Методологія об'єктно-орієнтованої багаторівневої комплексної оптимізації проточних частин потужних парових турбін в єдиному інтегрованому інформаційному просторі САПР «Турбоагрегат» планується застосувати при модернізації турбоагрегатів на усіх українських АЕС та при виготовленні обладнання для нових енергоблоків. Про це InfoAtom повідомили в АТ «Українські енергетичні машини» (УЕМ, колишній «Турбоатом»). Методологія була розроблена у рамках роботи «Оптимізація проточних частин потужних парових турбін для ТЕС та АЕС», за яку премію Президента України для молодих вчених 2021 року присуджено трьом співробітникам УЕМ. За відгуками експертів, методологія є оптимальним інструментом для удосконалення та створення новітніх зразків проточних частин потужних парових турбін.

Як уточнюють в «Укренергомашинах», методологію разом із відпрацьованими технологічними рішеннями планується застосовувати при модернізації циліндрів високого та середнього тиску (ЦВТ, ЦСТ) турбоагрегатів К-1000-60/1500-1 енергоблоку №1 ЮУАЕС; модернізації ЦВТ на турбоагрегатах К-1000-60/1500 Запорізької АЕС; модернізації ЦВТ на турбоагрегатах К-1000-60/3000 енергоблок №3 ЮУАЕС, а також на енергоблоках №№1-2 ХАЕС та №№ 3-4 РАЕС.

Крім того, методологію оптимізації проточних частин потужних парових турбін «Укренергомашини» планують використовувати при виготовленні турбоагрегатів для енергоблоків №3 та №4 ХАЕС та виготовленні турбоагрегатів для роботи з малими модульними реакторами. «З боку НАЕК «Енергоатом» є зацікавленість у застосуванні зазначеної технології», - повідомили в «Укренергомашинах».

На підприємстві зазначають, що методологія об'єктно-орієнтованої багаторівневої комплексної оптимізації проточних частин потужних парових турбін вже застосовувалась при виготовленні обладнання для НАЕК «Енергоатом» і реалізована в таких проектах як модернізація ЦВТ і ЦСТ турбоагрегату К-1000-60/1500-1 енергоблока №2 Южно-Української АЕС. «Особливістю даної модернізації, по аналогії з раніше відпрацьованою схемою для болгарської АЕС «Козлодуй» (експлуатує 2 енергоблоки ВВЕР-1000), було використання резервних роторів з подальшою заміною існуючого облопачування на нове сучасне та балансуванням в умовах АТ «Українські енергетичні машини», - пояснили в УЕМ. За даними підприємства, отриманий приріст потужності при заміні ЦВТ склав на другому енергоблоці ЮУАЕС 20 МВт. «Обладнання для модернізації ЦСТ турбоагрегату другого енергоблоку ЮУАЕС наразі виготовлено, знаходиться на станції та підготовлено до монтажу у 2022 році», - уточнили на харківському підприємстві.

В УЕМ також додали, що зазначена методологія використовувалась при виготовленні робочої лопатки L=1200 мм 5-го ступеню турбіни К-1000-60/3000 з титанового сплаву для заміни робочих лопаток  виробництва російської компанії «Силові машини», які відпрацювали свій ресурс. «В результаті проведеної модернізації вдалося підвищити прогнозований ресурс лопаток зі 100 тис. до 160 тис. годин. Крім того, використовуючи зазначені підходи при проектуванні розроблено проекти робочих лопаток 3-го та 4-го ступенів НД турбіни К-1000-60/3000 для заміни робочих лопаток виробництва «Силові машини», при експлуатації яких спостерігалося пошкодження цілісності. В результаті проведеного розрахунково-експериментального комплексу робіт отримано робочі лопатки з підвищеним рівнем надійності та несучої здатності», - повідомляють в «Укренергомашинах».

На підприємстві нагадують, що раніше методологія також була застосована при модернізації ЦВТ турбіни К-220-44 угорської АЕС «Пакш» (експлуатує 4 енергоблоки ВВЕР-440): «Модернізація циліндру високого тиску базувалася на заміні 6-ти ступінчатого ротору на новий 7 ступінчатий з використанням сучасної проточної частини. При модернізації встановлено сучасні робочі та направляючі лопатки з максимальною аеродинамічною ефективністю. При цьому вдалося досягти сумарного приросту потужності близько 4,63 МВт на турбіну».

З використанням методології УЕМ також виготовила два турбоагрегати К-220-44 для Вірменської АЕС (ВВЕР-440): «Об'єм поставки включав виготовлення сучасного обладнання ЦВД з 7-ми ступінчатим ротором по аналогії з АЕС «Пакш». В результаті виконаної роботи отримано приріст потужності, що дорівнює 20,112 МВт на турбіну».

В «Укренергомашинах» наголошують, що особливістю модернізації ЦВТ турбіни К-1000-60/1500 енергоблока  №5 АЕС «Козлодуй» було використання резервного ротора з подальшою заміною облопачування в умовах АТ «Українські енергетичні машини»: «Встановлені нові робочі та направляючі лопатки виготовлені з урахуванням останніх напрацювань по підвищенню аеродинамічної ефективності. Після проведеного переоблопачування в умовах АТ «Українські енергетичні машини» виконано високо швидкісне балансування ротора при робочих числах обертів з подальшим підвищенням до рівня спрацювання кілець автомата безпеки. Використання резервного ротору дозволило максимально скоротити строки ремонтної кампанії в умовах станції та мінімізувати економічні втрати при простої блоку. В результаті проведеної модернізації приріст потужності склав 17,62 МВт».

Нагадаємо, що НАЕК «Енергоатом» і ВАТ «Турбоатом» (зараз АТ «Українські енергетичні машини») у лютому 2020 року підписали договір на модернізацію циліндрів високого та середнього тиску блока №2 Южно-Української АЕС. Підписаний договір є частиною масштабної програми модернізації проточної частини турбін українських енергоблоків, розрахованої до 2024 року.

Програма передбачала модернізацію 7 українських атомних блоків: одного на ЮУАЕС і шести на ЗАЕС. «Наші конструктори знайшли рішення, як мінімізувати витрати на модернізацію: мова про використання резервних роторів на станції. Саме це рішення дозволило нам істотно зменшити витрати на виконання робіт», - зазначив під час підписання договору генеральний конструктор Турбоатома Євген Левченко.