбинных установок «Масляное уплотнение опорно-упорного подшипника па-ровых турбин»
Для выполнения обязательств по государственному контракту на втором этапе привлечены внебюджетные средства в размере 8 000 000 рублей.
В результате выполнения работ достигнуты заданные значения программ-ных индикаторов.
Развернуть
3
01.01.2008 - 30.06.2008
Программа осуществляет подготовку констант для материалов среды с учетом резонансной самоэкранировки сечений, входящих в ее состав нуклидов, с учетом гетерогенности среды и термализации нейтронов, с учетом анизотропии рассеяния в приближениях, предусмотренных возможностями исходной библиотеки констант БНАБ-РФ (для нейтронных констант вплоть до P5-приближения).
Программа позволяет готовить также константы для расчетов энерговыделения и образования фотонов в нейтронных реакциях, а также расчета распространения фотонов.
Выходные файлы констант готовятся в широко распространенных форматах ANISN для расчетов по транспортным кодам типа TWODANT, DORT и TORT, в формате АРАМАКО для расчетов по инженерным кодам типа ТРИГЕКС, а также в формате АСЕ для расчетов методом Монте-Карло по MCNP. Программа обеспечивает также константами расчеты методом Монте-Карло по отечественной программе MMKKENO.
С использованием Монте-Карловских программ MCNP и MMKKENO с подготовкой констант через CONSYST-RF проведены тестовые расчеты ряда экспериментальных «бэнчмарков» GODIVA, JEZEBEL, TOPSY, POPSY и других.
Развернуть
4
01.07.2008 - 31.12.2008
В настоящее время в соответствии с госконтрактом разрабатывается эскизный проект электростанции с высокотемпературной паровой турбиной мощностью 25 МВт с угольно – водородным топливом.
По заказу ЗАО НПВП «Турбокон» специалистами МЭИ (ТУ) (Кафедра паровых и газовых турбин) началась проработка высокотемпературной паровой турбины мощностью 250 МВт, что может стать одним из направлений перевооружения отечественной энергетики при использовании угольного топлива.
25 ноября 2008г состоялось совместное заседание бюро Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН и Секции энергетики на тему «Создание высокоэффективной электростанции с высокотемпературной паровой турбиной и угольно-водородным топливом» на котором было сделано научное сообщение на тему: «Расчетно-экспериментальное обоснование создания высокоэффективной электростанции с высокотемпературной (900-1500°) паровой турбиной и угольно-водородным топливом».
Ученые РАН положительно оценили результаты работы по проекту, имеющие стратегическое значение.

28 ноября 2008г в Роснауке прошла конференция «Итоги реализации проектов в рамках приоритетного направления «Энергетика и энергосбережение» Федеральной целевой программы в 2008 г» на которой генеральный директор ЗАО НПВП «Турбокон» д.т.н., профессор В.А. Федоров выступил с докладом на тему: «Расчетно-экспериментальное обоснование создания высокоэффективной электростанции с угольно-водородным топливом».
В проекте участвуют – организации Российской академии наук, ведущие ВУЗы России, “Объединенная судостроительная корпорация“, “Объединенная авиастроительная корпорация”, государственная корпорация “Росатом” и, в частности: МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва), МЭИ (ТУ) (г. Москва), Рыбинская государственная технологическая авиационная академия им. П.А. Соловьева (г. Рыбинск), Научный центр волновых исследований Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (г. Москва), Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (г. Москва), ФГУП "Акустический институт им. академика Н.Н. Андреева" (г. Москва), ФГУП "Научно-исследовательский технологический институт им. А.П. Александрова" (г. Сосновый Бор, Ленинградской обл.), ФГУП "ЦИАМ им. П.А. Баранова" (г. Москва), ФГУП СПМБМ "Малахит” (г. С-Петербург), ФГУП ЦНИИ "Электроприбор" (г. С.-Петербург), Калужский государственный педагогический университет им. К.Э. Циолковского (г. Калуга), ФГУП “Красная звезда” (г. Москва), ОАО “Специальное конструкторское бюро котлостроения” (г. С.-Петербург), ОАО "СКТБ Радиооборудования"(г. Калуга), ОАО "НПК “ Всероссийский институт легких сплавов"(г. Москва), ОАО "Привод" (г. Лысьва, Пермский край), АО НТЦ "Гидротехника"(г. Кишинев, Республика Молдова), ОАО "Завод авиационных подшипников"(г. Самара), ОАО "Силовые машины"(г. Москва) и другие предприятия и организации.
Развернуть
5
01.01.2009 - 31.05.2009
Выпущены рекомендации по снижению виброактивности и шумового излучения энергетических установок. Доработаны техническая документация опытного образца энергокомплекса с воздушным тормозом по результатам первой серии испытаний, рабочий проект с учетом результатов испытаний. Проведены испытания опытного образца пароперегревателя с температурой пара до 850 оС. Изготовлен второй опытный образец энергокомплекса с воздушным тормозом. Разработан, изготовлен специальный стенд и смонтирован опытный образец энергокомплекса с электрогенератором с температурой пара до 850 оС.
Развернуть
6
01.06.2009 - 31.10.2009
Разработаны научные основы, технологии и принципов проектирования высокотемпературных паровых турбин, высокотемпературных водородных пароперегревателей, конденсаторов пара и электростанций в целом, включая физико-математические модели термодинамических, газодинамических моделей и прочностных расчетов, а также основ вибрационных и шумовых характеристик.Выпущен бизнес-план внедрения новых технологий с высокотемпературными паровыми турбинамиПроведены предварительные испытания опытного модернизированного образца энергокомплекса с воздушным тормозом с температурой пара до 850°СПроведены предварительные испытания опытного образца энергокомплекса с электрогенератором с температурой пара до 850°СРазработан и утвержден на НТС эскизный проект энергетической установки с высокотемпературной паровой турбиной мощностью 25 МВт и температурой более 1500 оС.Проведены приемочные испытания опытного энергокомплекса.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

2.6 Осуществление комплексных проектов, в том числе разработка конкурентоспособных технологий, предназначенных для последующей коммерциализации в области энергоэффективности, энергоснабжения и ядерной энергетики
Тема
Разработка энергокомплексов с высокотемпературными паротурбинными установками с созданием и испытанием опытного образца.
Продолжительность работ
2007 - 2009, 28 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
2
Тема
Научно-техническое обоснование и разработка принципов создания систем охлаждения высокотемпературных паровых и газовых турбин с использованием водяного пара
Продолжительность работ
2007 - 2008, 18 мес.
Бюджетные средства
32 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка технологии отвода тепла от паротурбинных установок энергоэффективными воздушными конденсаторами с изготовлением и испытанием опытного образца.
Продолжительность работ
2011 - 2013, 26 мес.
Бюджетные средства
165 млн
Количество заявок
1
Тема
«Разработка опытной универсальной модульной экологически чистой водородной паротурбинной энергоустановки с механическим приводом на валу мощностью до 5 МВт»
Продолжительность работ
2011 - 2013, 31 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Количество заявок
1
Тема
Проведение проблемно-ориентированных исследований и разработка научно-технических решений по созданию электрической двигательной установки для маломерных судов
Продолжительность работ
2011 - 2012, 14 мес.
Бюджетные средства
15 млн
Количество заявок
1