Tính toán, đánh giá và đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho nhà máy bia Dung Quất.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN NGỌC PHÚ TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT Chuyên ngành: Kỹ Thuật điện Mã số: 60 52 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng- Năm 2018 Cơng trình đƣợc hồn thành TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đoàn Anh Tuấn Phản biện 1: TS Trần Vinh Tịnh Phản biện 2: GS TS Nguyễn Hồng Anh Luận văn đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật điện họp Trƣờng Đại học Bách khoa vào ngày 30 tháng 06 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin học liệu Truyền thông, Đại học Đà Nẵng Trƣờng Đại học Bách khoa - Thƣ viện Khoa điện, Trƣờng Đại học Bách khoa – ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài  Trong sống nay, lƣợng yếu tố định trình sản xuất Tình trạng lãng phí sử dụng lƣợng hiệu với nhiều nguyên nhân khác nhƣ: quản lý chƣa tốt, ngƣời quản lý ngƣời sử dụng chƣa quan tâm mức đến vấn đề tiết kiệm lƣợng, lạc hậu trang thiết bị sử dụng lƣợng công nghệ sản xuất Việc sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu Nhà máy giúp tiết kiệm đƣợc chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, tăng lợi nhuận, tăng tính cạnh tranh, đồng thời giảm phát sinh chất thải, bảo vệ mơi trƣờng Chính lý D.O đó, tơi chọn đề tài “Tính tốn, đánh giá đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho Nhà máy bia Dung Quất” Mục đích nghiên cứu Khảo sát nghiên cứu thực trạng sử dụng lƣợng nhằm điểm áp dụng giải pháp tiết kiệm cho Nhà máy Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Các giải pháp tiết kiệm lƣợng cho hệ thống quy trình sản xuất bia Nhà máy Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Nghiên cứu áp dụng giải pháp sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu cho Nhà máy bia Dung Quất, nhân rộng cho sở sản xuất khác giúp giảm chi phí sản xuất, tăng tính cạnh tranh, thân thiện với mơi trƣờng Cấu trúc luận văn Nội dung luận văn phần mở đầu, nội dung lại đƣợc bố trí bao gồm chƣơng: CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU - TÓM TẮT CÁC HOẠT ĐỘNG – DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY CHƢƠNG 2: NHU CẦU VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP NĂNG LƢỢNG – CÁC RÀNG BUỘC VỀ TÀI CHÍNH, KỸ THUẬT CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY CHƢƠNG GIỚI THIỆU - TĨM TẮT CÁC HOẠT ĐỘNG – DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu Nhà máy 1.1.1 Cơ sở thực khảo sát  Nhà máy bia Dung Quất Nhà máy thuộc Công ty Cổ phần Đƣờng Quảng Ngãi  Địa chỉ: 02 Nguyễn Chí Thanh, thành phố Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi  Số cán công nhân viên: 295 ngƣời  Nguyên liệu cho sản xuất: Gạo, Malt  Sản phẩm chính: Bia Dung Quất loại ( Bia lon bia chai)  Sản lƣợng bình quân hàng năm: 295 triệu lít bia  Tiêu thụ lƣợng loại: - Điện: 29.098.872 kWh - Dầu D.O: 6.313.661 lít  Số ca làm việc ngày: ca (24 giờ/ngày)  Thời gian vận hành năm: 365 (ngày/năm) 1.1.2 Phạm vi công việc khảo sát  Qua trao đổi với đại diện Nhà máy, tác giả thống phạm vị thực công việc khảo sát, tính tốn, đánh giá việc sử dụng lƣợng Nhà máy tập trung vào khu vực sản xuất 1.1.3 Khảo sát, đo đạc thiết bị đo 1.2 Tóm tắt hoạt động Nhà máy 1.2.1 Quá trình phát triển trạng Nhà máy 1.2.2 Chế độ vận hành tình hình sản xuất 1.3 Dây chuyền công nghệ sản xuất Nhà máy 1.3.1 Các cơng đoạn dây chuyền sản xuất Quy trình nấu lên men bia Nhà máy đƣợc thể hình sau: Hình 1.1 Quy trình nấu lên men 1.3.2 Thuyết minh quy trình dây chuyền sản xuất 1.3.3 Các hệ thống dây chuyền 1.3.3.1 Hệ thống nấu 1.3.3.2 Hệ thống cấp nhiệt 1.3.3.3 Hệ thống cấp lạnh 1.3.3.4 Hệ thống lên men 1.3.3.5 Hệ thống tích nhiệt 1.4 Kết luận chƣơng Qua chƣơng 1, ta nắm đƣợc tổng quan Nhà máy bia Dung Quất, trình hình thành, cấu tổ chức, sản xuất, quy trình sản xuất, chế độ vận hành tình hình sản xuất khu vực, sản lƣợng bình quân Nhà máy Trên sở Tác giả tiến hành khảo sát, thu thập số liệu Nhà máy, tìm hiểu nhu cầu khả cung cấp lƣợng, ràng buộc vấn đề tài chính, kỹ thuật Nhà máy Chƣơng CHƢƠNG NHU CẦU VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP NĂNG LƢỢNG – CÁC RÀNG BUỘC VỀ TÀI CHÍNH, KỸ THUẬT 2.1 Nhu cầu khả cung cấp lƣợng 2.1.1 Cung cấp tiêu thụ điện  Hiện tại, Nhà máy có 10 trạm biến áp để cung cấp điện cho khu vực Sơ đồ đơn tuyến hệ thống cung cấp điện cho toàn Nhà máy đƣợc thể hình sau: Hình 2.1 Sơ đồ khối cung cấp điện cho Nhà máy  Tổng lƣợng điện tiêu thụ Nhà máy 29.098.872 kWh, tƣơng đƣơng với chi phí vào khoảng 36,9 tỉ đồng Trong đó, điện tiêu thụ bình thƣờng, cao điểm, thấp điểm lần lƣợt là: 16.449.866 kWh; 5.444.498 kWh 7.204.508 kWh Hình 2.2 Tỉ lệ sử dụng điện hệ thống  Hệ thống lạnh phụ tải lớn Nhà máy với tỉ lệ tiêu thụ điện 40,8% Tiếp theo, hộ tiêu thụ điện nhiều thứ khu chiết - đóng gói chiếm 23,1% Nhà nấu chiếm 9,6% tổng điện tiêu thụ Nhà máy Các khu vực khác nhƣ thu hồi CO2, xử lý nƣớc thải, khí nén chiếm tỉ lệ lần lƣợt 6,7%, % 4% Ngoài ra, khu vực khác nhƣ văn phòng, canteen… chiếm khoảng 8,5% 2.1.2 Cung cấp tiêu thụ nhiên liệu  Dầu D.O dạng lƣợng tiêu thụ lớn Nhà máy Dầu D.O đƣợc sử dụng để vận hành lò Theo số liệu thống kê, tổng lƣợng dầu D.O tiêu thụ năm 2012 6.313.661 lít, với chi phí khoảng 137,5 tỉ đồng 2.1.3 Cung cấp tiêu thụ nước 2.2 Các ràng buộc tài chính, kỹ thuật 2.2.1 Các vấn đề kỹ thuật, công nghệ, môi trường 2.2.1.1 Các vấn đề kỹ thuật, hệ thống tiêu thụ lƣợng a Hệ thống lạnh  Theo kết thống kê đo đạc, hệ thống lạnh chiếm 40,8 % tổng điện tiêu thụ Nhà máy b Hệ thống lò  Hiện tại, Nhà máy sử dụng hệ thống gồm lò để đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiệt Nhà máy Tổng cơng suất lò 51 tấn/h  Theo kết thống kê, năm 2012, lƣợng dầu D.O tiêu thụ 6.316.661 lít với chi phí 137,5 tỉ đồng  Thơng qua thiết bị thiết bị thu hồi nhiệt, nhiệt độ khói thải khỏi lò trung bình từ 2500C giảm khoảng 1550C (giảm khoảng 950C) Trong đó, nhiệt độ nƣớc cấp trƣớc vào lò khoảng 1040C, sau qua gia nhiệt, nhiệt độ tăng lên khoảng 1250C Vì , Nhà máy tiết kiệm đáng kể chi phí nhiên liệu để vận hành hệ thống lò  Riêng lò thứ (STANDARD FASEL – 10 tấn/giờ) lò thứ (LOOS – 15 tấn/giờ) sử dụng nhiên liệu dầu D.O, đồng thời đƣợc cấp nhiên liệu Biogas bổ sung từ bể phân hủy kị khí UASB Qua đó, Nhà máy giảm đƣợc lƣợng dầu D.O dùng để vận hành hai lò kể  Theo số liệu thống kê, năm 2012, Nhà máy tiêu thụ 6.313.661 lít dầu D.O, 239.384 Nm3 Biogas, chủ yếu dùng để cung cấp cho hệ thống lò c Hệ thống khí nén  Hệ thống khí nén Nhà máy gồm máy nén Trong đó, máy nén đƣợc nối mạng với để cung cấp cho cơng đoạn sản xuất Máy nén lại đƣợc sử dụng trình xả hèm nhà nấu  Theo kết thống kê đo đạc, hệ thống khí nén chiếm 4% tổng điện tiêu thụ Nhà máy d Dây chuyền đóng gói  Nhà máy có dây chuyền đóng chai dây chuyền đóng lon thuộc vào loại đại Hệ thống vận hành hồn tồn tự động, khép kín kiểm tra nghiêm ngặt từ kiểm tra vỏ chai, mức bia qua hệ thống “mắt thần” tự động Dây chuyền đóng chai có cơng suất 50.000 chai/giờ dây chuyền đóng lon đạt cơng suất 90.000 lon/giờ Nhà máy hoàn thành việc lắp đặt hệ thống dán nhãn tự động, hệ thống đóng thùng carton thiết bị tối tân  Theo kết thống kê đo đạc, khu vực dây chuyền đóng gói chiếm 23,1% tổng điện tiêu thụ Nhà máy 2.2.1.2 Các ràng buộc tài 2.2.1.3 Năng lƣợng tiêu chuẩn 2.2.2 Các giải pháp đánh giá kinh tế 2.3 Kết luận chƣơng Qua chƣơng 2, ta nắm đƣợc tổng quan nhu cầu khả cung cấp lƣợng cho trình sản xuất Nhà máy  Hiện tại, Nhà máy có 10 trạm biến áp để cung cấp điện cho khu vực sản xuất  Năm 2012, tổng điện tiêu thụ Nhà máy 29.098.872 kWh, tƣơng đƣơng với chi phí vào khoảng 36,9 tỉ đồng  Dầu D.O dạng lƣợng tiêu thụ lớn Nhà máy Dầu D.O đƣợc sử dụng để vận hành lò Theo số liệu thống kê, tổng lƣợng dầu D.O tiêu thụ năm 2012 6.313.661 lít, với chi phí 137,5 tỉ đồng  Nƣớc đƣợc Nhà máy sử dụng trình sản xuất đƣợc khai thác từ nguồn giếng, nguồn nƣớc thủy cục chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt Tổng lƣợng nƣớc tiêu thụ năm 2012 1.503.951 m3 Trên sở đó, tác giả đƣa nhận xét, đánh giá tiềm năng, tính tốn đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng cho Nhà máy chƣơng CHƢƠNG TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY 3.1 Các giải pháp cho hệ thống động 3.1.1 Hiện trạng hệ thống động Nhà máy Tác giả thực hiên đo đạc số liệu thực tế Nhà máy, số liệu cụ thể đƣợc thể bảng sau Bảng 3.1 Kết đo đạc số thiết bị tiêu thụ điện Nhà máy Tên thiết bị KHU NHẬP LIỆU, XAY NGHIỀN, KHU NẤU: Khu nhập liệu, xay nghiền: Động nghiền gạo (ET5-M26) Biến tần Pđm Điện áp TB 37 232,90 % Lệch áp P 1,43 26,36 Q 2,78 S CosØ 26,6 0,99098 Khu nấu: Động bơm khuấy hồ hóa (ET1-M04) Động đùn bã (ET1M09) Động bơm sơi hoa 2- lắng xốy (ET1M17) Động bơm dịch sang lạnh nhanh (ET1M20) Động bơm nƣớc nóng số 1(ET1-M21) Động bơm nƣớc nấu số 1(ET1-M23) Trạm bơm nƣớc: 229,87 1,19 18,6 24 30,4 0,61184 230,70 0,94 0,85 1,38 1,62 0,52469 5,5 231,67 0,91 1,32 1,63 2,09 0,63158 18,5 210,27 10,98 1,13 0,93 2,8 0,40357 11 230,26 1,14 1,38 3,54056 3,8 0,36316 5,5 231,82 1,12 1,56 2,06 3,03 0,51485 11 233,53 0,81 3,88 5,62 6,83 0,56808 232,56 1,70 4,76 6,3 7,91 0,60177 50,66 1,11 0,58 1,62 1,73 0,33526 232,07 0,73 123,1 88,86 232,77 0,80 2,17 4,62 227,26 1,22 28,15 20,11 35,02 0,80383 222,32 1,67 22,44 2,27 23,47 0,95611 227,04 1,52 36,67 2,93 37,32 0,98258 231,11 0,08 28,93 29,26 41,19 0,70235 232,20 211,79 0,86 14,62 1,69 3,19 37,36 40,11 0,3645 3,24 4,56 0,69956 P = 5,5 kW, Bơm nƣớc tinh + bơm U = 380 V, nƣớc thô f = 50 Hz Nhà xử lý nƣớc: Bơm cấp nƣớc nguồn 15 (P1A ) Tổng công suất ht Krones = 209,99 kW NĂNG LƢỢNG Bơm nƣớc ngƣng 7,5 Tổng công suất = 96,5 kW Hệ máy nén khí: Động máy nén 37 Kobelco Động máy nén GA 55 55 Động máy nén ZT 55 55 Hệ thống thu cấp CO2 Máy nén hóa lỏng 55 CO2 Hệ thống lạnh pisston N4WB Động máy nén 65 Động bơm cấp 7,5 147,3 0,8359 4,76 0,45588 10 Bảng 3.2 Kết tính tốn giải pháp tiết kiệm lượng cho động CS tiết CS tiết kiệm Chi phí kiệm Chi phí đầu Năng Chi phí tiết Thời sử đầu tƣ thay tƣ lƣợng kiệm gian thu Tên thiết bị dụng thay động động Powerboss tiết kiệm năm hồi vốn Powerb hiệu suất (VND) (kWh) (VND) (Tháng) oss (VND) cao (kW) (kW) KHU NHẬP LIỆU, XAY NGHIỀN, NẤU Động nghiền gạo 8,3034 33.715.000 20.589,9 30.871.001,9 13,1 (ET5-M26) 2.049,0 3.072.153,4 Khu nấu Động bơm khuấy 74,3 111.396,2 hồ hóa (ET1-M04) Động đùn bã 0,4158 15.798.000 967,6 1.450.728,7 130,7 (ET1-M09) Động bơm sơi hoa2- lắng 0,09 8.419.000 1.326,9 1.989.471,0 50,8 xốy (ET1M17) Động bơm dịch sang lạnh 145,5 218.109,8 nhanh (ET1-M20) Động bơm nƣớc nóng số 162,1 243.030,3 1(ET1M21) Động bơm nƣớc 290,9 436.178,5 nấu Trạm bơm nƣớc 11 Bơm nƣớc tinh + bơm nƣớc thô Nhà xử lý nƣớc Bơm cấp nƣớc nguồn 1( P1A ) NĂNG LƢỢNG Bơm nƣớc ngƣng Hệ máy nén khí Động máy nén Kobelco Động máy nén GA 55 Động máy nén ZT 55 Hệ thống thu cấp CO2 Máy nén hóa lỏng CO2 Hệ thống lạnh pisston N4WB Động máy nén Động bơm cấp Glycol Hệ thống lạnh trục vít 210 Động máy nén Động bơm tuần hoàn 0,04 6.941.000 749,0 1.123.006,8 150,6 225.811,6 368,9 160,6 240.856,9 8,86725 33.715.000 21.438,0 32.142.689,9 12,6 7,0686 39.840.000 18.031,1 27.034.526,2 17,7 11,55105 39.840.000 28.943,0 43.395.153,6 11,0 9,11295 39.840.000 18.973,9 28.448.138,4 16,8 10.649,7 15.967.486,0 55,3 499,6 748.999,7 - 4,6053 73.595.000 1,31 7.827.000 4.704,0 7.052.840,1 13,3 10.984,4 16.469.233,3 - 744,8 1.116.662,7 12 Động bơm cấp Glycol Hệ thống lạnh trục vít 250 Động máy nén Động bơm cấp Glycol Tổng - 45,234 169.300.000 102.714,9 154.003.594,7 212,1 317.948,7 445.643.000 23.187.000 282.061,7 414.153.592,0 13,2 13,6  Khi sử dụng giải pháp kỹ thuật đƣợc đề xuất nhƣ trên, dự kiến Nhà máy tiết kiệm đƣợc năm khoảng 282 triệu đồng, giảm phát thải CO2 tƣơng đƣơng 116 tấn/năm 3.1.5 Kết luận đề xuất cho giải pháp động a Kết luận Phần đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng cho hệ thống động nhằm giúp Nhà máy đánh giá trạng tiềm tiết kiệm lƣợng cụ thể mà đầu tƣ vào giảm thiểu chi phí sử dụng lƣợng, mang lại chi phí tiết kiệm hàng năm cho Nhà máy Bảng 3.3 Mức đầu tư tính hiệu giải pháp T T Giải pháp Thay đổi động hệ thống bơm Lắp đặt Powerboss cho động Tổng Cân điện áp Chi phí đầu tƣ (VND) 23.187.000 445.643.000 468.830.000 Năng lƣợng tiết kiệm năm (kWh) 6.182 Giảm phát thải CO2 (Tấn) Chi phí tiết kiệm năm (VND) Thời gian hoàn vốn (Tháng) 2,55 9.268.000 30 275.880 113,90 404.885.000 13,2 282.062 116 414.153.000 13,6 83.194 34,40 124.735.000 b Đề xuất Để thực giải pháp đƣợc đề xuất phần này, tác giả có số đề xuất sau đây: Nhà máy tiến hành cân nhắc lựa 13 chọn giải pháp cụ thể, dễ thực đánh giá để tiến hành thực giải pháp 3.2 Các giải pháp cho hệ thống chiếu sáng 3.2.1 Giải pháp 1: Thay Đèn cao áp 250W & 400W đèn Led 100W a Hiện trạng  Theo thống kê Nhà máy có 352 đèn cao áp 400W chiếu sáng xƣởng, 323 đèn cao áp 250W chiếu sáng trời, 1.459 đèn huỳnh quang T8 chấn lƣu sắt từ 36W chiếu sáng cho khu vực văn phòng Bảng 3.4 Thống kê cụ thể loại đèn TT Loại đèn Đèn Huỳnh quang T8 chấn lƣu sắt từ Philips 36W Đèn cao áp Philips 250W Đèn cao áp Philips 400W Số lƣợng (bộ) Công suất (W) Thời gian sử dụng TB (giờ/ngày) 1.459 36 Văn phòng 323 250 Chiếu sáng 352 400 Chiếu xƣởng Khu vực sáng nhà b Đề xuất giải pháp  Việc sử dụng nhiều đèn đèn cao áp 250W 400W gây nên hao tổn lƣợng điện lớn so với thiết bị sử dụng cơng nghệ khác có cơng suất tiêu thụ điện nhỏ nhƣng độ sáng tƣơng đƣơng hơn, tuổi thọ dài Vì đề xuất thay đèn cao áp 250W & 400W sử dụng đèn LED 100W c Phân tích chi phí – Lợi ích  Thực giải pháp trên, ta tính tốn mức tiết kiệm nhƣ sau: - Tổng công suất tiết kiệm điện 01 năm thay đèn 250W & 400W đèn LED 100W là: ΔA = [(250W-100W)/1000 x 323bóng x 8giờ x 365ngày] + [(400W-100W)/1000 x 352bóng x 8giờ x 365ngày] = 449.826 kWh/năm 14 - Tổng chi phí tiết kiệm 01 năm là: ΔC = ΔA x C = 449.826 x 1.920 = 863.665.920 đồng (Với C = 1.920 đồng/kWh tiền điện trung bình trả cho 01 kWh) - Chi phí đầu tƣ thay đèn 250W & 400W đèn LED 100W (Bao gồm chi phí mua sắm thiết bị lắp đặt): V = (323 + 352) x 2.000.000 đồng/bộ = 1.350.000.000 đồng (Ước tính giá đèn LED 100W khoảng 2.000.000đồng/bộ theo giá thị trường, bao gồm chi phí lắp đặt) - Thời gian thu hồi vốn đầu tƣ là: T = V/ΔC = 1.350.000.000/863.665.920 = 1,6 năm  Chi phí lợi ích giải pháp thay đèn cao áp 250W & 400W đèn LED 100W đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 3.5 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp Thông số Đơn vị Công suất điện tiêu thụ Số sử dụng ngày Số ngày sử dụng năm Số lƣợng bóng đèn Điện tiêu thụ hàng năm Điện tiết kiệm hàng năm Giảm phát thải CO2 Giá điện trung bình Chi phí tiết kiệm hàng năm Giá tiền đèn Tổng chi phí đầu tƣ Thời gian hồn vốn W/bóng giờ/ngày ngày/năm kWh/năm kWh/năm Tấn VNĐ/kWh Triệu VNĐ Triệu VNĐ Triệu VNĐ Năm Đèn cao áp 250W Đèn cao áp 400W Đèn LED 100W 250 400 365 352 411.136 100 323 235.790 675 197.100 449.826 185,8 1.920 864 1.350 1,6  Nhƣ vậy, thực giải giáp này, hàng năm ta tiết kiệm đƣợc khoảng 449.826 kWh tƣơng đƣơng với 864 triệu đồng Với mức đầu tƣ cho giải pháp khoảng 1,35 tỷ đồng thời gian thu hồi vốn khoảng 20 tháng (1,6 năm) 15 3.2.2 Giải pháp 2: Thay đèn huỳnh quang T8 chấn lưu sắt từ 36W đèn T5 chấn lưu điện tử 28W Led 19W a Hiện trạng  Hiện Nhà máy dùng toàn loại đèn huỳnh quang T8 chấn lƣu sắt từ 36W chiếu sáng cho khu vực văn phòng b Đề xuất giải pháp  Với trạng tác giả có đề xuất sau: Thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W đèn Led 19W có độ sáng tuổi thọ tƣơng đƣơng cao c Phân tích chi phí - Lợi ích:  Thực giải pháp trên, ta tính tốn mức tiết kiệm nhƣ sau: * Khi thay đèn T8 chấn lưu sắt từ 36W đèn T5 chấn lưu điện tử 28W - Tổng công suất tiết kiệm điện 01 năm thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W là: ΔA = [(36W-28W)/1000 x 1.459bóng x 8giờ x 365ngày] = 34.082 kWh/năm - Tổng chi phí tiết kiệm 01 năm là: ΔC = ΔA x C = 34.082 x 1.920 = 65.437.440 đồng (Với C = 1.920 đồng/kWh tiền điện trung bình trả cho 01 kWh) - Chi phí đầu tƣ thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W (Bao gồm chi phí mua sắm thiết bị lắp đặt): V = 1.459 x 170.000 đồng/bộ = 248.030.000 đồng (Ước tính giá đèn T5 chấn lưu điện tử 28W khoảng 170.000đồng/bộ theo giá thị trường, bao gồm chi phí lắp đặt) - Thời gian thu hồi vốn đầu tƣ là: 16 T = V/ΔC = 248.030.000/65.437.440 = 3,8 năm * Khi thay đèn T8 chấn lưu sắt từ 36W đèn Led 19W - Tổng công suất tiết kiệm điện 01 năm thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn Led 19W là: ΔA = [(36W-19W)/1000 x 1.459bóng x 8giờ x 365ngày] = 72.425 kWh/năm - Tổng chi phí tiết kiệm 01 năm là: ΔC = ΔA x C = 72.425 x 1.920 = 139.056.000 đồng (Với C = 1.920 đồng/kWh tiền điện trung bình trả cho 01 kWh) - Chi phí đầu tƣ thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn Led 19W (Bao gồm chi phí mua sắm thiết bị lắp đặt): V = 1.459 x 500.000 đồng/bộ = 729.500.000 đồng (Ước tính giá đèn Led 19W khoảng 500.000đồng/bộ theo giá thị trường, bao gồm chi phí lắp đặt) - Thời gian thu hồi vốn đầu tƣ là: T = V/ΔC = 729.500.000/139.056.000 = 5,2 năm  Chi phí lợi ích giải pháp thay đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W đèn Led 19W đƣợc tổng hợp bảng sau: Bảng 3.6 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp Thông số Đơn vị Công suất điện tiêu thụ Số sử dụng ngày Số ngày sử dụng năm Số lƣợng bóng đèn Điện tiêu thụ hàng năm Điện tiết kiệm hàng năm Giảm phát thải CO2 Giá điện trung bình W/bóng giờ/ngày ngày/năm kWh/năm kWh/năm Tấn VNĐ/kWh Đèn T8 chấn lƣu sắt từ 36 153.370 Đèn T5 chấn lƣu điện tử 28 365 1.459 119.288 34.082 14 Đèn LED 19 80.945 72.425 30 1.920 17 Chi phí tiết kiệm hàng năm Giá tiền đèn Tổng chi phí đầu tƣ Thời gian hoàn vốn Triệu VNĐ Triệu VNĐ Triệu VNĐ Năm 65 0,17 248 3,8 139 0,5 730 5,2  Nhƣ vậy, thực giải giáp này, hàng năm Nhà máy tiết kiệm đƣợc khoảng 34.082 đến 72.425 kWh, tƣơng đƣơng với giá trị 65 đến 139 triệu đồng Với mức đầu tƣ cho giải pháp khoảng 248 đến 730 triệu đồng thời gian thu hồi vốn khoảng 46 đến 62 tháng (3,8 đến 5,2 năm) 3.2.3 Kết luận đề xuất cho giải pháp hệ thống chiếu sáng  Nhà máy thực theo phƣơng pháp chiếu, thay đèn hƣ hỏng hay đèn bị giảm độ sáng 3.3 Các giải pháp khác 3.3.1 Giải pháp 1: Lắp đặt thiết bị phân tích khói thải để tối ưu hóa lò a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp c Phân tích Chi phí – Lợi ích Bảng 3.7 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp Ghi Lƣợng nƣớc cấp lò ngày Lƣợng dầu D.O tiêu thụ ngày Số ngày vận hành năm Tổng lƣợng dầu D.O lò tiêu thụ năm Mức tiết kiệm thực kiểm soát tối ƣu q trình cháy lò Lƣợng dầu D.O tiết kiệm đƣợc năm Giá dầu D.O Chi phí dầu D.O tiết kiệm đƣợc hàng năm Chi phí đầu tƣ thiết bị giám sát Oxy online (ƣớc tính) Thời gian thu hồi vốn đơn Số liệu 63 4.250 365 1.551.250 1,5 23.269 22.310 519 Đơn vị m3/ngày lít D.O/ngày ngày/năm lít D.O/năm % lít D.O/năm VNĐ/lít D.O Triệu VNĐ/năm 840 Triệu VNĐ 20 tháng 18  Nhƣ vậy, thực giải giáp này, ta tiết kiệm đƣợc 23.269 lít dầu D.O/năm, tƣơng đƣơng 519 triệu VNĐ Thời gian thu hồi vốn khoảng 20 tháng 3.3.2 Giải pháp 2: Lắp thu hồi nhiệt từ (flash steam) từ hệ thống thu hồi nước ngưng khu vực nhà nấu a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp c Phân tích chi phí – Lợi ích Bảng 3.8 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp Ghi Sản lƣợng trung bình khu nhà nấu (50% lƣợng sử dụng Nhà máy) Tỷ lệ nƣớc ngƣng thu hồi từ nhà nấu Lƣợng nƣớc ngƣng hàng ngày từ nhà nấu Enthalpy nƣớc ngƣng bar Enthalpy nƣớc ngƣng bar Enthalpy nƣớc thành bốc (1 bar) Lƣợng flash steam phát sinh Hiệu suất thu hồi Lƣợng flash steam thu hồi hàng ngày Năng lƣợng tiết kiệm đƣợc Nhiệt trị dầu D.O Hiệu suất lò Dầu D.O tiết kiệm đƣợc/ngày Dầu D.O tiết kiệm đƣợc/năm Giá dầu D.O Tiềm tiết kiệm hàng năm Chi phí đầu tƣ (ƣớc tính) Đơn vị Số lƣợng Tấn/ngày 125 % 80% Tấn/ngày kJ/kg kJ/kg kJ/kg kg hơi/kg nƣớc ngƣng % Tấn/ngày MJ/ngày MJ/lít % Lít/ngày Lít/năm VND/lít Triệu VND/năm Triệu 100 504,8 419,7 2.257 0,0377 80 3,02 6.436 36,84 81% 215,7 78.723 22.310 1.750 700  Nhƣ vậy, thực giải pháp thu hồi ngọn, Nhà máy tiết kiệm đƣợc 1,25% tổng lƣợng dầu tiêu thụ Nhà máy, tƣơng đƣơng mức tiết kiệm khoảng 1,75 tỷ đồng 3.3.3 Giải pháp 3: Sử dụng bơm nhiệt (heat pump) công nghiệp để tạo nước nóng cho q trình trùng a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp 19 c Phân tích chi phí – Lợi ích Bảng 3.9 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp đầu tư heat pump Tính tốn hiệu từ heat pump Cơng suất heat pump chọn lựa sản xuất nƣớc nóng 700C Thời gian vận hành heat pump Hệ số hệ suất heat pump (trung bình) Điện tiêu thụ cho hệ thống heat pump Giá điện bình quân ngày Chi phí điện cho vận hành hệ thống heat pump Chi phí tiết kiệm từ hệ thơng heat pump Số liệu tính tốn 870 3059 8400 4,75 5.327.123 1.508 kWh/năm Đồng/kWh 8.033 Triệu đồng 49.082 Triệu đồng Đơn vị RT kW_ther giờ/năm Bảng 3.10 Bảng khái toán chi phí đầu tư heat pump Ƣớc tính đầu tƣ hệ thống heat pump (870 RT) Chi phi thiết bị chính: heat pump Chi phi hệ thống scada, thiết bị phụ trợ khác Chi phí lắp đặt, vận chuyển Các loại thuế (VAT, nhập khẩu,…): 10% (ƣớc tính) Chi phí 1.300.000 60.000 1.000.000 130.000 2.490.000 52.688 Tổng chi phi đầu tƣ Đơn vị USD USD USD USD USD Triệu đồng  Khi thức giải phải sử dụng Heat Pump để sản xuất nƣớc nóng thay cho việc sử dụng cho phân xƣởng chiết nhƣ nay, Nhà máy tiết kiệm đƣợc khoảng 49,1 tỷ/năm Chi phí ƣớc tính đầu tƣ khoảng 52,7 tỷ đồng Thời gian thu hồi vốn đơn khoảng 1,2 năm 3.3.4 Giải pháp 4: Tối ưu hóa q trình làm lạnh dịch nha Wort cooler a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp c Phân tích chi phí – Lợi ích Bảng 3.11 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp Thông số Đơn vị Lƣợng nƣớc nha cần làm lạnh/mẻ Lƣợng nƣớc lạnh (2-30C) làm nguội nƣớc nha Nƣớc lạnh cần để làm nguội hl nƣớc nha hl hl hl Wort cooler 422 445 1,05 Wort cooler 415 338 0,81 20 Chênh lệch nƣớc lạnh làm nguội hl nƣớc nha COP trung bình hệ thống lạnh NH3 làm lạnh nƣớc 20C Nhiệt lƣợng hl nƣớc tỏa từ 300C đến 20C Nhiệt lƣợng tiết kiệm/ 1hl nƣớc nha Điện tiết kiệm/ 1hl nƣớc nha Sản lƣợng Dung Quất năm 2012 Điện tiết kiệm hàng năm (kWh) Giá điện trung bình Chi phí tiết kiệm Chi phí đầu tƣ cho trao đổi hạ nhiệt nƣớc nha (bộ trao đổi nhiệt hệ thống phụ trợ) Thời gian hoàn vốn đơn hl 0,24 3,5 MJ MJ kWh hl kWh VND/k Wh Triệu VNĐ Triệu VNĐ Tháng 11,286 2,7 0,215 1.743.110 374.718 1.508 565 855 18 tháng 3.3.5 Giải pháp 5: Sử dụng máy nén cho wort kettle 2.1 a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp c Phân tích chi phí – Lợi ích Bảng 3.12 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp Chi tiết Nhiệt lƣợng cần cho mẻ nấu bia Nhiệt lƣợng chênh lệch/mẻ Sản lƣợng trung bình/mẻ Sản lƣợng năm 2012 Nhiệt lƣợng tiết kiệm năm 2012 Hiệu suất tổng thể hệ thống Nhiệt trị dầu D.O Lƣợng dầu D.O tiết kiệm Giá dầu D.O Chi phí tiết kiệm Chi phí đầu tƣ (ƣớc tính) Đơn vị MJ Wort kettle 2.1 Wort kettle 6.207 4.800 MJ hl hl MJ 703,5 500 1.743.110 2.452.555,77 % 81 MJ/lít lít VNĐ/lít Tỉ VNĐ Tỉ VNĐ 37 81.833 22.000 1,8 0,8 21 3.3.6 Giải pháp 6: Sử dụng nhiên liệu CNG thay cho nhiên liệu dầu D.O a Hiện trạng b Đề xuất giải pháp c Phân tích chi phí – Lợi ích Bảng 3.13 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp Chi tiết Tiêu thụ dầu D.O tƣơng ứng với 50% phụ tải Chi phí nhiêu liệu ứng với 50% phụ tải Hiệu suất lò dầu D.O Hiệu suất lò sử dụng CNG Tỷ lệ tiết kiệm từ thay nhiên liệu Giá CNG so với giá dầu D.O Tiết kiệm chi phí nhiên liệu hàng năm Số lƣợng 3.158.330 Đơn vị Lít/năm 68,5 Tỷ đồng/năm 85 90 10% 90 6,85 % % % % Tỷ VND/năm  Giải pháp giúp Nhà máy tiết kiệm đƣợc khoảng lớn, khoảng 10% lƣợng lƣợng tiêu thụ, tƣơng đƣơng với 6,85 tỷ đồng/năm 3.3.7 Kết luận đề xuất cho giải pháp khác a Kết luận Qua cơng tác khảo sát, tính tốn, đánh giá tổng thể Nhà máy, tác giả đánh giá chung tiềm tiết kiệm lƣợng cho Nhà máy đƣợc xếp theo thứ tự ƣu tiên sau: Bảng 3.14 Tiềm tiết kiệm chi phí đầu tư cho giải pháp khác Tiết kiệm lƣợng TT Các giải pháp Lắp đặt thiết bị phân tích khói thải để tối ƣu hóa q trình cháy lò Lắp thu hồi nhiệt từ (flash steam) từ hệ thống thu hồi nƣớc ngƣng khu vực nhà nấu Điện (kWh/năm) Dầu FO (lít/năm) Dự kiến đầu tƣ (106 đ) Tiết kiệm Thời gian chi phí hồn vốn (106đ/năm) (tháng) 23.269 840 519 20 78.723 700 1.750 22 Sử dụng heat pump công nghiệp để tạo nƣớc nóng cho q trình trùng Tối ƣu hóa q trình làm lạnh dịch nha Wort cooler Sử dụng máy nén cho wort kettle 2.1 Sử dụng CNG thay nhiên liệu D.O cho lò Tổng 2.470.900 374.718 81.833 315.833 374.718 2.970.588 52.688 49.082 13 855 565 18 800 1.800 Nhà đầu tƣ 55.883 6.850 60.566 Tức 11 b Đề xuất Theo đánh giá trạng hệ thống thiết bị, cơng nghệ Nhà máy tiên tiến, áp dựng nhiều giải pháp tiết kiệm lƣợng hoạt động cải tiến Tuy nhiên, số hội tiết kiệm lƣợng mang lại hiệu nhƣ phân tích 3.4 Kết luận chƣơng Qua cơng tác phân tích, tính tốn đánh giá chƣơng này, tác giả nhận định đề xuất tiềm tiết kiệm lƣợng cho Nhà máy nhƣ:  Tiềm tiết kiệm cho hệ thống động cơ: - Giải pháp lắp đặt Powerboss cho số động thay số động hiệu suất cao cho hệ thống bơm mang lại mức tiết kiệm hàng năm khoảng 282 nghìn kWh, tƣơng đƣơng khoảng 414 triệu đồng, mức đầu tƣ cho giải pháp ƣớc tính khoảng 469 triệu đồng thời gian hồn vốn khoảng 14 tháng (1,2 năm) - Giải pháp khắc phục cân điện áp cho số động mang lại mức tiết kiệm hàng năm khoảng 83 nghìn kWh, tƣơng đƣơng với khoảng 125 triệu đồng  Tiềm tiết kiệm cho hệ thống chiếu sáng: - Giải pháp thay đèn cao áp 250W & 400W đèn Led 100W: thực giải giáp này, hàng năm ta tiết kiệm đƣợc khoảng 449.826 kWh tƣơng đƣơng với 864 triệu đồng Với mức đầu 23 tƣ cho giải pháp khoảng 1,35 tỷ đồng thời gian thu hồi vốn khoảng 20 tháng (1,6 năm) - Thay đèn huỳnh quang T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W Led 19W: thực giải giáp này, hàng năm Nhà máy tiết kiệm đƣợc khoảng 34.082 đến 72.425 kWh, tƣơng đƣơng với giá trị 65 đến 139 triệu đồng Với mức đầu tƣ cho giải pháp khoảng 248 đến 730 triệu đồng thời gian thu hồi vốn khoảng 46 đến 62 tháng (3,8 đến 5,2 năm)  Tiềm tiết kiệm cho hệ thống hơi, nhiệt: giải pháp nhóm mang lại hiệu kinh tế cao, nhiên mức đầu tƣ tính phức tạp thực giải pháp cao Vì tác giả đề xuất Nhà máy lựa chọn, tính tốn áp dụng giải pháp theo mức độ ƣu tiên giải pháp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Tóm tắt kết luận văn Sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu vấn đề đƣợc quan tâm Nhà máy sản xuất công nghiệp Xuất phát từ vấn đề này, tác giả chọn đề tài:“Tính tốn, đánh giá đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho Nhà máy bia Dung Quất” Đề tài đƣợc thực nhằm đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng, tăng sức cạnh tranh cho Nhà máy góp phần bảo vệ mơi trƣờng 1.1 Về mặt tài Nếu giải pháp tiết kiệm nói trên, đƣợc áp dụng vào Nhà máy mang lại hiệu kinh tế đáng kể, chi phí tiết kiệm hàng năm đến hàng chục tỷ đồng 1.2 Về mặt xã hội Đề tài nhân rộng cho sở sản xuất công nghiệp khác để đạt hiệu kinh tế cao việc sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu quả, mang lại lợi ích cho đơn vị nói riêng đất nƣớc nói chung 24 1.3 Về mặt môi trƣờng Với giải pháp tiết kiệm lƣợng nêu, tác giả tính tốn đƣợc lƣợng lƣợng tiêu thụ giảm đáng kể cho Nhà máy, đồng thời góp phần vào việc làm giảm lƣợng khí thải CO2 mơi trƣờng Kiến nghị Ngồi hội tiết kiệm mà tác giả nêu trên, để Nhà máy hoạt động có hiệu quả, mơi trƣờng làm việc đƣợc tốt hơn, nhƣ sức khỏe công nhân làm việc Nhà máy đƣợc đảm bảo, tác giả kiến nghị thêm số vấn đề sau: 2.1 Kỹ thuật Khi lắp đặt Powerboss cho động cơ, thay số thiết bị tiết kiệm điện cho hệ thống chiếu sáng, áp dụng giải pháp tiết kiệm cho hệ thống hơi, nhiệt Nhà máy, cần kết hợp với việc theo dõi kiểm tra, bảo dƣỡng thƣờng xuyên nhằm tăng tuổi thọ cho thiết bị 2.2 Quản lý Nhà máy cần đề sách khen thƣởng xử lý phạt thích hợp cho ngƣời trực tiếp quản lý lƣợng để tăng hiệu công tác quản lý 2.3 Môi trƣờng làm việc Qua khảo sát tác giả nhận thấy: Môi trƣờng làm việc phân xƣởng sản xuất cần phải lắp thêm hệ thống quạt hút để thêm thơng thống, đảm bảo sức khỏe cho ngƣời lao động ... đề tài: Tính tốn, đánh giá đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho Nhà máy bia Dung Quất” Đề tài đƣợc thực nhằm đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng, tăng sức cạnh tranh cho Nhà máy góp phần bảo vệ mơi... TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY 3.1 Các giải pháp cho hệ thống động 3.1.1 Hiện trạng hệ thống động Nhà máy Tác giả thực hiên đo đạc số liệu thực tế Nhà máy, ... CHƢƠNG 3: TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY CHƢƠNG GIỚI THIỆU - TÓM TẮT CÁC HOẠT ĐỘNG – DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỦA NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu Nhà máy 1.1.1