HUTECH
Univ ihe 4659 f
TRUONG DiNH DIEU
MO HINH HOA HE THONG TAN DUNG NHIET KHOI THAI DE PHÁT ĐIỆN CÚA NHÀ MÁY XI
MĂNG HOLCIM-KIÊN GIANG LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã ngành: 60520202 HUTECH LIBRARY 1 e0
Trang 2Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Võ Viết Cudng ccceecceeeeeeceeeeeeee
(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
N V J⁄Z
TS, Võ Viết Cường
Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP HCM ngày 18 tháng 01 năm 2014
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:
(Ghi rõ họ, tên, hoc hàm, học vị của Hội đẳng chdm bảo vệ Luận văn Tì hac si) Ho va tén Chức danh Hội đ Chủ tịch Phản biện 1 Phản biện 2 TS hy : Uy vién Ts Uy vién, Thu
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã được
sửa chữa (nếu có)
Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
Trang 3NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Trương Đình Diệu Giới tính: Nam Ngày tháng, năm sinh: 01-01-11977 scs<cccsx Nơi sinh: Thừa Thiên Huế
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện . .+.-5<- MSHV: 1241830003 I- Tên đề tài:
Mô hình hóa hệ thống tận dụng nhiệt khói thải để phát điện của nhà máy xi măng Holcim
f6 T1 II- Nhiệm vụ và nội dung:
Mô hình hóa tận dụng nhiệt khói thải để phát điện cho toàn ngành xi măng Việt Nam, để
cụ thê hóa vấn đề đó, đề tài nghiên cứu, tính tốn và mơ phỏng trạm phát điện nhiệt thải
của nhà máy Holcim Kiên Giang làm điển hình . -c2cccsccccrrcrcrcveeccee TII- Ngày giao nhiệm vụ: 72-06-2073
CAN BO HUONG DAN KHOA QUAN LY CHUYEN NGANH
(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)
2⁄ " Crh
Trang 4Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 12 năm 2013
Trang 5LOI CAM ON
Tôi xin chân thành cảm ơn TS Võ Viết Cường Trưởng khoa điện - điện tử Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ thuật Tp.HCM, người thầy đã hết lòng chỉ bảo,
hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức chuyên môn cũng như những kinh nghiệm
nghiên cứu trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn này
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn KS Đoàn Minh Hùng giảng viên khoa nhiệt Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ thuật Tp.HCM, đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và góp ý cho tôi những kiến thức chuyên môn phần nhiệt động lực học, cũng như trong quá
trính tính tốn và mơ phỏng để tài luận văn,
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Cơ - Điện - Điện tử, Phòng quản lý sau đại học của Trường Đại Học Kỹ thuật Công nghệ
Tp.HCM đã tạo những điều kiện tốt nhất về vật chất lẫn tỉnh thần dé chúng tơi hồn thành tốt luận văn này
Xin chân thành cám ơn đến tất cả Quí Thầy, Cô của Trường Đại Học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM đã giảng dạy, trang bị cho tôi những kiến thức rất bễ ích
và quí báu trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu sau sau này
Xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và đặc biệt là thầy Nguyễn Hoàng Minh Vũ và nhóm sinh hoạt chung đưới sự hướng dẫn của thầy Võ Viết Cường đã cung cấp
chia sẽ tài liệu, thong tin và luôn giành những tình cảm sâu sắc nhất, giúp đỡ và khuyến khích tôi để cùng nhau vượt qua mọi khó khăn trong suốt quá trình thực
hiện luận văn
Trang 6TÓM TẮT
Năng lượng nói chung, đặc biệt là năng lượng điện đã được chứng minh là động lực
phát triển kinh tế của mọi quốc gia bao gồm cả Việt Nam Tuy nhiện, trong thực tế nước ta, vẫn đề vấn để lãng phí năng lượng vẫn đang tổn tại, việc tận dụng nguồn năng lượng nhiệt thải từ các ngành sản xuất xi măng, luyện kim, dệt, nhuộm, mía đường chưa được khai thác sử dụng, bên cạch đó việc trực tiếp thải ra ngoài có tác
động tiêu cực đến hệ sinh thái và gây ô nhiễm môi trường sống Vì vậy, đề tài “Mô
hình hóa hệ thông tận dụng nhiệt thái để phát điện của nha may xi mang Holcim — Kiên Giang” được thực hiện với mục tiêu là: 1 Tính tốn và mơ phỏng lại hệ
thống thu hồi nhiệt thải nhà máy xi măng Holcim - Kiên Giang, từ đó chọn lựa và lắp đặt các thiết bị thu hồi nhiệt thải phù hợp với từng hệ thống: 2 Về mặt kinh tế: Tính thời gian thu hồi vốn khi lắp đặt, vận hành và khai thác hệ thống phát điện thu
hồi nhiệt thải; 3 VềỀ mặt môi trường: Tính lượng giảm phát thải CO; khi tận dụng
năng lượng nhiệt thải để phát điện
Từ hệ thống cung cấp năng lượng tận dụng nhiệt thải của nhà máy Holcim; để
khuyến cáo về mặt áp dụng cơng nghệ cho tồn ngành xi măng Việt Nam
Kết quả tính tốn và mơ phỏng cho thấy lợi ích về mặt kinh tế rất lớn (66.297.672.000 VNĐ/năm) vì thời gian thu hồi vốn nhanh (6 năm) vả giảm thiểu một khối lượng lớn khí thải CO; (44.830 tắn/năm)góp phần tránh tổn hại đến môi
Trang 7ABSTRACT
Energy, particularly electric energy has been proven to be a driving force in economic development for every country, including Vietnam However, there are waste energy is existing in many sector The utilization of waste heat recovery power from the cement manufacturing industry, metallurgy, textile, dyeing, sugar does not exploit to use, the direct discharging have negative effect on ecosystems and pollute the environment Therefore topic “Simulate the waste heate recovery to produce electrical energy of Holcim-Kien Giang cement plant’ is seleted to this
research with three targets: 1 Technically: Servey, calculate and simulate the waste
heate recovery power system of Holcim-Kien Giang cement plant; 2 Economically: Calculate the payback period after setup, operation and exploitation the waste heate recovery power system.; 3 Environmentally: Calculate reduced emission CO, when
we use waste heate recovery power for electricity production
With the waste heate recovery power system project of Holcim-Kien Giang
cement plant, we are advice on applying technology for the throughout Vietnam- cement industry
Trang 8LOE CAM ON ciecccssessssssssecsssssssseveressesssusesesssssssssucessssssssasesssssssssisesesesssisuvessssssessssevescees ii
TOM TAT sasesausecsesersussessnssessusesssssssssseceensscssavesssssessssesesssusesssusssssnevensnusessaese iii "109205202257 ẽ v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTT -cc2z+22E292121112222211221232122222215Ee EEee ix DANH MỤC CÁC BẢNG 2.2222 2212111111212 1121222121212 E1 Eeerrere x DANH MỤC CÁC BIÊU ĐỎ, ĐỎ THỊ, SƠ ĐỎ , HÌNH ẢNH xii
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cỨUu c+csxsxxsccccccccx al
LLL) Nang long thé giGiocccccceccsceccsssssevscssssesessssseseserseseecsrsssecsasssseessssesesesesses 1
1.1.2 Hệ thống năng lượng điện Viét Nam cccecscsccssssssescesssssssesseccssssssssesesesesen 3 1.1.3 Biến đổi khí hậu 222222222112111112212221712110 11EeEEeeerrreee 5
1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nưỚC + cscccccccceereree 6
1.2.1 Các kết quả nghiên cứu trong nước ©222222EEEEEEEAYv2crvretri.v2222222525 6 1.2.2 Các kết quả nghiên cứu ngoài nước 222222222222221122212cccxsrrrrrrrer 9 13 Mục đích của đề tài s2 220211 1211 ceeerrrrecee 10 1.4 Nhiệm vụ và giới han cita dé tai seccecccscesssscssseccssecessscsssesesesesosecsnes 10 1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu để xuắt 22c+srE2E2111xxexe12121222xccrree 10 1.42 Giới hạn để tài, - 1122 21 eeereerreee 11
1.5 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu - -secsccsczecrxzrerrsrs 11 1.5.1 Phuong phap nghién CO csccsessssssssessesssessscssssssecsscssveesecssnessacesnessacsnvens II
1.5.2 Phương tiện nghiên cứu + s+©2< s2xztzkEExEEkeEEkrEvrkkexkrxresrerree 11
1.6 NOi dung Lun Vane one eccecsessessecscesesesssssssscssesssscscsuvsvcsursncsuserecersseaeeeees 12 CHUONG 2.0 eee csececesesssesensessesssnesasesesussssscssssucavssssecasesusanenesseseceesaterseneneese 13
Trang 92.1 Téng quan vé nganh xi mang thé gibi cseccccccsseessscseveesssssescsssssneversenenane 13
2.2 Téng quan vé nganh xi mang Viét NAM eee seeseceseseeseeeseesesteneseeesess 26
2.2.1 Vi n ẦỖ 27
2.2.2 Tài nguyên khoáng sản để sản xuất xi 0020010 27
2.2.3 Nguồn nhiên liệu 2222s 2 EE12211412121211112122172111121221221821212122xce2 30 2.2.4 Tình hình trié khai đầu tư các dự án xi măng trong nước 31
2.2.5 Công nghệ sản xuất xi măng - 222k 1x ST g2E11012121122101221 xe 32
2.2.6 Dự báo nhụ cầu sử dụng xi măng đến năm 2030 Chương Ẳ LH HH HH 0111 1H HT TH TT TT KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT VÀ CÔNG NGHỆ CỦA NGÀNH XI MĂNG, 22522 22101211C.1722171120.0211.1100011 2.011 e 36
3.1 Quy trình sản xuất xi măng . - c2 36
3.1.1 Quá trình chuẩn bị nguyên liện 222 2Sct2E2cvetrreccrrreccer 36 3.1.2 Qua trình sản xuất Clinker thành Phẩm -c+++++reet2t22221122252 38 3.13 Quá trình sản xuất xi măng và đóng bao thành phẩm - 39
3.2 Công nghệ sản xuất xi măng 22 2+2 2S 2E HS 121xEErecee 40 3.3 Công nghệ xử lý bụi cho nhà máy xi măng se cccecceccec 41
3.3.1 Buồng lắn bụi 222211212111 Eeeerrrrrrrre, 41
KP ° ố aaa 42 3.3.3 Lọc bụi túi vải (hay còn gọi là lọc bụi tay áo) ccccuSccrrerrrerree 4 3.3.4 Phương pháp lọc bụi tĩnh điện -.k.c Là Sàn ng eriey 44
3.4 Công nghệ thu hồi nhiệt thải để phát điện -.22-cccccecersretEEErrree 45
9) ` 7 ố 47
CO SO LY THUYET CHU TRINH RANKINE VA GIGI THIEU PHAN MEM MO PHONG VISUAL BASIC 0 ccccccccssssssscsssssssseessssesessssssssssssssnssssssse 47
4.1 Chu trình Rankine - s11 HT HE HH ng sec sec 47
4.2 Biện luận chu trình Rankine 4 cát HHervererxrrereerrsey 49
4.2.1 Giảm nhiệt độ trung bình của quá trình nhả nhiệt TỊ 22-72 49
Trang 1043 Phương pháp cân bang khdi Won g sccccccssscscsssesesessssstssssssssseesssssseecsenenes 50 44 Phuong trinh can bang nang Wong .scceccsssssesssssessessssssessccesssesessssssesssnnnes $1 4.5 Phương trình cân băng Entropy - + v21 1.111 re 51
4.6 — Gidi thiéu phan mém mé phong Visual Basic ccssscseccseeeecseeeee 51
8 ố ố ố e 54
ỨNG DỤNG CHU TRÌNH TÍNH TỐN VÀ MƠ PHỎNG CHO NHÀ MÁY PHAT DIEN THU HOI NHIET THAI CUA CONG TY XI MANG HOLCIMS4
5.1 Gidi thigu cong ty xi mang Holeim ec ececesesesesesecseneesssesveresersescsserenenss 54 5.1.1 Téng quan nha may o cccscescssescssssesssescssvecssseesssssessuusesssuseceorseeeenseesonsesenss 56
5.1.2 Nha may xi mang Holcim qua cac giai doan 157
5.1.3 Céng nghé ma céng ty xi mang Holcim dang ap dung 1938 5.2 Hệ thống lò nung xi măng và nhà máy điện nhiệt thải S58
5.2.1 Sơ lượt về hệ thống nhà máy, 2 22s SC2AZ12211150121110117111 212cc 58 5.2.2 Hệ thống thu hồi nhiệt thải để phát điện với các thiết bị chính 59 5.2.3 Khảo sát nồi hơi của hệ thống trao đổi nhiệt ccccccccrcrzecree 61 5.2.3.1 Nổi hơi AQC s 2ccc TH 2122210211212 eeereerreerrvee 61 5.2.3.2 Nổi hơi SP 0c HH2 22122122 0111121211 ccee 63 5.3, Áp dụng chu trình nhiệt tính toán cho hệ thống phát điện thu hồi nhiệt thải của
nhà máy xi măng Holcim — Hòn chông stntrvtvttrerrversrkrre 65
5.3.1 Sơ đỗ nghiên cứu -.2kze+EEE1E112121511212121E12121121x47122111x2212.ce, 65 5.3.2 Sơ đồ, đồ thị và tính toán cho hệ thống - 22 EEvvvvvxvrrecrrre 67 5.3.2.1 Sơ đỗ cv 2 2.1111.111 cce 67 5.3.2.2 Đồ thị T-§ 252cc 2222211112222111122.2121111 7 1 re 68 5.3.2.3 Tính toán cho hệ thống 2 2cs TL 2111 2211122111111011112081e cxe 68 chưa c.nncaaaAAA 72
5.3.2.5 Tính toán lại cho nhà máy , - - Gà xxx 72
5.4 Tính thời gian hoàn vốn 2s: 22222211711127717111121211211 01212111 E2xxxee 74
5.5 Tính lượng CO; giảm thải cho môi trường khi tận dụng nhiệt thải dé phát điện 76
Trang 115.6.1 Qua trinh m6 phong eecscecccscsssseesssssecssuecsssesssssecesssesenseseususesssssessessseessnes 77 5.6.2 Kết qua m6 phong o csseccccccssccsossssssssessssssseseccssssssusevevesesscsssssssnnersuenseseseveess 80 0) 11 ỏờỪỒỏồầiỔỒỎỒỎaạậŨOŨDOÝŸ 84 KET LUAN & HUONG PHAT TRIEN 00 ccccccscccseccsssssscsccsssssssessesesssecesssescsnsnsn 84
Sa ‹ na 84
6.1.1 Đánh giá kết quả đạt được - 22 c22scx E211 84 6.1.2 Tinh chất ứng dụng thy t6 c.cccccsccscssssssssssesssssssssersssessseuesssssessessssnasesee 85 6.2 Kiến nghị 222 22021111212, c1 xe 85
6.3 Hạn chế và định hướng phát triển của đề tài - cccccccc 222221221151 cec 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 2 22S2222112121211E127171721111112121121111xec re 87
3:10000 01 89
Trang 12DANH MUC CAC TU VIET TAT
USGS : United States Geological Survey: Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ IMF_ : International Monetary Fund: Quỹ tiền tệ quốc tế
GDP : Gross Domestic Product: Téng san phẩm quốc nội WHR : Waste Heat Recovery: Tan dung nhiét thải
ORC: Organic Rankine Cycle: Chu trinh Rankine do một tổ chức lấy tên
Mt : Milion ton: Triệu tấn
EVN : Electricity Vietnam: Công ty Điện lực Việt Nam
Trang 13Bảng 2.2 Sản lượng sản xuất xi măng các tỉnh, các khu hành chính tự trị và vùng tự trị của Trung Quốc năm 2013 (Nguồn: Tạp chí toàn cầu) 17 Bảng 2.3 Sản lượng sản xuất xi măng các bang của Án Độ năm 2013 (Nguồn: Tạp
chí toàn CA) csecscccescsssssscccssesssssssscessssssessseseessssseseseasevessussayessesesesssesssssuves 20
Bảng 2.4 Sản lượng sản xuất xi măng các bang của Mỹ năm 2013 (Nguồn: Tạp chí Bảng 2.5 Sản lượng sản xuất xi măng các nước thuộc châu Âu năm 2013 (Nguồn:
Tạp chí toàn cầu) tnn1.011111111111 me, 24
Bảng 2.6 Sản lượng sản xuất xi măng và tỷ lệ tăng cdc nam 2001-2010 (Nguén:
Quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam 2011-2020 và định
hướng đến năm 2030) + 20221, 22T 32
Bảng 2.7 So sánh về công suất lò, tiêu hao nhiệt năng, tiêu hao điện và nồng độ bụi
của ba công nghệ: Cộng nghệ lò đứng, công nhệ lò quay phương pháp ướt, công nghệ lò quay phương pháp khô (Nguồn: Quy hoạch phát triển công nghiệp xi măng Việt Nam 2011-2020 và định hướng đến năm 2030) 34
Bảng 2.8 Cân đối cung - cầu xi măng đến năm 2030 (Nguồn: Quy hoạch phát triển
công nghiệp xi măng Việt nam giai đoạn 2011-2020 và định hướng đến
SP 00A ốc 35
Bảng 3.1 So sánh về một số chỉ tiêu của ba công nghệ: Công nghệ lò đứng, công
nhệ lò quay phương pháp ướt, công nghệ lò quay phương pháp khô (Nguồn: Tổng l0 Ầ 4 40 Bảng 3.2 Công suất phát điện ước tính của dây chuyền sản xuất xi măng lò quay
phương pháp khô (Nguồn: Tài liệu hướng dẫn Sản xuất sạch hơn ngành
công nghiệp sản xuất xi mang — Tháng 4 năm 2011) . - 4ó
Bảng 5.1 Tên thiết bị, số lượng và đặt tính kỹ thuật (Nguồn: Catalogue của trạm
Trang 14Bảng 5.2 Thông số thiết kế của lò hơi AQC (Nguồn: Catalogue của trạm phát điện thu hồi nhiệt thải của nhà máy xi măng Holcim-Kiên Giang) 62
Bảng 5.3 Thông số thiết kế của lò hơi SP (Nguén: Catalogue của trạm phát điện thu
hồi nhiệt thải của nhà máy xi măng Holcim-Kién Giang) 64
Bảng 5.4 Bảng tính doanh thu tiền điện một ngày của nhà máy phát điện thu hồi
Trang 15DANH MUC CAC BIEU BO, DO THI, SO DO , HINH ANH
Hinh 1.1 Sử dụng năng lượng của thể giới năm 2006 (Nguồn: IEA, 2008) 2
Hinh 1.2 Nhu cầu năng lượng thế giới 1980 — 2013 (Nguồn: IEA, 2008) 2
Hinh 1.3 Sản lượng điện sản xuất và mua ngoài qua các năm (Nguồn: Tổng hợp báo
cáo của các nhà máy điện thuộc hệ thống điện VN gửi Bộ Tài Nguyên và Môi
trường (CV4680/BCT-NL vào tháng 7/2009) và quy hoạch điện VII năm 2012 .3
Hình 1.4 Cơ cấu đóng trong ngành điện năm 2010 (Nguồn: Tổng hợp) 4
Hình 2.1 Năng lực được mã háo theo màu sắc từ đậm đến nhạt của các nước sản xuất xi măng trên bản đồ (Nguồn: Tạp chí toàn cầu) .-ccc2csecccrerrrree 14
Hình 2.2 Sản lượng xi măng sản xuất (M†) theo năm 2006-2012 theo báo cáo Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ (Nguồn: Tạp chí toàn cẩu) -. - 15 Hình 2.3 Ti 1é % doanh sé ban xi mang (Mt) của các nước trong năm 2012 Theo
báo cáo của tô chức USGS năm 2013 (Nguồn: Tạp chí toàn cầu) 16
Hình 2.4 Bản đồ các tỉnh đông — nam ven biển, năng lực được mã hóa theo màu sắc
từ đậm đến nhạt của các khu vực sản xuất xi măng (N guon: Tap chi toan cau) bese 17
Hình 2.5 Bản đồ của Án Độ, năng lực được mã hóa theo màu sắc từ đậm đến nhạt các bang sản xuất xi măng (N, guỗn: Tạp chí toàn cẦu) cccsecererrrvee 19
Hình 2.6 Bản đỗ của Mỹ, năng lực được mã hóa theo màu sắc từ đậm đến nhạt các
bang sản xuất xi măng (Nguồn: Tạp chí toàn cầu) 2c5ssSCSevcrrrrecccee 21 Hình 2.7 Bản đồ của các nước châu Âu, năng lực được mã hóa theo màu sắc từ đậm đến nhạt các bang sản xuất xi mang (N gudn: Tạp chí toàn cầu 24
Hình 3.1 Sơ dé khéi quy trình sản xuất xi măng (Ngồn: Tổng hợp) 37
Hình 32 Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất xi măng (Ngồn: WWW LOPCEMENE.VN) 0.0 eeeesesesessssccesseesseescessecsesensssscsssscsevevsucevacseacasescesasenststataese 38
Hình 3.3 Loc bụi buồng lắng: a/ Buồng lắng bụi kiểu đơn giản nhất; b/ Buỗng lắng
Trang 16Hình 3.4 Lọc bụi dạng cyclon (Ngồn: Tổng hợp) -á- 225cc 43 Hình 3.5 Lọc bụi dạng túi vải (hay còn goi 14 loc byi dang tay 40 (Nguén: Tổng l0 ., 44
Hình 3.6 Lọc bụi tĩnh điện (Ngồn: Tổng hợp) ccccrrecdntrrcervreese 45 Hình 3.7 Nguyên lý của quá trình thu hồi nhiệt thải để sân xuất điện (Nguôn: Tài
liệu hướng đẫn Sản xuất sạch hơn ngành công nghiệp sản xuất xi măng — Tháng 4 11020 .ố ố 1ÃAŒAHậẬẶẬHẶHẬằHẶHĂ)Ă)Ă).ỐỒ 45
Hình 4.1 Chu trình Rankine s11 v2 2H 1121111421.11 T111 ket Hư 48
Hình 4.2 Đặc tính chu trình Rankine 5 Sàn nen rererere 50
Hình 4.3 Giao điện cửa số chính của phần mềm Visual Basic - 52
Hình 4.4 Giao điện cửa số thiết kế neo 52
Hinh 4.5 Giao diện cửa số nhập các mảng tra cho chương trình 53
Hinh 4.6 Giao dién ctta s6 1p trinh .cccccccscesssssseessscsseeccssseecssssveccssavueescssssnevesensnenes 53
Hình 5 | Các trụ sở của công ty Holcim Việt Nam (Nguồn: Tài liệu lưu hành nội bộ của nhà máy xi măng Holcim-Kiên Giang) . cac scerrkereerkee 55 Hình 5 2 Nhà máy xi măng Holcim Kiên Giang (Nguồn: Tài liệu lưu hành nộ bộ của nhà máy xi măng Holcim-Hòn Chông) - Q0 2n nH T2 1x51 re 56
Hinh 5.3 So dé khéi day chuyén sản xuất xi măng và hệ thống phát điện tận dung
nhiệt thải (Nguồn: Tài liệu lưu hành nội bộ của nhà máy xi mang Holcim-Kién 611 An aaaÝẢ ỖÚỒ 59
Hình 5 4 Lò hơi AQC (Nguồn: Tài liệu lưu hành nội bộ của nhà máy xi măng
Holcim-Kiêng Giang) HH g411211011211211110111111 111 Tre ru 61 Hình 5 5 Lò hơi SP (Nguồn: Tài liệu lưu hành nội bộ của nhà máy xi măng Holcim-Kiên Giang) th 11H 1 1 01T T111 g1 vn sce, 64
Hình 5 6 Hệ thống thu hồi nhiệt thải và nhà máy phát điện (Nguồn: Tải liệu lưu
hành nội bộ của nhà máy xi măng Holcim-Kiên Giang) .- 5-s-ccccsccs-, 66
Trang 17Hinh 5 Hinh 5 Hinh 5 Hinh 5 Hinh 5 Hinh 5 Hình 5 Hình 5, Hình 5 Hình 5 10 Sơ đồ thuật toán cho phần mềm -2222222st111212272211111212exce, 77
11 Giao diện giới thiệu đề tài luận văn và chủ để mô phỏng 78
12 Tính toán chu trình turbin hơi +: cát co tre 79 13 Giao diện tính toán cho hệ thống thu hồi nhiệt thải 80
14 Kết quá mô phỏng công suất máy phát -2-.-cecrrveverrrrrrecree 80 15 Kết quả mô phỏng lượng giảm thải CO¿ Q2S So Scc.rse, 81 16 Kết quả mô phỏng công suất máy phát
17 Kết quả mô phỏng lượng giảm thải CO
18 Kết quả mô phỏng công suất máy phát - 82
Trang 18Muc tiéu: chuong nay trinh bay tong quan lĩnh vực nghiên cứu, mục dich,
nhiệm vụ và giới hạn của dé tai, phương pháp nghiên cứu khoa học và nội dung của
luận văn
Nội dung: Chương 1 gồm
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước
1.3 Mục đích của đề tài
1.4 Nhiệm vụ và giới hạn của để tài
1.5 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu
1.6 Nội dung nghiên cứu
1.1 Tông quan về lĩnh vực nghiên cứu
1.1.1 Năng lượng thế giới
Hầu hết nhu cầu năng lượng của thế giới được cung cấp bởi nhiên liệu hóa
thạch: đầu, khí đốt tự nhiên và than đá (hình 1.1), được sử dụng làm nhiên liệu
cho việc cung cấp năng lượng chính, chiếm 80% sản lượng điện trong năm
2006, trong khi năng lượng tái tạo vẫn chiếm một tỷ lệ nhỏ Nguồn tài nguyên
hóa thạch là hữu hạn, phân phối không đồng đều Việc khai thác, sản xuất,
chuyển đổi các dạng năng lượng sẽ phát thải chất gây ô nhiễm địa phương tạo nên hiệu ứng nhà kính, tác động thay đổi khí hậu toàn cầu
Giải quyết vấn đẻ tính bền vững và hữu ích Năm 1987 báo cáo Brundtland
Uỷ ban Mỗi trường thế giới và Phát triển, gọi là “ tương lai của chúng ta”, cảnh
báo về những tiến bộ khoa học kỹ thuật và phát triển kinh tế có thể được duy trì,
không làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên hoặc thiệt hại môi trường Báo cáo
cung cấp một tuyên bố quan trọng về phát triển bền vững, xác định "nhát triển
Trang 19nguyên quý giá được hình thành từ vài triệu năm trước sẽ biến mất trong một vài thế kỷ tới 19.09 AM 35.0% | ot 30.0% 0 26 0% 25.09 4 20 5% 20.0 o 15.080 4 101% 10.0% oN a/O 3.0% + 7.712 0.6% 0.0% T T : T a
DauFO Thanda Khidét Biomassva Hatahén Thủy điệu nhiên hiệu
Trang 20phù hợp, quy hoạch năng lượng hợp lý để đảm bảo cho phát triển bền vững đồng
thời cải thiện môi trường sống
1.1.2 Hệ thống năng lượng điện Việt Nam
Đặc điểm nổi bật của ngành Điện Việt Nam là tính độc quyền cao với Tập
đoàn điện lực (EVN) là người mua và bán điện đuy nhất tới tay người tiêu dùng
Ngành điện bao gồm 4 khâu là: đầu tư, phát điện, truyền tải và phân phối thì
EVN gần như độc quyền trong khâu truyền tải và phân phối Các công ty sản xuất điện độc lập (IPP) không được bán điện trực tiếp cho người tiêu đùng mà phải thông qua đàm phán, ký kết hợp đồng thỏa thuận giá với EVN Hầu hết các công ty trong ngành đều đo EVN quản lý, điều tiết, phân bỗ nguồn và sản lượng điện
Trong những năm vừa qua tình hình cung - cầu về điện của Việt Nam đều có
xu hướng tăng Đó là cơ hội để phát triển của ngành điện nhưng cũng là thách
Trang 21Trong đó, đóng góp của EVN trong tông sản lượng điện luôn chiếm một tỷ lệ
lớn, đặc biệt là trong giai đoạn đầu khi mà lĩnh vực đầu tư cho ngành điện chưa
được quan tâm đúng mức và các chính sách chưa được mở rộng Theo thời gian,
kinh tế điện đã có những bước phát triển mạnh mẽ, nhiễu công ty điện lực đã đi
vào hoạt động Tuy nhiên, tỷ trọng của EVN vẫn rất lớn Ví dụ năm 2010 tỷ lệ
này là 65%, và trong 9 tháng đầu năm 2011 là 47,1% Tương lai có thể có thêm
nhiều nguồn cung cấp điện phục vụ nhu cầu của cả nước tuy nhiên vai trò của EVN trong an ninh năng lượng quốc gia gần như không thay đổi, vẫn giữ vai trò
đầu tàu trong chiến lược phát triển năng lượng ở nước ta
m Nhiệt điện Than m Tuabm khi m Nhiệt điện đâu 8 Thủy điện 8 Khác 8 Nhập khẩu
Hình 1.4: Cơ cấu đóng góp trong ngành điện năm 2010 (Nguôn: Tổng hợp)
Điện năng sản xuất ở Việt Nam là thủy điện, tiếp đến là nhiệt điện bao gồm
các nhà máy nhiệt điện than, nhiệt điện khí, nhiệt điện dầu Bên cạnh đó con có nguồn điện đến từ các dang năng lượng tái tạo như: mặt trời, gió, sinh khối, đang ngày càng được quan tâm hơn trong các chiến lược phát triển năng lượng sạch Do đó thủy điện vẫn chiếm tỷ trọng lớn nhất trong các nguồn cung cấp
Tuy nhiên ở Việt Nam, khí hậu biến đổi theo chiều hướng xấu đến hệ thống thủy
điện, gây tình trạng thiếu điện đặc biệt trong mùa khô Trong mùa bão lũ thì các
Trang 22cải đối với các nhà quản lý năng lượng khi mà Việt Nam đang xây dựng nhà
máy điện hạt nhân với hy vọng giải quyết phần nào vấn đề năng lượng Nên hay
không nên đây mạnh và phát triển thêm các đự án năng lượng hạt nhân? Quy mô
thế nào là đủ? Vấn đề sử dụng năng lượng hạt nhân đang còn nhiều ý kiến trái
chiều
Các dạng năng lượng mới, năng lượng tái tạo đang ngày càng được quan tâm
nhiều hơn, quy mô lớn hơn nhằm góp phần giải quyết bài toán năng lượng và
bảo vệ môi trường Ở Việt Nam cũng đã chú trọng hơn đến lĩnh vực này, tuy nhiên còn nhiều hạn chế về mặt kỹ thuật, công nghệ chế tạo, vốn đầu tư, quy mô dự án nên đóng góp của nguồn năng lượng này vào nhu cầu năng lượng quốc
gia là chưa thực sự lớn
1.1.3 Biến đổi khí hậu
Việc khai thác triệt để các nguồn năng lượng hóa thạch đang làm giảm
nghiêm trọng các tài nguyên này, mặt khác sự g1a tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa
thạch của loài người làm cho nồng độ khí CO; của khí quyển tăng lên Sự gia
tăng khí CO; và các khí nhà kính khác trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ trái
đất tăng lên Kết quả nỗng độ khí CO; trong khí quyên đã tăng từ 280 ppm trong thời kỳ tiền công nghiệp và 385 ppm trong năm 2008 Sự gia tăng này, cùng với
sự gia tăng tương tự các loại khí khác như CH¿, N;O, O; va NO ở tang đối lưu
dẫn đến tăng nhiệt độ, biến đổi khí hậu, môi trường thay đổi, tác động xấu đến đời sống, kinh tế, xã hội
Các hiện tượng xảy ra trong điều kiện khí hậu biến đổi:
- _ Tăng mực nước biển toàn cầu, mắt dần các sông băng ở vùng bắc cực
-_ Gia tăng lượng mưa trung bình hàng năm trên toàn câu
Trang 23năng lượng như trên việc sử dụng và tận dụng nguồn năng lượng một cách hiệu quả là cần thiết, tuy nhiên trong thực tế nước ta vấn đề lãng phí năng lượng vẫn đang tổn tại, việc tận đụng nguồn năng lượng nhiệt thải từ các ngành như sản xuất xi mang,
luyện kim, đệt, nhuộm, mía đường, gạch, gốm, chế biến thực phẩm, ca phê, chè
chưa thực sự được quan tâm khai thác và sử dụng, bên cạnh đó việc trực tiếp thải ra
ngoài có tác động tiêu cực đến hệ sinh thái và gây ô nhiễm môi trường sống Chính
vì lẽ đó cải tiến hệ thống lò nung tận dụng nguồn nhiên liệu nhiệt thải để phát điện
nhằm giảm bớt gánh nặng cho hệ thống điện quốc gia trong tương lai và góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Những phân tích ở trên lả lý do dé tai được chọn
“Mô hình hóa hệ thống tận dụng nhiệt thải để phát điện của nhà máy xỉ măng
Holcim — Kiên Giang” 1.2 Các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước 1.2.1 Các kết quả nghiên cứu trong nước
Hiện nay có một số cơ quan, tổ chức, đơn vị và cá nhân trong nước tham gia các dự án nghiên cứu như:
- _ Viện Nghiên cứu Cơ khí - Bộ Công thương, báo cáo tổng kết để tài nghiên cứu
khoa học công nghệ cấp Bộ năm 2007 “Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo bộ sấy không
khí của hệ thống trao đổi nhiệt nhằm tận dụng nhiệt của khí thải, tăng hiệu suất lò hơi trong tổ hợp thiết bị nhiệt điện công suất 300 MW” Ký hiệu 151-07.RD/HD-
KHCN Cơ quan chủ trì để tài: Viện Nghiên cứu Cơ khí Chủ nghiệm đề tài: Phạm Van Qué (www.moit gov.vn)
- Téng Céng ty Céng ngiép Xi mang Viét Nam (VICEM) da trién khai thành công dự án Tận đụng nhiệt khí thải lò quay để phát điện tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 do tổ chức NEDO của Nhật Bản tài trợ, Hãng Kawasaki thiết kế và cung cấp thiết bị
nồi hơi, máy turbin, máy phát điện và các thiết bị điện, thiết bị xử lý nước, công
Trang 24quá trình sản xuất xi măng, Chỉ tính đến từ tháng 3 năm 2002 đến tháng 10 năm
2006 công nghệ trên đã cung cấp được tổng lượng điện 72 triệu kWh cho các dây
chuyển sản xuất tại Công ty Xi măng Hà Tiên 2 Không chỉ tiết kiệm điện năng, trong thời gian từ tháng 7 năm 2004 đến tháng 10 năm 2006, Công ty còn tiết kiệm
trên 2,1 triệu lít đầu DO từ việc sấy nhiên liệu Hệ thống phát điện này còn giúp
giảm nhiệt độ đầu vào và đầu ra của máy nghiền nguyên liệu và lọc bụi tĩnh điện, giúp cho máy nghiền nguyên liệu hoạt động én định và gián tiếp nâng năng suất
máy nghiền thêm khoảng 10+15 tấn/giờ, hiệu suất lọc bụi cũng được cải thiện Từ
kết quả vận dụng công nghệ trên tại Nhà máy Xi măng Hà Tiên 2, VICEM đang tích cực triển khai lập đự án đầu tư xây dựng các trạm phát điện tận dụng nhiệt khí thải của lò tại các nhà máy xi măng: Hoàng Thạch, Bim Sơn, Bình Phước, Tam
Điệp ( pccamau.evnspc.vn - Công ty Điện lực Cả Mau)
- _ Đề tài luận văn thạc sĩ “ Tận dụng nhiệt khói thải để phát điện trong các nhà máy sản xuất xỉ mãng với công suất điện 3+5 MW” của học viên; Nguyễn Đức Dũng: Người hướng dẫn khoa học: GS TS Nguyễn Sĩ Mão Nội dung đề tài: Nghiên cứu các phương án để lựa chọn thích hợp lò hơi tận dụng nhiệt cho ngành xi măng ở
nước ta hiện nay và tính toán thiết kế tối ưu lò hơi tận dụng nhiệt khói thải cho nhà
máy xi măng Bút Sơn để phát điện từ 3+5 MW của trường Đại học Bách Khoa Hà
Nội năm 2007
-_ Sáng ngày 25/7/2013, Sở Công Thương Hà Nam tổ chức Hội nghị thẩm định
thiết kế cơ sở Trạm phát điện tận dụng nhiệt khí thải, công suất 4,5 MW công ty cổ
phần Vissai Hà Nam do ông Trần Bá Ca — Phó Giám đốc Sở chủ trì Tham dự Hội
nghị có đại diện các cơ quan: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Xây dựng, Sở Khoa học và Công nghệ, Công ty Cô phần Vissai Hà Nam
Trang 25và điện áp 6,3 kV Điện áp 6,3 kV sẽ đưa vào máy biến áp đặt tại trạm điện chính
của nhà máy và tham gia cung cấp điện cho đây chuyển sản xuất xi măng Dự án đi
vào hoạt động sẽ giúp nhà máy tiết kiệm 20% điện năng của dây chuyền sản xuất xi măng đồng thời giúp bảo vệ môi trường, giảm lượng bụi và khí thải ra môi trường
Tại Hội nghị các đại biểu đã cùng nhau bàn bạc trao đổi, thảo luận các van dé liên quan đến việc xây dựng trạm phát điện tận dụng nhiệt khí thải như: Dự trù thiết bị công nghệ, kết cấu công trình, đâm bảo an toàn trong quá trình vận hành, chú ý
đầu tư công nghệ đồng bộ
Kết luận Hội nghị, ông Trần Bá Ca ghi nhận các ý kiến đóng góp của các đại biểu, đồng thời yêu cầu chủ đầu tư và đơn vị tư vấn chỉnh sửa và hoàn thiện thiết kế
cơ sở của dự án theo các ý kiến đã được thống nhất từ đó có cơ sở ra kết quả thẩm định (http:/hanam.gov.vn — Sở Công Thương)
- Vira qua tại Hà Nội, Tổng công ty Công nhiệp Xi măng Việt Nam (VICEM) JFE Engineering Corporation (Nhật Bản) và Công ty Pratt & Wintney Power Systems
(PWPS) (Mỹ) tổ chức hội thảo về “Công nghệ thu hồi nhiệt dư để phát điện” trong
ngành công nghiệp xi măng và các ngành năng lượng của Việt Nam Tại hội thảo,
hai công ty hàng đầu thế giới trong việc cung cấp giải pháp trong lĩnh vực điện
năng, đặc biệt là công nghệ ORC (Organic Rankia Cycle) thu hồi nhiệt để phát điện,
đã giới thiệu các công nghệ tiên tiến và trao đổi một số kinh nghiệm hoạt động, triển
khai tại các dự án trên toàn cầu Đại diện lãnh đạo của JFE cho biệt đã cung cấp 277
nồi hơi, tổng công suất 790 MW, trong đó cung cấp cho ngành xi măng là 56 nổi
hơi công suất 260 MW ở một số quốc gia trên thế giới ( Trung Quốc 42 nỗi hơi,
Nhật Bản 213 nồi hơi, khu vực Đông Nam Á là 12 nỗi hoi) JFE đã triển khai thực hiện thành công rất nhiều trạm phát điện tận dụng nhiệt thừa trong hệ thống ORC cho các trạm công suất phát điện nhỏ và nhiệt độ khí thải thu hồi từ quá trình sản
Trang 26Mỗi quốc gia đều có các nghiên cứu riêng của mình nhằm hoạch định các kế
hoạch năng lượng cho phù hợp đảm bảo an ninh năng lượng và phát triển bền vững Đặc biệt là các quốc gia phát triển, không chỉ đảm bảo nguồn năng lượng, các quốc gia này đang tích cực hướng đến các chính sách và kế hoạch phát triển theo hướng
bảo vệ môi trường sống bằng cách nghiên cứu các biện pháp để giảm thiểu tối đa
các khí thải trong quá trình phát triển kinh tế bền vững — gọi chung là chính sách năng lượng xanh Các nước đi đầu trong lĩnh vực này có thể kể đến như Thụy Sỹ,
Bi, Pháp, Mỹ, Đức, Lebanon, Nhật Bản, Thái Lan.v.v
- NEDO Được thành lập tháng 10 năm 1980 với tên gọi “Tổ chức Phát triển
Năng lượng mới (New Energy Development Organization)” đến tháng 10 năm 1988
đổi tên “Cơ quan Năng lượng mới và Phát triển công nghệ công nghiệp (New
Energy and Industrial Technology Development Organization - NEDO)” nghién
cứu và đưa ra các dự án tái tạo năng lượng như”;
® Dyan st dung pin mat trời quy mô lớn cho nhà máy phát điện (PV Power Generation)
© _ Nghiên cứu trong việc sử dụng hiệu quả năng lượng
s Chuyển đối máy phát điện Diesel sang nhiên liệu kép (Dual-fuel)
* Str dung nhiệt thải từ lò đốt rác thải và xử lý chất thải
© _ Tận dụng nhiệt thải của nhà máy xi măng Điều này đã được minh chứng như đã giới thiệu ở nhà máy xi măng Hà Tiên 2 ở trên
-_ Các nhà khoa học thuộc đại học Purdue và công ty Generral Motors của Mỹ vừa
hợp tác phát minh máy phát điện nhiệt năng thực hiện sản xuất điện bằng cách lợi
dụng sự chênh lệch nhiệt độ Máy phát điện nhiệt năng này có thể chuyển hóa nhiệt
lượng từ khí thải xe hơi thành điện năng (www.moit,gov.vn)
- _ Trung Quốc đã nghiên cứu thiệt kế và chế tạo thiết bị đồng bộ cho các trạm phát
Trang 27từ loại lò nung Clinker 1.200 tén/ngay dén 2.500 tan/ngay, 4.000 tắn/ngày, 5.000 tấn/ngày với tháp trao đổi nhiệt 4 tang, 5 tầng với công suất máy phát điện 2500
kW, 4.500 kW, 7.500 kW, 9.000 kW nhiệt dư nhiệt độ thấp sẽ phát ra được 34-40
kWh/tấn Clinker với gid chi 1-1,5 cent/kWh đã góp phần giảm tối đa giá thành sản xuất xi măng, đồng thời tiết kiệm năng lượng quốc gia, bảo vệ môi trường, đem lại
lợi ích kinh tế xã hội cao ( www.tietkiemnangluong.com.vn)
1.3 Mục đích của đề tài
Trong bối cảnh hội nhập và phát triển đất nước, bên cạnh mặt tích cực chúng ta cũng đang đối mặt với những thách thức trong thời đại mới Một trong số đó là van dé an ninh năng lượng Cùng với xu thé chung cia thé giới việc đảm bảo năng
lượng cho phát triển đất nước phải hướng đến một nền kinh tế sạch đảm bảo phát triên bền vững và bảo vệ môi trường sống Do đó, để tài được thực hiện với mục
đích:
1 Về mặt kỹ thuật: Khảo sát, tính tốn và mơ phỏng lại hệ thống thu hỏi nhiệt thải nhà máy xi măng Holcim — Kiên Giang, từ đó chọn lựa và lắp đặt các thiết bị thu hồi nhiệt thải phù hợp với từng hệ thống
2 Về mặt kinh tế: Tính thời gian thu hồi vốn khi lắp đặt, vận hành và khai thác hệ thống phát điện thu hồi nhiệt thải
3 Về mặt môi trường: Tính lượng giảm phát thải CO; khi tận dụng năng lượng
nhiệt thai dé phát điện
Từ hệ thống cung cấp năng lượng tận dụng nhiệt thải của nhà máy Holcim,
để khuyến cáo về mặt áp dụng cơng nghệ cho tồn ngành xi măng Việt Nam
1.4 Nhiệm vụ và giới han dé tài
1.4.1 Nhiệm vụ nghiên cứu đề xuất
-_ Khảo sát và phân tích năng lực sản suất của ngành công xi măng trên thế giới
- _ Khảo sát và phân tích năng lực sản suất của ngành công xi măng Việt Nam - _ Phân tích công nghệ ngành xi măng và nồng độ ô nhiễm của từng loại công
Trang 28- _ Giới thiệu về công nghệ thu hồi, tận dụng nhiệt thải để phát điện
- Tính toán và sử đụng phần mềm Visual Basic để mô phỏng trạm phát điện nhiệt thải của nhà máy Holcim — Kiên Giang
- Đề ra hướng phát triển ứng đụng đề tài với các nhà máy xi măng khác cho toàn
ngành xi măng và cho ngành nghề khác như ngành luyện kim, dệt, nhuộm, chế
biến thực thẩm, ngành mía đường tại Việt Nam
1.4.2 Giới hạn đề tài
- _ Giới hạn để tài là nghiên cứu trạm phát điện tận dụng nguồn nhiên liệu nhiệt
thai dé phat điện của nha may xi mang Holcim — Kién Giang
- Do một số các yếu tố chủ quan từ cá nhân học viên và khách quan từ sự phức tạp ngành công nhiệp xi măng; tính bảo mật thông tin, tài liệu của nhà máy xi măng Holcim và là lĩnh vực mới của đề tài nghiên cứu
1.5 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 1.5.1 Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu, đọc tài liệu trong và ngoài nước
- Phan tích kỹ thuật, công nghệ các nhà máy xi măng trong nước
- Áp dụng chu trình Rankine để tính toán cho hệ thống thu hồi nhiệt thải để
phát điện
- Sử dụng định luật 1 nhiệt động lực học, định luật 2 nhiệt động lực học, thành lập các phương trình cân bằng năng lượng và khối lượng trong hệ thống
- Tính toán và mô phỏng mô hình, so sánh kết quá tính toán mô phỏng với kết
quả tính toán thực tế
1.5.2 Phương tiện nghiên cứu
- Tài liệu: Sử đụng các báo cáo khoa học, góp ý của giáo viên hướng dẫn, các quyết định, quy hoạch được thủ tướng, chính phủ, các cơ quan liên quan phê duyệt, tông hợp từ các nguồn trên internet
Trang 291.6 Nội dung luận văn:
Chương l1: Giới thiệu tổng quan
Chương 2: Khảo sát tổng quan ngành xi măng thế giới và ngành xi măng Việt Nam Chương 3: Khảo sát quy trình sản xuất xi măng và công nghệ của ngành xi măng Chương 4: Cơ sở lý thuyết chu trình Rankine và giới thiệu phần mềm mô phỏng Visual Basic
Chương 5: Ứng dụng chu trình để tính tốn và mơ phỏng nhà máy phát điện
thu hồi nhiệt thải của công ty xi măng Holcim
Trang 30Chuong 2
KHAO SAT TONG QUAN NGANH XI MANG THE
GIOI VA NGANH XI MANG VIET NAM
Mục tiêu: chương này khảo sát tông quan về ngành xi măng trên thế gới, ngành
xi măng trong nước về quy mô, sản lượng, công nghệ; để từ đó có thể thấy rõ tiểm
năng và năng lực của nước †a so với các nước bạn trên thế giới và nên hay không trong việc đầu tư công nghệ theo xu hướng phát của thế giới và giảm thiểu ô nhiễm môi trường
Nội dung: Chương 2 gồm
2.1 Tổng quan về ngành xi măng thế giới 2.2 Tổng quan về ngành xi măng Việt Nam 2.1 Tông quan về ngành xi măng thế giới
Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 160 nước sản xuất xi măng, theo tạp chí xi
măng toàn cầu (tháng 12 năm 2013), các nước có ngành công nghiệp xi măng chiếm
sản lượng lớn của thế giới thuộc về Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Brazil, Iran, Việt
Nam, Turkey, Nga, Nhật Ban, A Rap Saodi và một số nước như khu vực Đông Nam
A la Thai Lan, Indonesia!"
Trang 31Nga 55,6 60,0 9 _| Nhat Ban 513 52,0 10 | Ả Rap Saodi 48,4 43,0
Ngành công nghiệp xi măng toản cầu đã có những thay đổi lớn trong những năm
gần đây, đặc biệt kể từ sau cuộc khủng hoảng kinh tế năm 2008 ¬ XS TC oan $ ` 3 “ga -10840M0/m F ve Coma (4M) lưyợc-MEMtr tra (15/Mt/m) fnnr(XMUr) Japan (TMK 3woaniand{1?4MMUw]
Tưwem(/0Á/m} []0MUM Theimaiœ-18iMứ [J0MUy bial (16a CD tie Mưiễc Eest/ Khác -688Wp []0MUr taaGMUm) — NỔU-3wM — Medo( tMUy) NỄ(-SUU - GnagjĐlUU BB0-3MÚ" - Ngga(0MV0) Io-sux
Thalad(@M/Ø) ẨEÖ5-1MnC — hai (0800) 7-10 Rea(SsMưn) EZ-10t@ SuiAnbatMuri 5-1
Venam(2Mun) ẨN10-20MUw - UÁO0Mư) lNH-2MỤC Pemgs(2Mw) RA0-20M9 aye OMAR) 1 Pakistan (13Me/ys) EEW20-90MUw — (dembz(12Mtp) Mœngola(10Mđ/w) NR50-100MCw - Veseuia(RMy) Ñ7-SMU They Ghee} BR 20-SOMty" South Abia (Mei INa-suur GR S0- VOOM Geec[(0Á0n) INW-1MUy temenpMưm) Ns-t0Mty lhbdiwan(SMUy) NÑ100-390MẤUN Argentina (Bis) Ñ100-30Mt@2 trẻxd[12M¿) BH 300-300 tia (Sei 10-102 thdoncsa(SMUM) ÔNN+2MUN — G2nnan(dfVw) M00 Span My) ME 00N - Gx(Ay) +2
Hình 2.1 Năng lực được mã hóa theo màu sắc từ đậm đến nhạt của các nước sản xuất xi măng trên bán đồ (Nguồn: Tạp chí toàn cầu)
Thị phần mới nổi như Trung Quốc, Ản Độ hiện chiếm khoảng 83% thị phần xi
măng của thế giới Các quốc gia có nền kinh tế tiền tiến như Châu Âu, Châu Mỹ
chiếm phần lớn thị phần còn lại
Như vậy các quốc gia có sản lượng xi măng lớn đều thuộc về Châu Á, Châu Âu
và Châu Mỹ
Trang 32Mt vào năm 2007, tăng lên 2100 Mt vào năm 2011 và đạt 2150 Mt vào nam 2012
Tiếp thao đó, các nước có sản lượng sản xuất tăng đáng kể là lran, My, Viét Nam, A Rap Saodi 120 100 Cement Production (Mt) & 2006 2007 2008 2009 2010 201 2012 Tear
Hình 2.2 Sản lượng xi măng sản xuất (Mi) theo năm 2006-2012 theo báo cáo
Trung tâm khảo sát địa chất Hoa Kỳ (Nguồn: Tạp chi toan cau)
Theo Hiệp hội xi măng châu Âu CREMBUREAU đã đánh giá rằng, tình hình
còn tồi tệ hơn trong quý đầu năm 2013 Tuy nhiên theo các dữ liệu GDP mới nhất nhất cho thấy bức tranh kinh tế v? mô yếu nhất trong EU kể từ khi bắt đầu cuộc khủng hoảng kinh tế 2008, theo báo cáo trong quý hai năm 2013 tình hình sản lượng sản xuất xi măng tăng đáng kế so với cùng kỳ năm trước ở Pháp, Đức và Ý (14,3%, 13,2% và 10,0% tương ứng, so với quý hai của năm 2012)
Dự báo của quỹ tiền tệ quốc té IMF (International Monetary Funđ) cho nền kinh tế toản cầu cho đến năm 2013, được phản ảnh trong ngành công nghiệp xi măng toàn cầu Theo báo cáo của các công ty xi măng lớn đa quốc gia được phản ánh thực
tế trong doanh số bán xi măng bị giảm sút, nhường chế cho thị trường mới nổi ở
Trang 33chung lại hoặc giâm sút do nền kinh tế toàn cầu suy thoái và giá cả nguyên liệu nhiên liệu ngày càng tăng Hữm597% wv Đen WWien1.2% Mi taty 0.89% Wi sapan 1.4% Bil South Korea 2% ElMeio 10% Fe 175 Su Arabia 1.2% Spain 0.56% Hình 2.3 T¡ lệ % doanh số bán xỉ nan Mi urkey 1.7% mang (Mt) cha cac nude trong nam HiVietnam 1.8% ira 1.9% 2012 Theo báo cáo của tô chức USGS Hus21% năm 2013 (Nguồn: Tạp chí toàn cầu)
Dự báo kinh tế toàn cầu của tổ chức IMF năm 2013 được phan ánh trong ngành công nghiệp xi măng thê giới, số liệu báo cáo của các công ty lớn đa quốc gia về doanh số bán xi măng theo xu hướng bị chậm lại, nguyên nhân bởi thị trường xi măng mới nỗi như châu Á và Trung Đông Thị trường có thâm niên cao như Châu Âu và Bắc Mỹ không thay đổi hoặc giảm sút do nền kinh tế toàn cầu kém và giá cả ngảy càng tăng của nguyên nhiên liệu
Đề hiểu rõ hơn, có cái nhìn chỉ tiết hơn, chúng ta khảo sát một số nước có sản
lượng xi măng sản xuất lớn nhất thể giới và khu vực
+ Trung Quắc
So với các nước trong khu vực và thế giới, Trung Quốc là nước có năng lực sản xuất xi măng lớn nhất và nhiều nhất Điểm nổi bật là các nhà máy có tỉ trọng công suất lớn đều tập trung ở phía đông-nam ven biểm, địa hình tương đối bằng phăng và khí hậu ôn hòa Tỉnh An Huy nằm phía đông trung tâm, là khu vực có công suất xi măng lớn nhất với 193,7 Mt/ năm Một phần sản lượng xi măng sản xuất ra được
tiêu thụ bới người dân ở các tinh lân cận phía bắc, phía đông - nam và phía đông
Trang 34mà còn bao gồm các thành phố lớn như Hồng Kông và Ma Cao Ngược lại ở phía tây và phía bắc có địa hình đổi núi hiểm trở, mật độ dân cư thấp thì chỉ có các nhà
máy có công suất thấp khả năng khoảng 25 Mt/nam
1Apky sơncling to Global Cement Lirectayy 2012 1-WMur ashy SiMe By T0†-18MAn EM -'SUUp INB 11-XAlHUu RE 2ae “ ha.m
Khu vực co san lượng xì Stein măng lơn nhất, được chua
theo đương chấm xanh
Hình 2.4 Bản đồ các tỉnh đông-nam ven biển, năng lực được mã hóa theo màu
sắc từ đậm đến nhạt của các khu vực sản xuất xi măng (N, guén: Tap chi toàn cầu)
Bảng 2.2 Sản lượng sản xuất xỉ măng các tỉnh, các khu hành chính tự trị và
Trang 36* Án Độ
Án Độ là nước có năng lực sản xuất xi măng lớn thứ hai thé giới với sản lượng
298 Mưnăm và là nước có dân số cao thứ hai sau Trung Quốc Khác với các
quốc gia và khu vực, lịch sử Ấn Độ về ngành xi măng là các nhà máy lớn luôn được xây ở trung tâm, điều này có thể là đo các tuyến đường sắt luôn được chọn
là phương tiện vận chuyển chính đã được xây dựng như mạng lưới liên kết giữa các thành phó lớn
Khu vực co san lượng xi
măng lơn nhất, được cha theo đương chấm xanh
Hình 2.5 Bản đồ của Án Độ, năng lực được mã hóa theo màu sắc từ đậm đến nhạt các bang sản xuất xi măng (Nguồn: Tạp chí toàn cầu)
Trang 37nhưng chỉ đân số chỉ chiếm 7% dân số cả nước; Ngược lại các tiểu bang như Uttar Pradesh , Bihar và Tây Bengal không tập trung nhà máy có công suất lớn
nhưng lại có mật độ dân số cao
Trang 3823 | Tamil Nadu 34,7 24 Tripura 0,0 25 | Uttar Pradesh 4,1 26 | Tay Bengal 1,9 Tổng sản lượng 298 * Mỹ
Tại Mỹ, cũng giống ở các quốc gia phát triển khác, mật độ dân số đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất xi măng Phía đông có đân số đông hơn phía tây,
đặc biệt là ở phía tây-bắc và là nơi đầu tiên người châu Âu đến định cư; đặc biệt là
thung lũng Lehigh ở Pennsylvania, là khu vực sản xuất xi măng lớn đầu tiên ở Mỹ
vào cuối những năm 1800 và đầu những năm 1900 DÂN —m
Đương chấm vanh cha cac ® bang lam hai vụng đong- :
am tay-bic :
Hình 2.6 Bản đồ của Mỹ, năng lực được 0-1MWw [—] |
: 1-2Mư 6-12Mty |
Trang 39Pennsylvania co nang luc sản xuất xi măng cao nhất ở phía đông -bắc với 7,5
Mt/nim, cdc bang mién nam Texas 12,5 Mt/nam va California 12,4 MƯnăm đó là những khu vực những bang hiện đẫn đầu về công suất xi măng ở Mỹ
Trang 4023 | Ohio 2,2 24 | Oregon 1,0 25 | Pennsylvania 7,5 26 | Nam Calorina 4,5 27 | Nam Dakota 1,0 28 | Tennesse 1,8 29 =| Texas 15,2 30 | Utah 2,2 31 | Virginia 1,4 32 | Washington 1,14 33 | Tay Virginia 2,0 34 | Wyoming 0,7 Tẳng sản lượng 118,64 + Chau Au
Hai nước có sản lượng xi măng lớn nhất châu Âu trong năm 2013 đó là Thỏ Nhi
Kỳ 82,5 Mt/năm và Nga 80,1 Mtnăm, cá hai đều có những dự án mở rộng cơ sở hạ
tầng và các dự án về nhà ở Ngoài hai nước trên nước có sản lượng xi măng lớn tiếp
theo là Italy 52,7 Mưnăm và Tây Ban Nha 49,3 Mưnăm Sản xuất xi măng Tây Ban Nha đã giảm xuống còn khoảng một phần ba trong những năm trước sau cuộc