Khi một trong đồng khai thác nguồn điện gió biển đầu tiên tại Châu Âu đến tuổi cải tạo, các giải pháp dịch vụ và hỗ trợ sáng tạo từ SKF đang giúp duy trì hoạt động của các cánh quạt và các tuabin.
Trên cồn cát Thornton, cách bờ biển Bỉ khoảng 30 kilomet, 54 cánh quạt gió đang hoạt động trong làn gió biển Bắc. Hiện nay, trang trại gió C-Power công suất 325 MW là một trong 9 nguồn năng lượng tái tạo ngoài khơi ở khu vực, với tổng công suất 2,2 GW. Một cánh đồng khai thác nguồn điện gió 3 GW bổ sung đang được phát triển.
Khi giai đoạn ban đầu của trang trại gió C-Power với sáu cánh quạt được đưa vào hoạt động vào năm 2009, đó là dự án tái tạo năng lượng ngoài khơi thương mại đầu tiên của Bỉ. Nó được sắp xếp thành hai mạng lưới, được tách bởi một kênh dành cho đường ống điện và khí. Mặc dù cánh quạt 5 và 6 MW trên trang trại chỉ bằng một nửa kích thước của các máy lớn nhất ngày nay, chúng vẫn là những bộ phận kỹ thuật đáng kể. Ba cánh quạt dài 61,5 mét quay trên một trung tâm cao 95 đến 96 mét so với mặt biển. Các cánh quạt nợ chiều cao của chúng cho một tháp thép cao 68 mét được lắp trên một nền móng cao 45 mét. Trong khi các cánh quạt đầu tiên tại địa điểm sử dụng nền móng bê tông khổng lồ nặng đến 3.000 tấn, hầu hết đều đặt trên một cấu trúc lưới thép nhẹ được hỗ trợ bởi bốn cọc ghim, mỗi cọc có đường kính hai mét, đóng vào đáy biển.
Ở đỉnh mỗi tháp, một nacelle 320 tấn chứa vòng bi cánh quạt, hộp số, hệ thống yaw và thiết bị chuyển đổi điện. C-Power mô tả cánh quạt của mình, cùng với trạm biến áp offshore riêng của trang trại, như “như 55 nhà máy cần bảo dưỡng và bảo trì.”
Một công việc toàn thời gian
Các tuabin lâu đời nhất của C-power hiện đã hoạt động được 14 năm trong điều kiện khắc nghiệt của Biển Bắc. Đó là hơn một nửa trong suốt vòng đời thiết kế 25 năm của máy móc. Em út của nó đã tổ chức sinh nhật lần thứ 10 của họ.
Giống như bất cứ ai phải đối mặt với những thách thức của tuổi trung niên, các tuabin cần được chăm sóc và hỗ trợ thêm để giữ cho chúng trong tình trạng tốt nhất. Và bất thường đối với việc lắp đặt điện gió ngoài khơi, C-Power tự điều hành tất cả các hoạt động vận hành và bảo trì của mình.
Hầu như mỗi buổi sáng trong suốt cả năm, các đội bảo trì thực hiện hành trình bằng thuyền từ Ostend để làm việc trên các tuabin. Cơ sở của chế độ bảo trì của họ là một chương trình toàn diện về các nhiệm vụ bảo trì phòng ngừa hàng năm và nửa năm. Trung bình, mỗi tuabin cần 11 ngày bảo trì phòng ngừa mỗi năm. Phi hành đoàn cũng có thể được yêu cầu khắc phục sự cố và thực hiện sửa chữa khi cần thiết.
Các tàu dịch vụ trở về nhà một lần nữa vào mỗi buổi tối, nhưng C-Power vẫn theo dõi chặt chẽ các tài sản thông qua một trạm giám sát từ xa 24/7 ở cảng Ostend . Nếu thời tiết quá khắc nghiệt để tiếp cận các tuabin bằng đường biển, mỗi tuabin được trang bị một bệ tời trực thăng để cho phép tiếp cận để sửa chữa khẩn cấp.
C-Power có thể tự quản lý bảo trì, nhưng nó không làm điều đó một mình. Công ty có quan hệ đối tác nhiều năm với SKF, và hai tổ chức hợp tác chặt chẽ với nhau để cải thiện độ tin cậy của tuabin và phát triển các giải pháp sáng tạo cho ngành năng lượng ngoài khơi. Các nhóm từ cả hai công ty tham gia vào một cuộc họp “xung” hàng tuần để thảo luận về tiến độ của các dự án đang diễn ra và xác định các cơ hội hợp tác mới.
Điều hành từ xa
Cứ năm tuần một lần, Bryan Uyttersprot, kỹ sư phòng bảo trì và điều khiển của C-Power, giám sát phòng điều khiển của trang trại gió C-Power. Thời gian còn lại, ông chịu trách nhiệm cho một loạt các dự án sửa chữa và cải thiện độ tin cậy. “Đôi khi tôi đi ra ngoài thuyền và làm việc tại chỗ với các đội bảo trì của chúng tôi, đặc biệt là khi chúng tôi đang chạy thử nghiệm một cái gì đó mới,” anh nói. “Nhưng hầu hết công việc của tôi là làm việc tại văn phòng, làm việc trong các dự án dài hạn.”
Những thay đổi điều khiển đó là một ví dụ hoàn hảo về mối quan hệ sâu sắc giữa SKF và C-Power. “Chúng tôi sử dụng công nghệ giám sát tình trạng để hiểu những gì đang xảy ra với tuabin của chúng tôi”, Uyttersprot tiếp tục. “Vòng bi máy phát điện và hộp số của họ có khoảng 14 cảm biến rung được lắp đặt trong đó, và có thêm các cảm biến trong vòng bi chính của trục rôto.”
Dữ liệu được thu thập từ các cảm biến đó bằng cách sử dụng các thiết bị giám sát máy IMX Multilog của SKF và được truyền qua một liên kết dữ liệu an toàn đến Trung Tâm Dịch Vụ Chẩn Đoán Từ Xa (RDC) của SKF ở Hamburg, Đức. Tại RDC, các chuyên gia giám sát tình trạng năng lượng gió của SKF phân tích phổ rung, tìm kiếm các dấu hiệu sớm về các vấn đề trong các bộ phận quan trọng.
“Tôi làm việc chặt chẽ với các kỹ sư trong RDC,” Uyttersprot nói. “Phân tích của họ có thể cho chúng ta biết nếu chúng ta có vấn đề, chẳng hạn như vòng bi bị hỏng hoặc hư hỏng các bộ phận lăn.” Dựa trên các báo cáo của SKF, Uyttersprot sẽ quyết định hướng hành động tốt nhất để đưa tuabin hoạt động trở lại.
“Nếu chúng tôi gặp vấn đề với ổ trục trong máy phát điện hoặc hộp số, việc thay thế nó khá đơn giản,” ông nói, “mặc dù chúng tôi cần gửi một nhóm chuyên gia để hoàn thành công việc.” Mỗi nacelle của tuabin gió chứa một cần cẩu thủy lực, mà các đội có thể sử dụng để di chuyển các bộ phận nặng một cách an toàn.
Công suất cao
Nếu xảy ra sự cố với vòng bi rôto chính, việc sửa chữa phức tạp hơn nhiều. “Để thực hiện công việc đó, chúng tôi cần phải loại bỏ bộ phận trục chính hoàn chỉnh, nặng khoảng 70 tấn”, Uyttersprot nói. “Và để tiếp cận lắp ráp đó, chúng tôi cần phải loại bỏ các cánh quạt và trung tâm, nặng 130 tấn.” Những nhiệm vụ đó đòi hỏi thiết bị nâng hạng nặng chuyên dụng cao. Công việc được thực hiện bằng cách sử dụng một tàu tự nâng được trang bị cần cẩu nặng và chân có thể hạ xuống đáy biển để hỗ trợ. Các cụm trục rôto bị mòn hoặc hư hỏng được chuyển đến một cơ sở của SKF để sửa chữa và đại tu.
Chi phí cao và phức tạp của việc sửa chữa ổ trục chính như vậy làm cho độ tin cậy của các thành phần này trở thành mối quan tâm chính đối với tất cả các nhà khai thác trang trại gió. Chủ đề đó là một lĩnh vực trọng tâm lâu dài của cả SKF và C-Power. “Chúng tôi đã thực hiện rất nhiều thay đổi trong những năm qua,” Uyttersprot nói. “Chúng tôi đã thay đổi mỡ bôi trơn mà chúng tôi sử dụng trong các vòng bi này để cải thiện hiệu suất bôi trơn và theo thời gian, chúng tôi đã thay đổi sang các tính năng vòng bi mới để cải thiện tuổi thọ.”
Trên một số tuabin, SKF và C-power đang trong quá trình thử nghiệm nhiều năm về công nghệ giám sát tình trạng tiên tiến. “Chúng tôi đã trang bị cho một số tuabin của mình vòng bi chính có chứa các cảm biến bên trong các phần tử lăn”, Uyttersprot giải thích. “Điều đó cho phép chúng tôi đo tải trọng trong vòng bi và xem tải trọng đó thay đổi như thế nào trong các điều kiện hoạt động khác nhau và ở các vị trí khác nhau xung quanh chu vi của nó.” Việc thu thập dữ liệu từ vòng bi được trang bị cảm biến vẫn đang diễn ra, nhưng Uyttersprot nói rằng ông hy vọng rằng những hiểu biết sâu sắc từ thử nghiệm cuối cùng sẽ mở ra những cải tiến hơn nữa về độ tin cậy của các thành phần quan trọng này.
Trong khi đó, các cải tiến khác của SKF đã làm cho cuộc sống của các nhóm bảo trì của C-Power trở nên đơn giản hơn. Một ví dụ là thiết kế con dấu tách mới cho vòng bi rôto chính. Ban đầu được phát triển cho nhà tiên phong năng lượng tái tạo của Bỉ, thiết kế mới không chỉ là một giải pháp mạnh mẽ hơn mà còn giúp giảm thời gian lắp ráp.
Chất lượng cực tốt
Trang trại gió C-Power tạo ra khoảng 1.000 GWh điện mỗi năm. Điều đó đủ để đáp ứng nhu cầu của 300.000 gia đình. Và nhờ vào những nỗ lực của đội ngũ vận hành và bảo trì nội bộ của C-Power cùng với quan hệ đối tác với SKF, địa điểm này đang ở trong tình trạng tốt cho thập kỷ sản xuất năng lượng sạch, tái tạo tiếp theo.
Quý khách có yêu cầu đặt hàng hoặc tư vấn kỹ thuật, vui lòng liên hệ Zalo:0928193886 hoặc Fanpage Vòng bi, Mỡ bôi trơn công nghiệp SKF – LDT Việt Nam để được hỗ trợ tư vấn trong thời gian sớm nhất.