В 2016 году отметило 110 лет со дня своего основания одно из подразделений компании «Силовые машины» – специальное конструкторское бюро (СКБ) «Турбина».

История СКБ – это история отечественного паротурбостроения. Небольшое бюро, созданное в начале XX века на Ленинградском Металлическом заводе (ЛМЗ), вместе со страной прошло через множество событий. Из крохотного коллектива в несколько сотрудников оно выросло в мощный инженерно-конструкторский институт, базовый для российского энергомашиностроения.

У истоков

Рассвет отечественного паротурбостроения совпал с началом прошлого столетия. В 1904 году Металлический завод приобрел у французских партнеров лицензии на производство паровых турбин системы «Рато» мощностью 100, 300, 340 и 400 лошадиных сил, генераторов к ним и некоторых приспособлений. К тому времени на ЛМЗ имелось лишь одно конструкторское бюро – артиллерийское, в котором и была создана специальная турбинная группа.

Работа турбинной группы началась с изу­чения чертежей, учитывая разницу в «языке цифр» разных стран, и 12 апреля 1904 года на производство отправили первый чертеж русской паровой турбины мощностью 200 кВт на начальные параметры пара 1 МПа и 250° С, а в 1907 году производство доложило об успешном завершении изготовления паровой турбины.
Установленная на заводской электростанции, она питала электроэнергией станочное оборудование и 2500 электрических лампочек. Электростанция часто использовалась как своеобразная лаборатория, а турбина «превращалась» в опытную установку.

Паротурбинное направление долго оставалось не основным и в деятельности ЛМЗ, и в целом в отечественном машиностроении. Общая мощность отечественных турбин, выпущенных в первое десятилетие, составила менее 1 процента от всех паровых турбин, имевшихся в России; остальные машины закупались за рубежом.

От фантастики к реальности

Серьезное развитие паротурбостроения на заводе начинается уже в эпоху ГОЭЛРО: в соответствии с планом электрификации огромной страны предполагалось в течение десяти-пятнадцати лет построить тридцать электростанций, из них двадцать тепловых.

Запад относился к проекту иронично, иностранная пресса пестрела скептическими высказываниями. А страна остро нуждалась в энергии, и в 1923 году президиум Северо-Западного бюро ВСНХ (Промбюро) постановил сосредоточить все работы по выпуску паровых и водяных турбин на Металлическом заводе. Это решение стало судьбоносным. И в том же 1923‑м здесь началась сборка узлов паровой турбины для Карабашского медеплавильного завода на Урале. В 1924 году она была сдана.

Шло время, росла мощность создаваемых паровых турбин, и перед предприятием ставились все новые задачи. Следующей вехой стало изготовление в 1929 году по собственному проекту паровой турбины мощностью 10 МВт. А создание машин мощностью 25 и 50 МВт положило начало развитию собственного конструкторского стиля в турбостроении. В 1934 году со стенда завода сошли пять турбин по 50 МВт каждая, причем одну из них изготовили по отечественным чертежам.

К концу ударного десятилетия была взята планка и в 100 МВт. Пробный пуск «сотки» состоялся под Москвой: машина дала первые 3000 кВт-ч промышленного тока, который поступил в энергетическое кольцо столицы.

Задел на мирное время

В 1941 году завод прекратил выпускать турбины – предприятие встало на военные рельсы. Но конструкторское бюро, вывезенное из осажденного Ленинграда в Верхнюю Салду, продолжало свою работу. В эвакуации конструкторы ЛМЗ выполнили технические проекты турбин высокого давления мощностью 25, 50 и 100 МВт.

Создание серии паровых турбин высокого давления позволило поднять экономичность электростанций в послевоенные годы на 12‑14 процентов. Еще одно серьезное событие послевоенной пятилетки – испытание первой паровой турбины высокого давления в 100 МВт для московской энергосистемы. В труднейших условиях заводу потребовался лишь год для ее создания!
Быстрее, мощнее, эффективнее

1950‑е: перед КБ ставились задачи по совершенствованию турбин и увеличению их единичной мощности. Следующим шагом после «сотки» стала машина мощностью 150 МВт – первая в Европе турбина с промежуточным перегревом пара на невиданные в то время параметры – 170 атмосфер и 550° С.

Машину СВК-150, выпущенную на ЛМЗ в 1952 году, окрестили «турбиной мира» – в честь Стокгольмского воззвания в защиту мира. При ее создании были применены новые марки стали с высоким уровнем жаропрочности – подобные еще не использовались в мировой практике. Первый ток она дала в конце того же года – ее установили на Черепетской ГРЭС.

Крупным достижением СКБ в 60‑х годах стало создание турбин сверхкритического давления мощностью 300, 500 и 800 МВт. Первую «восьмисотку» спроектировали двухвальной по причине отсутствия электрогенератора такой мощности, в 1964 году ее изготовили и установили на Славянской ГРЭС. За ней последовала одновальная турбина той же мощности, ее изготовили в 1970‑м и тоже установили на Славянской станции. Эти машины стали самыми мощными в Европе.

Не заставил себя ждать и следующий взятый рубеж мощности – 1200 МВт: одновальная турбина, разработанная в конце 1970‑х, стала венцом конструкторской мысли не только для ЛМЗ, но и для всего энергетического машиностроения огромной, динамично развивающейся страны. Коллектив СКБ создал крупнейшую в Европе машину, непревзойденную по целому ряду показателей и конструкторских решений. Акцент на атомную энергетику, сделанный в конце 1970‑х, означал новый виток в развитии отечественного энергомашиностроения. Поначалу атомная энергетика развивалась турбинами относительно малых мощностей – 70, 100, 200 МВт. ЛМЗ поставил на Белоярскую АЭС три турбины по 200 МВт.

Текущие задачи и проекты

Сегодня деятельность бюро ведется по нескольким направлениям. В СКБ проектируются конкурентоспособные паровые турбины мощностью от 50 до 1250 МВт.

Важным направлением является создание и модернизация паровых турбин для тепловых станций на докритические и сверхкритические параметры пара мощностью до 800 МВт, в том числе разработка паровых турбин мощностью до 250 МВт и более для парогазовых установок. Спроектированы и изготовлены турбины мощностью по 660 МВт каждая для ТЭС «Сипат» и ТЭС «Барх» в Индии. Отдельное направление для перспективных ТЭС – «суперсверхкритика» – конструкторские разработки турбин на повышенные параметры пара. Разработан проект турбины мощностью 660 МВт на повышенные параметры пара. Стратегическим направлением конструкторских разработок остается создание конкурентоспособных турбин для АЭС. Среди достижений последних лет – ввод в строй атомных «миллионников» на АЭС в Иране и в Индии, а также ввод турбины мощностью 800 МВт для энергоблока на быстрых нейтронах на Белоярской АЭС в России.

Важнейшим для СКБ «Турбина» и в целом для «Силовых машин» является уникальный проект первой отечественной тихоходной турбины К-1255 для Курской АЭС-2.

СКБ прошло длинный путь в 110 лет, отвечая энтузиазмом, живой пульсацией творческой мысли на все вызовы времени. В работе по развитию отечественного паротурбостроения специалисты СКБ многие годы идут бок о бок с коллегами из ведущих научных центров страны. Большой вклад в совершенствование турбин внесли работники станций и наладочных организаций, а также коллеги из смежных подразделений компании. Их предложения позволяют совершенствовать как конструкцию турбин, так и процесс их производства.

В настоящее время в портфолио «Силовых машин» – обширный перечень предложений как по изготовлению нового, так и по модернизации действующего паротурбинного оборудования с повышением показателей эффективности. Турбины, изготовленные по проектам СКБ, установлены на 70 процентах электростанций стран СНГ и в 43 странах мира. Являясь лидером по проектированию паровых турбин в России и одним из мировых лидеров, СКБ «Турбина» продолжает работу по созданию новой, конкурентоспособной, высокотехнологичной и наукоемкой продукции для ТЭС и АЭС.