17 декабря 2001 г. на Ивановской ГРЭС в составе испытательного стенда начала работу газотурбинная установка ГТЭ-110, производства НПО "Сатурн". А. Чубайс отметил: "ГТЭ-110 - первая отечественная газовая турбина, которая, без всякого преувеличения, является основой для полного технического перевооружения электроэнергетики России".

По прогнозам, к 2010 г. около 40 млн кВт (24 %) генерирующих мощностей России достигнут предельного состояния, и дальнейшая их эксплуатация станет технически невозможна. К 2015 г. парковый ресурс выработают 112 млн кВт (62 %) генерирующих мощностей.

Как показывает мировой опыт для электростанций, сжигающих природный газ (газ-мазут, газ-уголь), единственная возможность повысить экономичность - применение газотурбинных и парогазовых технологий.

Создание ГТЭ-110 относится к числу приоритетных разработок России, внедрение которых позволит ликвидировать имеющееся технологическое отставание электроэнергетического комплекса страны от промышленно развитых стран.

По своим технико-экономическим характеристикам ГТЭ-110 соответствует лучшим мировым образцам и является первой отечественной установкой такого класса, имеющей температуру газов на входе в турбину 1210 °С, к.п.д. - 36,5 %, NOx - менее 50 мг/нм3.

Газотурбинный двигатель "Сатурн ГТД-110" предназначен для работы в составе парогазовых установок различной мощности с коэффициентом полезного действия 52...55 % и более. Также он может работать в качестве электростанции простого цикла для покрытия пиковых электрических нагрузок.

Конструктивно двигатель выполнен одновальным и имеет: двухопорный ротор турбокомпрессора; привод электрогенератора со стороны компрессора; упорный подшипник со стороны компрессора; регулируемый входной направляющий аппарат; осевой выходной газоход; охлаждаемые лопатки сопловых аппаратов первых трех ступеней турбины и рабочие лопатки первой, второй ступеней турбины.

Отличительной особенностью двигателя "Сатурн ГТД-110" является его малая масса (50 тонн) и габариты. Это позволяет осуществлять поставку двигателя на место эксплуатации в полностью собранном и испытанном виде. Перед отправкой заказчику каждый образец двигателя ГТД-110 проходит сдаточные испытания. Это позволяет резко снизить стоимость и время монтажных и пусконаладочных работ по сравнению с традиционными энергетическими паросиловыми блоками. Общее время монтажа и пусконаладочных работ двигателя оценивается экспертно в 1-1,5 месяца.

Первый опытный двигатель ГТД-110 был изготовлен в 1998 г. в производственной кооперации НПП "Машпроект" (Николаев, Украина) и ОАО "НПО "Сатурн" (Рыбинск, Россия). По 2000-й год двигатель отработал четыре опытно-доводочных цикла на дизельном и газообразном топливе. Испытания на заводском стенде НПП "Машпроект" показали полное соответствие экспериментальных характеристик ГТД-110 их проектным значениям и подтвердили правильность заложенных в конструкцию решений.

В августе 2001 г. изготовлен и собран второй ГТД-110. После заводских испытаний двигатель был смонтирован на Ивановской ГРЭС для дальнейших испытаний в составе стенда ГТЭ-110 с электрогенератором, с выдачей электрической мощности в энергосистему. В декабре 2001 г. приёмочной комиссией под руководством РАО "ЕЭС России", подписан акт о приёмке стенда в эксплуатацию.

Проведенный первый этап испытаний подтвердил надежность всех систем станции.

В ходе комплексного опробования и ввода в эксплуатацию испытательного стенда были отработаны алгоритмы пуска ГТЭ-110, ТПУ, САУ и генератора. В результате испытаний: проверены программы логического управления систем установки при пуске ГТЭ-110 и программного обеспечения САУ для регуляторов частоты вращения и мощности; отработана процедура синхронизации генератора с сетью; определены характеристики двигателя и систем; подтверждена работоспособность всех систем двигателя и испытательного стенда.

Общая эквивалентная наработка с учетом количества проведенных пусков составила 350 часов.

18 января также были проведены теплотехнические испытания ГТЭ-110 на режиме полезной электрической нагрузки 113,6 МВт.

Полученная в результате испытаний среднемассовая температура газа перед турбиной составила 1458К, к.п.д. - 34,6 %. Приведение результатов к расчетным условиям по методике ГП НПКГ "Зоря"-"Машпроект" показывает, что при расчетной температуре газа 1583 К, мощность ГТУ составит 122 МВт, а к.п.д. - 36 %.

Начиная со второго квартала 2002 г., ГТЭ-110 будет работать на газообразном топливе.

Завершение создания установки ГТЭ-110 в 2002 г. имеет первостепенное значение. Это позволит, начиная с 2003 г., вести работы по техническому перевооружению тепловых электростанций РАО "ЕЭС России" на базе новейших парогазовых технологий.

Газотурбинные установки ГТЭ-110 планируется использовать в составе парогазовых установок мощностью 325 и 170 МВт, которые по сравнению с традиционными паросиловыми дают существенное снижение расхода топлива на производство электроэнергии, уменьшение вредных выбросов, а также резкое снижение капитальных вложений при перевооружении и строительстве новых ТЭС. Особое значение имеет тот факт, что заказы на изготовление оборудования будут размещаться на российских предприятиях - ОАО "ЛМЗ", ОАО "Электросила", ОАО "Подольский машиностроительный завод" и др.

ПГУ-325 - парогазовая установка мощностью 325 МВт. Выполненная по классической схеме - две газотурбинные установки на одну паровую турбину, она предназначена для выработки электрической и тепловой энергии в базовом, полупиковом и пиковом классах применения.

Мощность установки регулируется подачей топлива. Паровая турбина переходит в режим работы на скользящем давлении, зависящем от расходуемого пара, с полностью открытыми регулирующими клапанами. При сохранении достаточно высокого уровня экономичности и абсолютного к.п.д. установки в целом, мощность паровой турбины может быть снижена на 30...50 %.

ПГУ-170 - это первый российский парогазовый модуль, выполненный по схеме единого валопровода для газотурбинного энергоблока, паровой турбины и электрогенератора. Подобное техническое решение позволило объединить маслосистемы паровой турбины и газотурбинной установки, упростить схему управления, сократить количество оборудования относительно двухвальных ПГУ. На сегодняшний день по своим технико-экономическим показателям ПГУ-170 - реальная альтернатива существующим паросиловым блокам в диапазоне мощностей от 150 до 200 МВт.

План технического перевооружения тепловых электростанций РАО "ЕЭС России" на период до 2015 г. предусматривает использование 103 комплектов ГТЭ-110 на различных российских теплоэлектростанциях. Среди них - Конаковская и Невинномысская ГРЭС, ТЭЦ-27 и ГРЭС-24 Мосэнерго и др. Разработку проекта по установке на ИвГРЭС в действующем производственном корпусе энергоблока ПГУ-325 осуществляет институт ОАО "Теплоэлектропроект".

Производственные мощности НПО "Сатурн" позволяют производить 6-8 ГТД-110 в год.

Использование ГТЭ-110 в рамках этой программы позволит ежегодно экономить более 10 млрд нм3 природного газа и приведет к улучшению экологической ситуации.

Сегодня осуществлены предпроектные работы и выполнено ТЭО по реконструкции ГРЭС-24, ТЭЦ-27 "Мосэнерго" с установкой ПГУ-170. Расчеты показывают, что данный проект окупится в течение пяти лет с начала эксплуатации. Проведено совещание по техническому перевооружению ГРЭС-24 филиала АО "Мосэнерго" с установкой газовой турбины ГТЭ-110.