Kỹ sư Nga hồi sinh siêu phẩm công nghệ từ gã khổng lồ năng lượng Đức: "Đắp chiếu" 17 năm vẫn chạy tốt

Nằm êm đềm trên sông Bystritsa từ năm 1954, Nhà máy thủy điện Luzhskaya-2 giờ đây đang đứng trước bước ngoặt lớn: Biến những di sản gần 80 năm tuổi thành cỗ máy vận hành bền bỉ bằng sức mạnh của công nghệ kỹ thuật hiện đại.

Hình ảnh minh họa do AI thực hiện.

Truyền thông Nga đưa tin ngày 28/10, các tuabin của Đức sản xuất năm 1947 sẽ được hồi sinh sau 17 năm ngừng hoạt động tại Nga (từ 2009 đến 2026). Không chỉ vậy, đội kỹ sư Nga đã tìm ra cách giảm một nửa lượng nước tiêu thụ.

Nhà máy thủy điện Luzhskaya-2 được trang bị hai tổ máy thủy điện Voith/Siemens nặng hàng tấn do Đức sản xuất năm 1947, nhưng đã ngừng hoạt động từ năm 2009.

Tại đây, các kỹ sư và sinh viên từ Đại học Bách khoa St. Petersburg dự định thay thế các bộ phận chính của tuabin và giảm một nửa lưu lượng nước thiết kế. Tổ máy được nâng cấp đầu tiên dự kiến sẽ đi vào hoạt động năm 2027.

[Hệ thống thiết bị Voith/Siemens là tổ máy thủy điện hoàn chỉnh do Đức sản xuất, dưới sự hợp tác liên danh giữa hai tập đoàn cơ khí - điện tử lừng danh của Đức là Voith và Siemens].

Dù đã "nằm im" từ năm 2009, hệ thống thiết bị Voith/Siemens vẫn chứng tỏ sức sống bền bỉ khi kết quả kiểm tra cho thấy các linh kiện cốt lõi còn rất tốt, hoàn toàn đủ điều kiện tái xuất lưới điện.

Ảnh về tuabin của Đức. Nguồn: Siemens Energy

Thay vì tốn kém thay mới toàn bộ, các kỹ sư quyết định giữ lại phần "xương sống" này, tiến hành nâng cấp cánh quạt, cánh dẫn hướng mới và ghép nối với bộ phát thủy điện phù hợp. Cấu trúc tuabin kép chung trục cũ kỹ cũng được gạt bỏ để tối ưu không gian vận hành.

Hành trình "hồi sinh" cỗ máy trải qua quy trình số hóa hiện đại: Từ quét laser, dựng mô hình 3D cho đến mô phỏng động lực học dòng chảy (CFD).

Các chuyên gia Nga đã tái dựng trọn vẹn bản sao kỹ thuật số (digital twin) theo tỷ lệ 1:1 của tuabin, đồng thời thử nghiệm hàng loạt phương án thiết kế cánh quạt mới.

Phương án tối ưu nhất được lựa chọn dựa trên sự cân bằng giữa hiệu suất năng lượng và khả năng triệt tiêu nguy cơ xâm thực - hiện tượng các bọt khí vỡ tan gây ăn mòn và hủy hoại linh kiện.

Về thông số kỹ thuật, tổ máy thủy điện sở hữu công suất tuabin định mức 270 kW, cột nước thiết kế 6,6 mét cùng tốc độ quay đồng bộ 180 vòng/phút.

Sau khi hoàn tất hiện đại hóa, tổ máy đầu tiên có thể phát điện liên tục từ 80 đến 130 kW, linh hoạt điều chỉnh theo lưu lượng nước thực tế.

Từ di sản của người Đức, những kỹ sư Nga đã dùng công nghệ hiện đại để hồi sinh các tổ máy để chúng hoạt động bền bỉ hơn, năng suất hơn và xanh hơn.

Tham khảo: FT