Verständnis der Herausforderungen der Luftfiltration bei Offshore-Windkraftanlagen

Obwohl alle Windturbinen einer hohen Luftverschmutzung ausgesetzt sind, muss der erhebliche Unterschied zwischen Standorten auf dem Festland und Offshore-Standorten in Bezug auf die Luftfiltration besonders erwähnt werden. Üblicherweise sind Standorte auf dem Festland im Landesinneren Staub, Pollen und Partikeln aus landwirtschaftlicher und industrieller Luftverschmutzung ausgesetzt. Ungefiltert werden diese Verunreinigungen die Betriebskosten erhöhen.

In Offshore-Gebieten (und an der Küste) sind Windturbinen und Unterstationen jedoch ständig einer hohen Salz- und Wasserkonzentration ausgesetzt. Dazu kommen die Verunreinigungen vom Festland, die aufs Meer geblasen werden. Eine ungenügende Filterung in dieser Umgebung kann sehr kostspielig sein und zu Korrosion und Schäden an elektrischen Komponenten führen. Wenn Salz und Feuchtigkeit maßgebliche Komponenten erreichen, kann dies zu Ausfallzeiten, kostspieligen Reparaturen und letztendlich zum Ausfall der Anlagen führen.

Verständnis der Offshore-Luftqualität

Windkraftanlagen an Offshore- und Küstenstandorten sind oft sehr rauen Bedingungen ausgesetzt. Die Herausforderung bei der Luftfilterung in diesen Anwendungen beginnt, wenn der vorherrschende Wind Gischt mit Salz und Feuchtigkeit aufwirbelt. Salzkorrosion und das Eindringen von Wasser können für die Betriebseffizienz von Windkraftanlagen eine große Bedrohung darstellen und müssen verhindert werden.

Luftpartikel in der Offshore-Umgebung sind üblicherweise zu klein, um sie mit bloßem Auge zu sehen. Sie werden in Mikron gemessen. Ein typisches menschliches Haar hat eine Breite von 40 bis 100 Mikrometern, aber in der Welt der Luftfiltration würde ein Partikel von 5 bis 10 Mikrometern als groß angesehen werden, wobei Partikel zwischen 0,1 und 1 Mikrometer vorherrschen. In der Tat sind in der Offshore-Umgebung etwa 98 % der Partikel kleiner als 1 Mikrometer und auch das Volumen der Partikel wird missverstanden. Wenn man bedenkt, dass in einem Luftvolumen in Innenbereichen von ca. 1 m³ etwa 19 Millionen Luftpartikel enthalten sind, beginnt man zu verstehen, wie groß die Herausforderung bei der Filtration in Offshore-Gebieten ist.

Wichtige Erkenntnisse aus der Offshore-Öl- und Gasindustrie 

AAF International hat durch seinen Geschäftsbereich für Gasturbinenlösungen, der seit mehreren Jahrzehnten neue Filtersysteme installiert und unzureichende Filtersysteme nachrüstet, umfassende Erfahrungen im Offshore-Bereich gesammelt. Außerdem hat AAF auch die Luftqualität im Offshore-Bereich auf Plattformebene untersucht und dabei einige Missverständnisse in der vom National Gas Turbine Establishment (NGTE) veröffentlichten Studie über Richtlinien zur Offshore-Luftqualität hervorgehoben. Weitere Details zu diesem Thema finden Sie in dem entsprechenden Blogartikel und dem Webinar im Anschluss.

Luftfiltersysteme für Offshore-Windkraftanlagen

Offshore-Windkraftanlagen sind heute höher als je zuvor und erreichen bereits die Höhe der Freiheitsstatue. Es wird erwartet, dass sie in der Zukunft noch höher werden. Daher können die im Offshore-Öl- und Gassektor auf Plattformhöhe gewonnenen Erkenntnisse genutzt werden, um die optimale Filtrationslösung für die Gondel oder den Turm einer Windkraftanlage zu ermitteln. Das gleiche Know-how lässt sich auch auf Unterstationen anwenden, die für den Gesamtbetrieb eines Windparks eine so maßgebliche Rolle spielen.

Diese Filtersysteme werden bei der Betriebsleistung eine wichtige Rolle spielen. Die Gondel jeder Windturbine muss vor Luftverschmutzung geschützt werden, um maßgebliche Komponenten wie den Generator, das Getriebe, die Bremse und die Steuerelektronik zu schützen. Ein Belüftungsmodul verhindert eine Überhitzung der Geräte und sorgt für eine gute Belüftung des Bereichs. In den Türmen von Windkraftanlagen wird Offshore-Luft zur Klimatisierung und Belüftung verwendet, damit die Luft zu den wichtigsten Komponenten zirkulieren kann und eine Überhitzung verhindert. Letztendlich speisen die Offshore-Windparks über Unterstationen die von den Windkraftanlagen erzeugte Energie in das Stromnetz ein. Sie spielen bei der Stromerzeugung eine entscheidende Rolle bei und verfügen über Ausrüstungen, die vor der rauen Offshore-Umgebung geschützt werden müssen, um einen kontinuierlichen Betrieb und geringere Wartungskosten zu gewährleisten.

Eine spezielle Offshore-Lösung

Die Filtrationslandschaft kann verwirrend sein. Bei AAF entwickeln wir Spezialfilter für spezielle Umgebungen. Wir haben spezielle Produkte für Offshore-Umgebungen entwickelt, die entworfen wurden, um hohe Salz- und Wasseranteile aus der Ansaugluft entfernen. Wir sind uns auch bewusst, dass es sich um einen abgelegenen Standort mit eingeschränktem Zugang handelt, und verstehen deshalb, wie wichtig ein robustes und haltbares Design ist, das einfach zu installieren und zu handhaben ist und eine lange Lebensdauer des Filters hat.

Nach der Offshore-Installation wird der Filter schädliche Luftpartikel auf tiefentladenen Filtermedien einfangen. Die hydrophoben Eigenschaften trennen das Wasser und leiten es unbedenklich ab. Dadurch wird Korrosion verhindert und ein effizienten Betrieb sichergestellt. Da der Filter mit Partikeln gefüllt wird, ist auch ein geeignetes Filterdesign erforderlich, um sicherzustellen, dass der Differenzdruck niedrig bleibt, um den Energieverbrauch zu senken.

AAF liefert seit über 50 Jahren Luftfiltersysteme für den Energiesektor und hat weltweit Tausende von Anlagen installiert. Unsere langjährige Erfahrung macht uns zum idealen Partner für die Offshore-Windanlagenfiltration. Wir können eine Reihe von Filtrationseffizienzen von F7 bis hin zu EPA E12 liefern, die 99,5 % der Partikel in der größten durchdringenden Partikelgröße (MPPS) entfernen. MPPS liegt üblicherweise zwischen 0,1 und 0,2 Mikron.

Unser Ziel ist einfach: Ihre Betriebsmittel zu schützen, die Wartungskosten zu senken und die Lebensdauer wichtiger Komponenten zu verlängern. Sprechen Sie mit AAF, um zu erfahren, wie wir Ihre Zuverlässigkeit verbessern und die Wartungskosten senken können.