Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка перспективных водородных паротурбинных и парогазовых энергоустановок.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.447.11.5010
Организация
ИВТ РАН
Продолжительность работ
2005 - 2006, 16 мес.
Бюджетные средства
22 млн
Внебюджетные средства
10 млн

разработка перспективных схем и циклов паротурбинных и парогазовых энергоустановок. Разработка, создание и испытания экспериментальных парогазогенераторов, включая системы топливообеспечения и автоматического регулирования тепловой мощностью от150 кВт до 20 МВт. Разработка конструкторской документации на создание пилотных установок, изготовление и испытания их элементов

Соисполнители

Организация
АО КБХА
Организация
ЗАО НПВП "Турбокон"

Этапы проекта

1
24.06.2005 - 30.09.2005
2
01.10.2005 - 08.12.2005
Разработаны перспективные схемы водородных систем энергообеспечения (в т.ч. авто-номных) и выполнен анализ их термодинамической и технико-экономической эффектив-ности.
Определены перспективные типы турбин мощностью 150 кВт(т) и 20 МВт(т).
Разработана конструкторская документация на экспериментальные водородные пароге-нерирующие блоки.
Изготовлены экспериментальные огневые блоки мощностью150 кВт(т) и
20 МВт(т).
Разработаны правила эксплуатации водородных парогенераторов.
Разработаны и созданы стендовые системы топливообеспечения и диагностики.
Проведены холодные испытания элементов парогенерирующих блоков и систем топли-вообеспечения и диагностики.
Разработаны методы обеспечения безопасности работы водородных турбоустановок.
Разработана конструкторская документация на экспериментальные модели основных высокотемпературных элементов водородных турбин.
Работы, предусмотренные ТЗ и Календарным Планом Государственного Контракта № 02.447.115010 на 2005 год, выполнены полностью.
Представленный в отчете за 2005 г. комплекс расчетных термодинамических ис-следований циклов и эффективности водородных паротурбинных установок показал воз-можность создания весьма эффективных водородных энергоустановок паротурбинного цикла для перспективной энергетики. В этой связи приобретает особую важность уско-ренное развитие комплексных экспериментальных исследований процессов, разработок Н2/О2-парогенераторов и различных вариантов водородных турбоустановок. Учитывая лидирующие позиции российских исследователей в НИОКР по теме проекта, целесооб-разно расширить тематику проекта, предусмотрев для этого дополнительное финансиро-вание работ в 2006-2007 гг.
Развернуть
3
01.01.2006 - 30.06.2006
1. Разработана приближенная инженерная методика оценки протяжённости зон прогрева и испарения внутренней завесы камеры сгорания парогенератора. Проведён расчёт протяжённости зон прогрева и испарения внутренней завесы для двух значений массового расхода воды = 0.182 кг/с и = 0.300 кг/с. Разработана методика расчёта по средним параметрам конвективной теплоотдачи от завесы в пределах зон прогрева и испарения завесы. Показано, что на участке прогрева средняя температура «горячей» стенки = 330 К, «холодной» стенки = 318 К; на участке испарения соответственно = 404 К, = 360 К. Из анализа результатов расчётов теплообмена в камере сгорания можно сделать вывод о необходимости изменения геометрических параметров тракта охлаждения и (или) схемы охлаждения камеры сгорания. В частности, для охлаждения теплонапряжённой части камеры сгорания можно предусмотреть специальную внутреннюю завесу, располагаемую на некотором удалении от входа в сужающуюся часть сопла. При этом цилиндрическая часть камеры сгорания, вплоть до специальной завесы, может охлаждаться при помощи одного лишь наружного охлаждения.
2. Проведено 5 огневых испытаний запального устройства и 5 огневых испытаний парогенератора на стенде № 5 Испытательного комплекса КБХА. Проверена работоспособность парогенератора на режимах запуска, останова и стационарных режимах. Отработан технологический процесс подготовки и проведения испытаний.
По результатам испытаний предложены мероприятия по повышению ресурса работы парогенератора и обеспечению необходимых параметров на выходе из парогенератора, в том числе, мероприятия по повышению работоспособности головки камеры сгорания.
Цели и задачи комплексных исследований режимов работы экспериментальных водородо-кислородных парогенераторов выполнены в полном объеме.
Окончательный выбор типа разрабатываемой и изготавливаемой по контракту турбины на следующей стадии реализации проекта будет сделан по результатам сравнительного анализа предложений СПбГТУ и других организаций, в настоящее время выполняющих исследования и разработки в этом направлении, в том числе вне рамок Госконтракта.
Развернуть
4
01.07.2006 - 31.10.2006
Проведены многорежимные огневые испытания экспериментальных па-рогенераторов и определены их рабочие характеристики и предельные воз-можности при переменных режимах. Доработаны экспериментальные паро-генераторы по результатам многорежимных испытаний, разработана КД на прототипы Н2/О2-парогенераторов. Изготовлены и испытаны модернизиро-ванные узлы и системы. Испытаны новые элементы высокотемпературной паровой турбины. Разработаны альтернативные предложения и конструктор-ско-технологическая документация на создание опытных образецов водород-ных высокотемпературных паровых турбин мощностью более 70 кВт.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы

Программное мероприятие

2.2 Проведение опытно-конструкторских, технологических и экспериментальных разработок по приоритетным направлениям развития научно-технической сферы (в том числе на долевой основе с хозяйствующими субъектами)
Продолжительность работ
2007 - 2009, 28 мес.
Бюджетные средства
150 млн
Организация
ЗАО НПВП "Турбокон"
профинансировано
Продолжительность работ
2005 - 2006, 16 мес.
Бюджетные средства
18 млн
профинансировано
Тема
Разработка перспективных водородных паротурбинных и парогазовых энергоустановок
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
22 млн
Количество заявок
2
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
Создание нового поколения энергоустановок на основе твердооксидных топливных элементов.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
3
Тема
Разработка элементов конструкций и лабораторных технологий их изготовления для создания эффективной тепловой защиты аэрокосмических летательных аппаратов и их энергетических систем
Продолжительность работ
2014 - 2016, 27 мес.
Бюджетные средства
177,15 млн
Количество заявок
6
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