Газовые турбины «Силовых машин»: производство, технологии и проекты электростанций

Контракты на газовые турбины

«Силовые машины» планируют изготовить восемь газовых турбин в 2027 году для электростанций России. По словам генерального директора Алексея Подколзина на Российской энергетической неделе 15 октября 2026 года, этот объём уже обеспечен контрактами предыдущих лет. Производственная программа на 2026 год предусматривает семь газовых и четырнадцать паровых турбин. Подколзин сообщил, что предприятие сократило отставание по поставкам, отгрузило несколько газовых машин и продолжает исполнять оставшиеся обязательства. На фоне снижения спроса в энергетике компания осторожно рассматривает новые инвестиции и сосредоточена на действующих договорах. Планы по газовым и паровым машинам относятся к разным видам оборудования; восемь газовых турбин следующего года — законтрактованная потребность, а не уже завершённый выпуск. Эти сведения «Коммерсантъ» опубликовал 15 октября. Газотурбинная программа включает изготовление отдельных компонентов, сборку машин, заводской контроль и поставки на конкретные строящиеся энергообъекты.

Разработку собственной линейки энергетических газовых турбин компания начала в 2018 году, а серийное производство организовала на Ленинградском Металлическом заводе в Санкт-Петербурге. Заместитель главного конструктора Виктор Барудкин в июле 2026 года объяснял различия между модификациями ГТЭ-170. Первая версия имеет мощность 155,3 МВт на клеммах турбогенератора и коэффициент полезного действия 34,1%. Для ГТЭ-170.2 компания заявляет КПД 35,1% после изменения проточной части, параметров подачи газа и температуры перед турбиной. Инженеры изменили геометрию шести ступеней компрессора и конструкцию переднего опорно-упорного подшипника. По словам Барудкина, расход воздуха увеличили примерно на 25 кг в секунду, а подшипник приспособили к повышенной нагрузке. Отдельные исполнения учитывают условия площадки заказчика: для арктического объекта предусмотрели дополнительные температурные датчики и предварительный подогрев при запуске. Программное обеспечение и автоматическая система управления также разрабатываются внутри компании и корректируются под требования заказчика. Это технические характеристики и решения, приведённые специалистом в интервью от 23 июля 2026 года.

Компрессор, горелочные устройства и испытания

Для ГТЭ-65.1 «Силовые машины» переработали проточную часть компрессора на основе конструкции базовой ГТЭ-65.0. Работу по заказу производителя выполнил Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва. К декабрю 2020 года исследовательский этап был завершён. Разработчики применяли расчётные методы и программы, а также результаты испытаний модельного шестиступенчатого компрессора на стенде НПО «ЦКТИ» и головной установки ГТЭ-65.0 на ТЭЦ-9. Новая геометрия предназначалась для увеличения КПД и степени сжатия относительно базовой модели. Следующим этапом компания называла изготовление модельного шестнадцатиступенчатого компрессора и испытания в Центральном институте авиационного моторостроения имени П. И. Баранова. Эти испытания должны были подтвердить заданные параметры конструкции. На тот момент речь шла о завершении проектной работы и подготовке следующего экспериментального этапа. Производство будущих ГТЭ-65 и ГТЭ-170 разворачивалось на ЛМЗ одновременно с дооснащением завода и работой с поставщиками; исследования компрессора входили в общую программу создания двух типоразмеров машин.

При изготовлении деталей горячего тракта ГТЭ-170 компания применяла аддитивные технологии. В ноябре 2020 года совместно с промышленными предприятиями и отраслевыми институтами были изготовлены завихрители камеры сгорания, после чего изделия прошли термическую и механическую обработку. Для этих деталей использовался отечественный жаропрочный материал с максимальной рабочей температурой около 950 градусов Цельсия. По результатам изготовления специалисты изменили режим термообработки, припуски и технологию последующей механической обработки. Программа освоения трёхмерной печати включала четыре этапа, на каждом предусматривались два контрольных изделия. Подготовленные компоненты затем передали для отработки сварки жаропрочного материала горелочного устройства. Таким образом, печать применялась к определённым деталям камеры сгорания, а дальнейшая работа включала обработку и соединение изготовленных элементов. В этой кооперации участвовали как специалисты «Силовых машин», так и профильные российские организации. Производственный результат ноября 2020 года относился к освоению технологии изготовления компонентов горячего тракта, предшествовавшему сборке головного образца турбины.

Система зажигания ГТЭ-170 проходила отдельную стендовую проверку. К 13 ноября 2020 года «Силовые машины» и партнёр из авиакосмической отрасли завершили первый этап испытаний в НПО ЦКТИ имени И. И. Ползунова. Перед проверками оборудование стенда камер сгорания модернизировали и оснастили автоматической измерительной системой. Испытания проводились при штатном положении свечи; специалисты меняли напряжение на агрегате зажигания, длину проводов и диаметры дроссельных шайб на линии запального газа. Всего было выполнено около 380 пусков. По данным компании, проверка подтвердила розжиг на предусмотренных режимах запуска. Инженеры определили область устойчивого воспламенения горелочного устройства, получили характеристики работающего агрегата и подготовили рекомендации по его дальнейшему совершенствованию. На следующем этапе внимание предполагалось сосредоточить на ресурсе системы, выполнив более тысячи пусков. Этот последующий объём оставался программой будущих испытаний. Проверяемым объектом была система розжига камеры сгорания; результаты характеризовали её работу на стенде, а не ввод готовой электростанции в эксплуатацию.

Оснащение завода и обработка ротора

Производственную базу газотурбинной программы расширяли параллельно с разработкой компонентов. В октябре 2020 года станочный парк Ленинградского Металлического завода пополнили ленточнопильный станок и камера пескоструйной обработки. К тому времени предприятие получило 36 новых единиц оборудования для изготовления газовых турбин, ещё девять планировало принять до конца года. Ленточнопильный станок предназначался для резки узлов ГТЭ-65 и ГТЭ-170. Он мог выполнять прямые резы и резы под углом в двух плоскостях: пильная рама автоматически перемещалась относительно стола с деталью. Пескоструйная камера служила для обработки заготовок и сварных конструкций из нержавеющей стали, в том числе внутреннего корпуса и пламенной трубы. В программе участвовали три производственные площадки с 1645 единицами оборудования. Это историческая характеристика производственной базы и поставок станков на осень 2020 года. Дооснащение включало оборудование для конкретных операций, необходимых при изготовлении газотурбинных установок средней и большой мощности.

Первый комплект дисков ротора ГТЭ-170 изготовили в октябре 2020 года. Токарная обработка дисков компрессора и турбины была выполнена, а контроль размеров подтвердил соответствие их геометрии конструкторской документации. Следующей операцией оставалось изготовление пазов, предназначенных для крепления лопаток. Для неё «Силовые машины» закупили новое оборудование и провели опытные работы по освоению фрезерования с участием Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов. В этой последовательности готовность дисковых заготовок после токарной обработки и завершение всех операций над ротором были разными производственными стадиями. Проверка геометрии предшествовала обработке элементов крепления лопаток. Работы выполнялись в рамках создания газовой турбины большой мощности на ЛМЗ, где одновременно организовывали выпуск двух типоразмеров установок. На тот момент компания реализовывала 48 инвестиционных проектов дооснащения производства под газотурбинное оборудование. Участие ВИАМ относилось к опытной отработке технологии фрезерования; собственно серийная сборка машин стала последующим этапом развития производства.

Головной образец ГТЭ-170 собрали в декабре 2022 года. На сборочном стенде Ленинградского Металлического завода турбина прошла программу контрольных операций. Она состоит более чем из десяти тысяч деталей; при изготовлении проверялись свойства материалов, размеры и результаты заводских испытаний. К этому этапу компания восстановила конструкторское бюро газовых турбин, разработала документацию и организовала изготовление основных узлов. На трёх площадках проекта использовалось более 1650 единиц оборудования. Над ним работали свыше 150 конструкторов и технологов, а в производстве участвовали более 1400 специалистов. Эти показатели характеризуют программу на конец 2022 года. За время разработки был создан цех со стендами сборки турбогрупп, камер сгорания и роторов, а для полноразмерных проверок камер сгорания подготовлен собственный экспериментальный стенд. В производственной цепочке также осваивались керамические элементы камеры, покрытия и отливки завихрителей. Завершение головного образца предшествовало изготовлению первой коммерческой машины; полноценная поставка оборудования для конкретной станции стала отдельной стадией программы.

Литые лопатки и защитные покрытия

Первую серийную коммерческую ГТЭ-170 изготовили к 26 декабря 2023 года для Нижнекамской ТЭЦ. В заказ входили газовая турбина, генератор и котёл-утилизатор. Компания также предусмотрела сервисное сопровождение оборудования, выпуск и поставку запасных частей. В декабре 2023 года производитель рассчитывал передать заказчикам две следующие газовые машины в 2024 году, шесть — в 2025-м и восемь — в 2026-м, а с 2027 года перейти к десяти ежегодным поставкам. Это были планы, объявленные в момент изготовления первой коммерческой установки. Более поздняя программа на 2026–2027 годы, представленная Подколзиным в октябре 2026 года, содержит другие показатели. Поэтому первоначальный график не следует принимать за фактически достигнутый выпуск по каждому году. Конкретный результат декабря 2023 года — изготовленная машина и сопутствующее оборудование для Нижнекамской ТЭЦ; численные ориентиры дальнейших поставок относились к будущим периодам.

Производство литых лопаток газовых турбин ввели в эксплуатацию в Санкт-Петербурге в ноябре 2023 года. Площадь комплекса превышала шесть тысяч квадратных метров, инвестиции — шесть миллиардов рублей. Федеральный Фонд развития промышленности предоставил 2,4 млрд рублей в форме двух льготных займов. Начальные мощности рассчитали на шестнадцать комплектов лопаток в год с возможностью расширения до двадцати четырёх; один комплект включал около 550 литых деталей. Это показатели выпуска лопаток, а не количества полностью собранных турбин. В технологическую цепочку вошли изготовление керамических стержней из плавленого кварца, прессование восковых моделей, подготовка керамических форм, плавка и заливка металла, финишная обработка и неразрушающий контроль. Производитель освоил отливки с размерами до 900 миллиметров и массой до 50 килограммов. На момент открытия компания сообщала об освоении лопаток ГТЭ-65 и подготовке крупногабаритных лопаток ГТЭ-170 к серийному выпуску. Мощности предназначались как для собственного производства машин, так и для обслуживания уже работающего оборудования.

За несколько месяцев до открытия литейного комплекса, в мае 2023 года, «Силовые машины» ввели в опытно-промышленную эксплуатацию участок газотермического напыления теплозащитных покрытий. Он предназначался для рабочих и направляющих лопаток газовых турбин. Технологию компания внедряла совместно с российскими разработчиками, используя опыт авиационного газотурбостроения. Участок на производстве турбинных лопаток оснастили автоматизированными установками высокоскоростного напыления и вакуумными печами. Покрытие наносится поэтапно в несколько слоёв. Его назначение — защита деталей от эрозионного износа и высокотемпературной коррозии, чтобы обеспечить требуемый эксплуатационный ресурс. В мае предприятие продолжало дооснащение оборудования, необходимого для полного производственного цикла газовых турбин. Опытно-промышленный запуск участка покрытий и последующий ввод литейных мощностей были отдельными производственными событиями: один этап относился к обработке поверхности деталей, другой — к изготовлению самих отливок. Заявления о защитных свойствах покрытий относятся к технологическому назначению, указанному разработчиком, без самостоятельного обещания ресурса любой конкретной машины.

Камеру сгорания ГТЭ-65 проверяли отдельно от более крупной ГТЭ-170. В марте 2023 года на стенде НПО ЦКТИ имени И. И. Ползунова осуществили её розжиг и начали комплекс испытаний для подтверждения расчётных параметров. Во время работы непрерывно контролировались характеристики элементов горелочного устройства. Проверки охватывали розжиг в предусмотренном диапазоне эксплуатационных режимов. По оценке компании, первые результаты подтверждали принятые расчёты и конструктивные решения. Далее планировались испытания на собственном натурном стенде «Силовых машин», где условия должны были соответствовать работе камеры внутри газовой турбины. Генеральный конструктор Александр Ивановский связывал разработку с применением численных методов проектирования и ожидал устойчивой работы камеры в требуемом диапазоне режимов. Обещание низких выбросов также относилось к оценке разработчика. В марте 2023 года коммерческую ГТЭ-65 рассчитывали изготовить в конце 2024 года. Этот первоначальный срок оставался прогнозом: последующие сообщения о состоянии головного образца и проекте его применения относятся уже к 2026 году.

Опытная ГТЭ-65.1 и Пермская ТЭЦ-14

В июне 2026 года на производстве газовых турбин побывала делегация «Т Плюс» во главе с Павлом Сниккарсом. Для головной ГТЭ-65 уже завершили механическую обработку корпусных деталей и собрали ротор. Первый экспериментальный образец ГТЭ-65.1 предназначен для Пермской ТЭЦ-14. Его номинальная мощность в стандартных условиях составляет 67,7 МВт. Компания предусматривает работу машины в открытом цикле во время функциональных испытаний, а затем — в составе парогазовой установки мощностью 105 МВт с паровой частью и котлом-утилизатором. В сентябре 2026 года проект первого строительного этапа получил положительное заключение Главгосэкспертизы по документации и инженерным изысканиям. Первым этапом предусмотрена газотурбинная установка с необходимой инфраструктурой, вторым — расширение до парогазового блока. Проектирование сопровождалось научно-техническими работами, необходимыми для технически сложного объекта. Одобрение первого этапа и готовность отдельных узлов турбины характеризуют разные части проекта; ни одно из этих событий само по себе не означает завершённый пуск всего энергоблока. Установка должна пройти предусмотренные испытания в составе новой схемы станции.

Для Хабаровской ТЭЦ-4 предусмотрены две газовые турбины ГТЭ-170.1. Вторую машину «Силовые машины» изготовили, испытали на заводе и отгрузили в июне 2026 года; первая к этому моменту также была изготовлена и находилась в процессе доставки заказчику. Оборудование перевозится по железной дороге. Маршрут от производственного цеха ЛМЗ в Санкт-Петербурге до станции в Хабаровске составляет почти одиннадцать тысяч километров. Проектная электрическая мощность новой ТЭЦ — 410 МВт, тепловая — 1389 гигакалорий в час. Парогазовая станция должна использовать природный газ и заменить Хабаровскую ТЭЦ-1, проработавшую около семидесяти лет. Поставщик обеспечивает шефмонтаж и шефналадку оборудования. Строительство входит в программу «РусГидро» по развитию тепловой энергетики Дальнего Востока. Задачи по обеспечению растущего потребления и снижению энергодефицита относятся к ожидаемому назначению проекта. Отгрузка турбины подтверждает конкретную стадию поставки, но не означает, что электростанция уже вырабатывает электричество или достигла проектных параметров.

Монтаж на Дальнем Востоке и дальнейшие разработки

На Артёмовской ТЭЦ-2 вторую ГТЭ-170 доставили и установили на фундамент в апреле 2026 года. «Силовые машины» обеспечивают шефмонтаж. Проект новой газовой станции предусматривает 440 МВт электрической мощности и 456 гигакалорий в час тепловой мощности. Она должна заменить угольную Артёмовскую ТЭЦ, которой в 2026 году исполняется девяносто лет. В начале апреля общую готовность стройки оценивали в 67%. На площадке работали около двух тысяч человек и порядка ста единиц техники. Пуск намечен на 2027 год. Это один из шести приоритетных инвестиционных проектов «РусГидро» по развитию тепловой электроэнергетики Дальнего Востока. Установка агрегата на фундамент относится к монтажу оборудования, тогда как готовность объекта и запланированный срок пуска характеризуют строительство станции в целом.

Следующее направление разработки — газовая турбина ГТЭ-300. В июле 2026 года Алексей Подколзин на выставке «Иннопром» сообщил, что компания уже ведёт эскизное проектирование машины и обсуждает спрос с потенциальными заказчиками. Это стадия разработки, предшествующая изготовлению образца и серийному выпуску. Ранее, в декабрьском интервью ТАСС, руководитель приводил условную оценку продолжительности работ в случае принятия решения о создании установки:

• Для изготовления первого образца может потребоваться от трёх до семи лет.
• Выход на серийное производство может занять восемь-девять лет.
• Потенциальное применение включает новые электростанции и замену иностранных агрегатов, вырабатывающих ресурс в 2030-х годах.