Одним из направлений повышения эффективности энергоблоков в настоящее время признано увеличение начальных параметров пара до 30 МПа, 6000С.
В развитии мирового турбостроения наблюдается взлет проектирования турбин на суперсверхкритические параметры пара, в котором лидируют американские и японские фирмы. Отставание России в этой области приводит к снижению конкурентоспособности российских производителей.
В ноябре 2006 г. закончен 1-й этап работы по теме: «Выполнение НИОКР в рамках предэскизного проекта оборудования турбоустановок блоков нового поколения мощностью 300-600 МВт на суперсверхкритические параметры пара». Работы ведутся ОАО «НПО ЦКТИ» совместно с филиалом «Силовых машин» «ЛМЗ» с мая 2005 г.
В рамках НИОКР выполнен предэскизный проект турбины 350 МВт для Новочеркасской ГРЭС на суперсверхкритические параметры пара, давление 300 ата, 600 С°.
В ходе работ предложены решения, учитывающие проблемы российских турбостроителей. С учетом существующих отечественных материалов, предназначенных для эксплуатации на суперсверхкритических параметрах, разработаны варианты принудительного охлаждения цилиндров.
Созданная в ходе работ 3-х мерная программа проектирования 3D ВГДК (вычислительного газодинамического комплекса) позволяет спроектировать профили рабочих и направляющих лопаток на основе учёта пространственного характера потока в ступени, чем достигается повышение экономичности на 1,5 – 2 %. Подобные ступени используются рядом зарубежных фирм («Альстом», «Сименс», «Шкода» и др.)
Рассмотрено несколько вариантов конструктивного профиля перспективных паровых турбин, позволяющих достигать повышения экономичности.
Предложены приоритетные технические решения для трехцилиндровых турбин по схеме ЦВД+ЦСД+ЦНД мощностью 350-800 Мвт.
Изучены перспективы перехода на новый тип турбин при замене выработавшего ресурс оборудования по конструктивной схеме ЦВСД+ЦНД. Основным преимуществом является снижение массогабаритных показателей турбины до 20 % по длине и массе. Такое решение гарантирует значительное сокращение производственных и эксплуатационных расходов при серийном изготовлении.
Использование существующего банка данных по лопаткам последних ступеней позволяет получить новое поколение перспективных турбоагрегатов для нужд технического перевооружения по конструктивной схеме ЦВД + ЦСНД, ЦВСНД и ЦВСД +ЦСНД мощностью 100 - 400 МВт, которые будут иметь следующие положительные качества: небольшие массогабаритные показатели; высокие показатели экономичности, надёжности и маневренности; малозатратность при изготовлении.
Для создания в ближайшее десятилетие нового типа турбин, совмещающих в одном цилиндре части ВД, СД и НД, необходимо продолжение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по поисковому проектированию приоритетных технических решений, выполнения металловедческих и экспериментальных работ по созданию нового класса цельнокованых или сварных роторов работающих при высоких градиентах температур.