Hiện tại, ở Việt Nam có 2 nguồn cung cấp xi măng cho thị trường là: nguồn sản xuất trong nước và nguồn xi măng nghiền từ clinker nhập khẩu. Năm 2001 tiêu thụ xi măng ở Việt Nam là 16,38 triệu tấn, nhưng đến năm 2008 tiêu thụ là 40,1 triệu tấn, năm 2009 tiêu thụ khoảng 45,3 triệu tấn và năm 2010 tiêu thụ khoảng 51 triệu tấn. Tốc độ tăng trong tiêu thụ xi măng ở Việt Nam từ năm 2001 đến năm 2010 trung bĩnh khoảng 15,7%năm, trong những năm từ 2006 đến nay trung bĩnh tăng 11 %năm. Trong những năm qua, ngành xi măng đã đóng góp một phần không nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam, trung bĩnh chiếm 10% 12% GDP.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRỮỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG NGỌC LINH NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NHIỆT NĂNG Ở NHÀ MÁY XI MĂNG BÌNH PHƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP EXERGY Chuyên ngành Mã số : KỸ THUẬT NHIỆT : 6052.0115 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06 NẢM 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG - TPHCM Cán hướng dẫn khoa học: GS, TS LÊ CHÍ HIỆP Chữ ký TS TẠ ĐĂNG KHOA Chữ ký Cán chấm nhận xét 1: TS HÀ ANH TÙNG Chữ ký Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG Chữ ký Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM Ngày tháng năm 2016 Thảnh phần hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: TS NGUYỄN THẾ BẢO TS TRẦN VĂN HUNG TS HÀ ANH TÙNG PGS.TS ĐẶNG THÀNH TRUNG TS LÊ MINH NHỰT Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG NGỌC LINH MSHV: 1570317 Ngày, tháng, năm sinh: 22-12-1985 Nơi sinh: KHÁNH HÒA Chuyên ngành: Kỹ thuật nhiệt Mã số: 60520115 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NHIỆT NĂNG Ở NHÀ MÁY XI MĂNG BÌNH PHƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP EXERGY II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Tìm hiểu vấn đề sử dụng nhiệt Nhà máy xi mãng Bình Phước • Đánh giá hiệu sử dụng nhiệt Nhà máy phương pháp exergy • Đề xuất giải pháp kỳ thuật • Tính kinh tế cho giải pháp kỳ thuật III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: V CÁN Bộ HƯỚNG DẪN: 15/08/2017 12/06/2018 GS.TS LÊ CHÍ HIỆP TS TẠ ĐĂNG KHOA Tp HCM, ngày thảng năm 2018 CÁN BỘ HƯỞNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn luận văn tơi GS.TS Lê Chí Hiệp TS Tạ Đăng Khoa nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Cô môn Công nghệ nhiệt giảng dạy cho thời gian qua Tôi xin chân thảnh cảm ơn Thầy Cơ Khoa Cơ Khí tích cực tạo điều kiện, giúp đỡ hướng dẫn cho tơi học tập nghiên cứu suốt khóa học Cuối cho gửi lời cảm ơn đến gia đình, đồng nghiệp bạn bè động viên, giúp đỡ khuyến khích tơi suốt trình học tập nghiên cứu Ngày 12 Thảng 16 Năm 2018 HỒNG NGỌC LINH TĨM TẮT Luận văn nghiên cứu sử dụng phương pháp exergy nhằm đánh giá hiệu sử dụng nhiệt Nhà máy xi măng Bình Phước Từ đưa giải pháp kỹ thuật với mục tiêu nâng cao hiệu sử dụng nhiệt Nhà máy Ket thu sau thực giải pháp giúp thu hồi tối đa khoảng 68,4% lượng exergy thất qua khói thải từ preheater khí nóng từ cooler Abstract This thesis studies about the exergy analysis technique application to assess the thermal efficiency of Binh Phuoc cement plant Then set out the technical solutions with the goal of increasing thermal efficiency After implementing the solutions, 68,4% of exergy loss via preheater exhaust gas and cooling vent can be recovered LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng, nội dung luận văn kết làm việc hướng dẫn Thầy tơi GS.TS Lê Chí Hiệp TS Tạ Đăng Khoa, ngoại trừ phần tham khảo từ tài liệu khác, ghi rõ luận văn Tp.HCM, Ngày 12 tháng 06 năm 2018 HOÀNG NGỌC LINH MỤC LỤC CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Tổng quan ngành sản xuất xi măng 1.1.1 Giới thiệu ngành sản xuất xi mãng nước 1.1.2 Ngành xi mãng giới 1.1.3 Trình đọ cơng nghệ lực sản xuất nước 1.1.4 Quy trình sản xuất xi mãng 1.1.5 Tiêu thụ lượng 10 1.2 Tính cấp thiết đề tài 13 1.3 Mục tiêu đề tài .15 1.4 Đối tuợng phạm vi nghiên cứu 15 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 16 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH NGHIÊN cứu TRÊN THẾ GIỚI 17 2.1 Sử dụng phuong pháp phân tích luợng 18 2.2 Sử dụng phuong pháp phân tích exergy .21 2.3 Sử dụng kết họp phuong pháp phân tích luợng phân tích exergy 24 CHƯƠNG 3: SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP EXERGY 27 3.1 Giới thiệu 27 3.2 Các trình nhiệt hóa học .28 3.3 Exergy dòng nhiệt 29 3.4 Cân exergy 32 3.5 Phucmg pháp phân tích exergy 34 CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG sử DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI NHÀ MÁY XI MĂNG BÌNH PHƯỚC ’ 38 4.1 Giới thiệu tống quan nhả máy xi măng Bĩnh Phuớc 38 - Hệ thống khai thác đả đất sét 39 - Hệ thong sản xuất tồn trữ Clinker 40 - Hệ thống sản xuất xi mãng 41 4.2 Sử dụng nhiệt Nhà máy xi măng Bĩnh Phuớc 43 4.3 Quá trình nung Clinker 46 4.4 Thu thập liệu phục vụ cho kỹ thuật phân tích 47 4.5 Tính tốn cân exergy 50 4.5.1 Exergy: công lượng 50 4.5.2 Các phương trình áp dụng vào phân tích exergy sản xuất xi mãng 51 4.5.3 Exergy hóa học trình vơi hóa 53 4.5.4 Exergy hóa học nhiên liệu 54 4.6 So sánh với tính tốn cân luợng 58 4.7 Đề xuất giải pháp kỹ thuật 62 CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU SUẤT NĂNG LƯỢNG VÀ HIỆU SUẤT EXERGY 64 5.1 Khắc phục triệt để khí tuơi xâm nhập vào tháp trao đổi nhiệt 64 5.1.1 Đe xuất giải pháp 64 5.1.2 Phân tích Lợi ích - Chi phỉ 65 5.2 Tận dụng nhiệt thải sau làm mát Clinker cấp gió nóng cho béc đốt 66 5.2.1 Đe xuất giải pháp 66 5.2.2 Phân tích Lợi ích - Chi phỉ 67 5.3 Thu hồi nhiệt thải cấp cho hệ thống phát điện 68 5.3.1 Đe xuất giải pháp 68 5.3.2 Phân tích Lợi ích - Chi phỉ 72 5.4 Đánh giá hiệu giải pháp 73 5.4.1 Khắc phục khỉ tươi xâm nhập vào tháp trao đoi nhiệt 73 5.4.2 Thu hồi khỉ thải từ cooler cấp cho béc đốt chỉnh lò nung 74 5.4.3 Thu hồi nhiệt thải đế phát điện 75 5.5 Phân tích tài dự án 76 5.5.1 Vốn đầu tư chi phỉ 77 5.5.2 Tiềm tiết kiệm dự án 77 5.5.3 Tiêu đảnh giả dự án đầu tư 77 5.6 Nghiên cứu điển hĩnh 79 5.6.1 Nhà mảy xi măng Kiên Lương 80 5.6.2 Nhà mảy xi măng Công Thanh 85 5.6.3 Nhà mảy xi măng Holcim 86 5.6.4 Nhà máy xi mãng Chinfon 88 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN cứu TIẾP THEO 90 6.1 Kết luận kết đạt đuợc chua đạt đuợc 90 6.1.1 Kết đạt 90 6.1.2 Kết chưa đạt 90 6.2 Huớng nghiên cứu 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hiện trạng sản xuất tiêu thụ xi mãng Việt Nam từ 2000-2010 Hình 1.2 Tiêu thụ xi mãng giới Hình 1.3 Quy trình sản xuất xi mãng Hình 1.4 Tỉ lệ phí lượng nhà máy năm 2012 13 Hình 2.1 Quy trình sản xuất clinker 21 Hình 2.2 Biầi đồ Sankey cân exergy 23 Hình 3.1 Lịch sử exergy 27 Hình 3.2 Các thành phần exergy 28 Hình 3.3 Xác định trạng thái 29 Hình 3.4 Chu trình Carnot với nhiệt độ nhiệt độ mơi trường 30 Hình 3.5 Chu trình Carnot với nhiệt độ nhiệt độ môi trường 31 Hình 3.6 Nguồn nóng với nguồn nhiệt nhiệt ẩn 32 Hình 3.7 Biầi đồ Grassmann hệ thong trình 33 Hình 3.8 Phương pháp phân tích exergy 35 Hình 4.1 Sơ đồ bố tri mặt nhà máy xi mãng Bình Phước 38 Hình 4.2 Giai đoạn chuẩn bị phổi liệu hình ảnh cối đập 39 Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý chung giai đoạn nghiền bột song 40 Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý chung giai đoạn nung Clinker 40 Hình 4.5 Thiết bị nghiền xi mãng 41 Hình 4.6 Máy đóng bao Haver - Boecker 42 Dựa vào trạng trên, đề xuất nhà máy thực cải tạo sau: Tiến hành kiểm ứa nồng độ oxy từ đầu vào đến đầu lò sửa chữa - chỗ bị rò rỉ Kiểm sốt xâm nhập khơng khí vào tháp, đảm bảo độ chênh lệch %Ơ2 - đầu vào lò nung đầu tháp trao đổi nhiệt Preheater khoảng 0,5% Thường xuyên giám sát bảo trĩ lò, sửa chữa chỗ cách nhiệt bị hỏng - 5.1.2 Phân tích Lợi ích - Chi phỉ Bảng 5.1 Lợi ích - Chi phỉ giải pháp Thông số STT Đơn vị Chỉ số Tổn thất khói thải từ Preheater Tỉ lệ phần trăm khí tươi xâm nhập Thời gian vận hành ngày h/ngày 24 Thời gian vận hành năm Ngày/năm 300 Tiết kiệm lượng hàng năm Gcals/năm 11.822 Nhiệt trị than kCal/kg than 6.515 Tiết kiệm than Tấn than/năm 1.815 Giá than Triệu VNĐ/tấn Tiềm tiết kiệm Tỷ VNĐ/năm Gcals/h 44,67 % 3,7% Tốn thất khói thải từ Preheater tính từ bảng 4.9 Tính tốn Năng lượng tiết kiệm: (5) = (1) * (2) * (3) * (4) 65 3,63 Chi phí để thực việc khắc phục điểm rò rỉ nằm chi phí bảo trĩ bảo dưỡng hàng năm nhà máy nên không đưa vào tính tốn 5.2 Tận dụng nhiệt thải sau làm mát Clinker cấp gió nóng cho béc đốt 5.2.1 Đe xuất giải pháp Trong hệ thống lò nung có hai cụm béc đốt: cụm béc đốt đầu lò nung cụm béc đốt phụ khu vực precanxiner sử dụng gió tươi lấy ngồi mơi trường với nhiệt độ trung bĩnh 30°c để cấp cho trình đốt Như vậy, gió tươi đưa vào lò nung đốt đến nhiệt độ cháy lò, từ nhà máy phải tốn thêm lượng nhiên liệu để gia nhiệt lượng khơng khí Hai cụm béc đốt đốt than vỏ điều Khói nóng dẫn qua tháp Preheater để tiếp tục gia nhiệt cho liệu trước vào trình nung Hình 5.3 Lò nung cụm béc đốt Các đề xuất chi tiết sau: - Lắp đặt thu hồi khí thải từ khu vực Cooler Vent (sau lọc bụi) cấp cho béc đốt lò nung Nhiệt độ gió khu vực khoảng 250°c - Lắp đặt quạt gió nóng cung cấp cho lò nung 66 Sơ đồ đề xuất: Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý đề xuất cap gió nóng cho hệ thống lò nung 5.2.2 Phân tích Lợi ích - Chi phi Bảng 5.2 Lợi ích - Chi phỉ giải pháp Thơng số STT Đon vị Chỉ số Nhiệt độ không khí trung bình °c 30 Nhiệt độ gió nóng từ cooler vent °c 250 Nhiệt dung riêng khơng khí kJ/kg.K 1,004 Luu luợng khơng khí cấp cho béc đốt m3/h 9.200 Khối luợng riêng khơng khí 30 °c kg/ m3 1,164 Tiết kiệm luợng sử dụng gió nóng kCal/h 565.335 Nhiệt trị than kCal/kg 6.515 Luợng than tiết kiệm kg/h 87 Thời gian vận hành ngày h/ngày 24 67 10 Thời gian vận hành năm Lượng than tiết kiệm năm Ngày/năm 300 Tấn/năm 625 11 12 Đơn giá than 13 Tiết kiệm chi phí năm 14 Chi phí đầu tư 15 Thời gian hoàn vốn giản đơn Triệu VNĐ/tấn Tỷ/năm 1,2 Tỷ Năm 2,4 Tính tốn Năng lượng tiết kiệm: (6 ) = (3)*(4)*(5)*[(2)-(l)]/4,184 Với đề xuất lắp đặt thêm đường ống, van, quạt hút khí nóng, chi phí đầu tư ước tính khoảng tỷ đồng (tuổi thọ thiết bị khoảng 20 năm) 5.3 Thu hồi nhiệt thải cấp cho hệ thống phát điện 5.3.1 Đe xuất giải pháp Từ biểu đồ Sankey ta thấy có 37,2% tổn thất lượng hay 14,8% tổn thất exergy theo khói thải ngồi mơi trường khu vực: khu vực khói thải sau tháp trao đối nhiệt Preheater ống xả khí Cooler Vent Một phần nhỏ lượng nhiệt thải tháp Preheater tận dụng cho cơng đoạn nghiền liệu nghiền than Nhiệt độ khí thải khu vực tháp trao đối nhiệt Preheater & Cooler Vent khoảng 352°C; 250°c Với nhiệt độ cao lưu lượng khí thải lớn cho thấy tiềm phát điện Giải pháp đề xuất nhà máy lắp đặt hệ thống phát điện ORC (Organic Rankine Cycle) tận dụng nhiệt thải sau tháp trao đối nhiệt Preheater ống thải khí Cooler Vent Nhiệt thải từ lò nung, hệ thống làm mát clinker thu hồi sản xuất để chạy tuabin phát điện Các phận trạm phát điện bao gồm: 68 - Nồi nhiệt khí thải ghi làm nguội clinker (gọi tắt nồi AQC, trang bị đồng với buồng thu hồi bụi) - Nồi nhiệt khí thải tháp trao đổi nhiệt (gọi tắt nồi SP) - Hệ thống turbine máy phát (turbine ngung tụ nuớc, máy phát, tách khí chân không, ngung tụ) - Hệ thống xử lý nuớc cung cấp cho nồi (bơm cấp nuớc) - Hệ thống làm nguội nuớc - Hệ thống xử lý khử khoáng cho nuớc - Hệ thống điện - Hệ thống điều khiển Thu hồi nhiệt thải (WHR) sản xuất xi măng để phát điện biện pháp hiệu tiết kiệm luợng đuợc áp dụng nhiều quốc gia Tùy vào khác biệt hệ thống nhiệt, có cơng nghệ có thị truờng: áp suất đơn, áp suất kép với giãn nở, tua bin áp suất Hĩnh duới sơ đồ nguyên lý trình thu nhiệt thải để phát điện [7] ||: ipii VAi IU' rmn 71H OMkr'.h ỈÌIMTI 1-Pmri w t'.mtu ri.-tlh ■ I In |«-I r«, I hu* II UH ị Ị ỊH V ■ ■ H ■m ■ V ■ ^ I jnniia GHG MtxUtn w,rw K>» Ghi chú: ST- tưabki hoi nước: make-up waiar rỵ/éc cấp hỗ sung; condữnsc: nựòcngưng; SP boiỉữr- nẵf hợi ổj tò; AQC boih.r - nồi nhiệt dư đàu Jó 69 Hình 5.5 Ngun lý trình thu hồi nhiệt thải để sản xuất điện Công nghệ ORC nhiều công ty xi măng giới ứng dụng năm gần để phát điện từ nhiệt thải, giúp nhà máy tự cung cấp khoảng 20 % nhu cầu điện sản xuất, đồng thời giảm thiểu ô nhiễm môi trường hiệu ứng nhà kính Sơ đồ đề xuất thực giải pháp: 70 Hình 5.6 Sơ đồ đề xuất giải pháp Sơ đồ nguyên lý tuabin ORC Giiiì ngi>nB T 'ib May phat *$«' É.toirt oatíiííLS- Híp Ị(ín *1» Irtr Hị [hinB Ofit 11VM Ìín#lwÃftrĨ*íĩ attr BOTH Avnp -ý Khl#f ấSôu ụao ũac^diui*! nnt#*3-> C M C I f i p r f uaripj >11 !,l ^ 'Ị yriOAÍ !■:■■■■■■ I 7/ỉ'n/ỉ 5.7 Sơ đồ nguyên lý tuabỉn phát điện 71 ụ pụẠcruu ■ 5.3.2 Phân tích Lợi ích - Chi phỉ Bảng 5.3 Lợi ích - Chi phỉ giải pháp Thông số STT Đơn vị Suất tiêu thụ nhiệt lò nung Cơng suất lắp đặt Kcal/kg Clinker Chỉ số 792 MW 10 Cơng suất phát điện bình qn Thời gian hoạt động Lượng phát điện MWh/năm Giá điện trung bình (giá điện mua tại) VNĐ/KWh MW Giờ/năm 8,5 7.200 61.200 1.625 Tiềm tiết kiệm Chi phí đầu tư Thời gian hồn vốn giản đơn Tỷ VNĐ/năm 99 Tỷ VNĐ 443 Năm 4,5 Tính tốn Lượng phát điện: (5) = (3) * (4) Cơng suất lắp đặt dựa vào hình 5.11 Suất đầu tư bình quân hệ thống phát điện từ nguồn nhiệt thải (ORC): 2500 USD cho KW phát điện tham khảo từ đầu tư điển hình mục 5.6 72 5.4 Đánh giá hiệu giải pháp 5.4.1 Khắc phục khí tươi xâm nhập vào tháp trao đổi nhiệt - Hiệu luợng: Thực giải pháp giúp nhà máy giảm 3,7% luợng thất theo khói thải từ Preheater ngồi mơi truờng Năng luợng tiết kiệm đuợc hàng năm 11.822 Gcals/năm - Hiệu exergy: Thành phần khí khói thải từ lò nung nhu sau với X thể tích khơng khí cấp (tính với lít Oxy tham gia phản ứng Oxy du 3,56%): Bảng 5.4 Thành phần khói thải (xem thêm bảng 4.7) Khí Tao thành ’ (lít) Khí dư (lít) Tỉ lê thể tích (%) C02 0,9417 0,000345*x 16,23 H2 0,1130 - 1,94 N2 0,0040 0,7893 *x 78,13 0,0079 - - 0,2099*x - 0,14 3,56 1,0667 X- so2 02 Tổng 100 0,2099 * X — _, Oxy dư = - - 0,0356 ■In (ã + yH20 ln0Ịs£) + ln(l + x0)ị = 131,8 73 000345 / kj kg Clinker Lượng exergyhòatrộn tăng thêm: bEhồatròn = 131,8 - 126,6 = 5,2 kj kg Clinker Lượng exergyiý giảm đi: ^Eịỷ — 3,7% * Eịỹtyhài từ preheater) ~ 3,7% * 428,5 — 15,9 kj kg Clinker Do đó, hiệu suât exergy giải pháp: A£"jý AEftba trộn ^ 15,9 5,2 ^ Nhận xét: Từ kết trên, ta thấy mức tiết kiệm đạt không lớn khoảng 3,7% lượng I 1,9% exergy khói thải từ preheater 5.4.2 Thu hồi khí thải từ cooler cấp cho béc đốt lò nung - Hiệu lượng exergy: Thực giải pháp giúp nhà máy thu hồi khoảng 5,5% lượng I 5,5% exergy khí nóng từ cooler Năng lượng tiết kiệm hàng năm 4.070 Gcals/năm Lượng exergy thu hồi được: Ethutiỗi 5,5%* ^íchínóng từ cooler 14,2 kj kg Clinker Nhận xét: Giải pháp đạt mục tiêu giảm lượng tốn thất thu hồi lượng exergy thất từ khí nóng sau giải nhiệt clinker Tuy nhiên, mức độ thu hồi đạt khơng lớn lưu lượng khơng khí cấp cho béc đốt khoảng 5,5% so với lưu lượng khí nóng từ cooler 74 5.4.3 Thu hồi nhiệt thải để phát điện Các dòng vào WHRSG đưa hình sau: m«= yi fca/kg dinkflF m^= lr51 kg/tad inker bvứ* 70 ki/kg Fsihaust r tSKi -3 52 'C Cxhjuct Cooling air mu-1,49 kg/kg W-iSOMAđ T ô1 -^ hc*2 J T kj/kfi rjj 17ÍT-C Hình 5.8 Sơ đồ WHRSG Nhiệt xác định theo: Q — Tfl-ex ( h-exl ~ h-ex2 ) "h TH-ca c h-cal ~ h-cal ) Do đó, nhiệt chuyển qua WHRSG là: Q = 26.049 kW Như vậy, hiệu suất (về lượng) tổng thể hệ thống thu hồi nhiệt thải để phát điên là: « 8, 500 « 32,6% r 26.049 Kết phân tích exergy đưa bảng sau: Bàng 5.5 Cân exergy cho WHRSG Exergy đầu vào Exergyhòatrộn Khí preheater Giá trị (kj/kg clinker) Giá trị (kJ/kg clinker) 126,6 Exergyhòatrộn Khí preheater 126,6 411,4 Exergyiý Khí preheater 257,4 17,1 Bụi preheater 10,7 Exergyiý Khí preheater Bụi preheater Exergy đầu 75 Khí nóng từ cooler Tổng Khí nóng từ cooler 257,9 813 161,3 Bất thuận nghịch 257 Tổng 813 Hiệu suất exergy cho WHRSG 68,4% Kết 68,4% exergy đầu vào đuợc sử dụng, phần lại thất WHRSG Nhận xét: Giải pháp đuợc đề xuất giải pháp lớn, giúp thu hồi tối đa luợng luợng tổn thất nhu exergy thất thoát theo hai dòng: khói thải từ Preheater khí nóng từ Cooler 5.5 Phân tích tài dự án Giải pháp (mục 5.1 5.2) giải pháp nhỏ với tiềm tiết kiệm chi phí đầu tu khơng lớn, nhà máy hồn tồn đầu tu thực giải pháp nguồn vốn tự có Việc tính tốn tài đơn giản thể bảng 5.1 5.2 Với giải pháp giải pháp có mức tiết kiệm đầu tu lớn Đe đầu tu thực giải pháp, uớc tính nguồn vốn cho dự án đuợc chi trả từ nguồn: nguồn vốn tự có (30%) vốn vay ngân hàng (70%) Để tính hiệu kinh tế việc đầu tu thực giải pháp 3, ta có số điều kiện hoạt động dự án dùng cho tính tốn nhu sau: - Tuổi thọ thiết bị: 20 năm - Thời gian tính toán: 10 năm (thời gian để trả nợ ngân hàng sinh lãi) - Những quy định thuơng mại bắt buộc, nhu thuế giá trị gia tăng, thuế thu nhập doanh nghiệp đuợc xem xét theo quy định hành khơng đối suốt q trình phân tích dự án 76 5.5.1 Vốn đầu tư chi phỉ Lãi suất vốn vay không đổi suốt thời gian vay Cơng ty dự kiến hồn trả lại năm Lợi nhuận vốn đuợc trả năm lợi nhuận phát sinh thời gian vay đuợc tính vào vốn du Đe hệ thống vận hành tốt, hệ thống cần đuợc bảo trì Trong dự án, chi phí bảo trĩ năm 2% tổng chi phí đầu tu, tuơng đuơng với tỷ đồng/năm Thuế thu nhập doanh nghiệp 20%/năm đuợc áp dụng cho công ty Theo Thông tu số 78/2014/TT-BTC huớng dẫn Nghị định số 218/2013/ND-CP huớng dẫn thực Luật thuế thu nhập Doanh nghiệp, có hiệu lực từ ngày 2/8/2014 Từ ngày 01/01/2016, thuế thu nhập Doanh nghiệp 20% 5.5.2 Tiềm tiết kiệm dự án - Tiềm tiết kiệm dự án đuợc tính tốn bảng 5.3 - Mức % tiết kiệm thay đổi: 5% / năm (mức tăng giá điện hàng năm) 5.5.3 Tiêu đánh giá dự án đầu tư Dòng tiền ròng dòng tiền sau trừ tất chi phí q trình hoạt động dự án Con số phản ánh lợi nhuận toàn dự án Dòng tiền ròng năm chuyển đổi thành giá trị Lũy kế giá trị dòng tiền giá trị dòng tiền sau trừ tổng giá trị đầu tu dự án, điều dẫn đến khác biệt doanh thu chi phí, giá trị ròng (NPV) Tỉ suất hồn vốn nội (IRR) thuớc đo phản ánh tỉ lệ lợi nhuận tối đa mà dự án thu đuợc để huy động vốn đầu tu, vĩ tỉ lệ vốn IRR dự án hòa vốn Lúc đó, cơng ty nợ 70% tổng chi phí đầu tu Thòi gian hồn vốn chiết khấu (ký hiệu Thv) thời gian cần cho hoạt động dự án thu hồi toàn số vốn đầu tu Đó thời gian để hồn vốn đầu tu ban đầu dòng tiền ròng Dựa vào điều kiện hoạt động trên, ta xây dựng đuợc bảng phân tích tài cho dự án: 77 Bảng 5.6 Phân tích đòng tiầi dự án Hạng mục Tiết kiệm lượng CM phỉ bảo tìì bảo dưỡng Khẩu bao Lãi vay Thuế thu nhập doanh nghiệp tăng thềm Thu từ vay ngân hàng Trả vốn vay CM phí đầu tư Dòng thu Dòng Dòng tiền Tích lũy đơn Tỉch lũy có tính tói tỷ suất cMết khấu Năm Giá trị (NFV) IRR(%) B/C Thv PVB 179 28,95% 1,22 5,76 982 PVC Năm 99 Năm Năm 104 109 Năm 115 Năm 120 Năm 126 Năm 133 Năm 139 Năm 146 Năm 10 154 (9) (9) (9) (9) (9) (9) (9) (9) (9) (9) (44) (31) (3) (44) (27) (5) (44) (22) (44) (13) (11) (44) (44) Ợ) (44) (18) (9) (15) (16) (26) (27) (29) (44) (44) (44) (44) (44) 99 (87) 12 (121) (122) 104 (85) 19 (101) (107) 109 (82) 27 (74) (87) 115 (80) 35 (39) (65) 120 (77) 43 (41) 126 (23) 103 107 11 133 (25) 108 215 60 139 (35) 104 319 102 146 (36) 110 429 142 154 (38) 116 545 179 310 (443) 310 (443) (133) (133) (133) 9,2 803 78 Với Dòng thu lợi nhuận từ tiết kiệm luợng Dòng chi bao gồm chi phí bảo ừì, lãi vay thuế thu nhập tăng thêm Dòng tiền = Dòng thu - Dòng chi Tích lũy đơn = Dòng tiền - Dòng tiền ròng Tích lũy tính tới ti suất chiết khấu = Dòng tiền - Giá ừị NPV Nhu vậy, kết tính tốn cho thấy hiệu giải pháp: - Giá ừị NPV 179 tỷ đồng - IRR dự án 28,95%, cao 16,95% so với ti suất chiết khấu dự án 12% - Thời gian hoàn vốn chiết khấu dự án năm tháng 5.6 Nghiên cứu điển hình Hiện nay, nhà máy xi măng ừong nuớc hàu hết sử dụng dây chuyền cũ, lạc hậu với suất tiêu thụ luợng cao Trong q trình sản xuất, luợng nhiệt khí thải bụi lớn thải làm ô nhiễm mơi truờng, lãng phí luợng, lãng phí nguồn tài nguyên giảm hiệu đàu tu Đen năm 2010, ngành sản xuất xi măng có sản luợng clinker 120.000 tấn/ngày Điều có nghĩa là, có nguồn nhiệt khí thải lãng phí ngày tuơng đuơng với 4.100.000 kWh Một giải pháp đặc biệt quan ừọng cho nhà máy xi măng Việt Nam trang bị hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải Với việc xây dựng hệ thống đem lại hiệu lớn giảm đáng kể suất tiêu hao luợng giảm vấn đề ô nhiễm môi truờng Khi đó, cơng suất tổng ừạm phát điện đạt khoảng 200 MW, phát luợng điện chiếm 25% luợng điện tiêu thụ từ luới điện Chính vậy, việc nghiên cứu áp dụng giải pháp kỹ thuật sử dụng nguồn nhiệt thải để phát điện ngành Xi măng việc làm cần thiết, hiệu hết Chính phủ bộ, ngành Tổng công ty Công nghiệp Xi măng Việt 79 ... TẮT Luận văn nghiên cứu sử dụng phương pháp exergy nhằm đánh giá hiệu sử dụng nhiệt Nhà máy xi măng Bình Phước Từ đưa giải pháp kỹ thuật với mục tiêu nâng cao hiệu sử dụng nhiệt Nhà máy Ket thu... thuật nhiệt Mã số: 60520115 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NHIỆT NĂNG Ở NHÀ MÁY XI MĂNG BÌNH PHƯỚC BẰNG PHƯƠNG PHÁP EXERGY II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: • Tìm hiểu vấn đề sử dụng. .. suất sử dụng exergy, từ định vị điểm có exergy bị phá hủy lớn đề xuất giải pháp tiết kiệm lượng tương ứng Chính vậy, đề tài NGHIÊN cứu NÂNG CAO HIỆU QUẢ sử DỤNG NHIỆT NĂNG Ở NHÀ MÁY XI MĂNG BÌNH