Nghiên cứu các biện pháp tiết kiệm năng lượng trong lò hơi công nghiệp

giáo dục đào tạo Trường đại học bách khoa hà nội - luËn văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu giải pháp kỹ thuật TIếT KIệM NĂNG LƯợng, giảm phát thải loại lò công nghiệp sở công nghiệp việt nam ngành: công nghệ nhiệt lạnh mà số: TRầN PHAN KI£N ng­êi h­íng dÉn khoa häc gs.tskh ngun sü m·o Hµ néi - 10/2008 MỤC LỤC Lời cám ơn Lời cam đoan Chương GIỚI THIỆU CHUNG 01 1.1 Cơ sở đề tài 01 1.2 Mục tiêu đề tài 03 1.3 Giới hạn nghiên cứu 03 Chương THỰC TRẠNG CÁC LỊ HƠI CƠNG NGHIỆP ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CÁC LOẠI LỊ HƠI – ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LƯỢNG VIỆT NAM 05 2.1 Các loại lị Cơng nghiệp sử dụng Việt Nam 05 2.1.1 Phân loại theo dạng nhiên liệu sử dụng 05 2.1.2 Phân loại theo áp suất sử dụng 06 2.1.3 Phân loại theo chuyển động ca nc v khúi lũ 06 2.2.1 Lò kiểu ống lò ống lửa 06 2.2.1.1 Lò có buồng khói quặt kiểu khô (Dry back) 07 2.2.1.2 Lò có buồng khói quặt kiểu ướt (Wet back) 10 2.2.1.3 Lò có đối lưu ống lò 12 2.2.2 Lò kiểu ống nước 15 2.2.2.1 Lò có khoang chứa nước, khói dọc chùm ống 16 2.2.2.2 Lò có khoang chứa nước, khói xoáy quét ngang 19 2.2.2.3 Lò kiểu trực lưu 22 2.2.2.4 Lò có bao hơi, đốt nhiên liệu rắn, lỏng khí 25 2.2.3 Lò buồng đốt 30 2.3 Tỡnh hỡnh s dng cỏc lị cơng nghiệp Việt Nam 32 2.3.1 Hệ thống quản lý, vận hành bảo dưỡng hệ thống lị khơng tốt 32 2.3.2 Sư dơng thiÕt bÞ cũ, lạc hậu hiệu suất sử dụng lượng thấp 34 2.3.3 Tổn thất lò trình vận hành 35 2.4 Định hướng phát triển lượng Việt Nam 38 2.4.1 Tình hình khai thác sử dụng lượng giai đoạn 1986 2000 38 2.4.2 Định hướng phát triển lượng Việt Nam tới năm 2010 2020 40 2.5 Một số kết luËn 43 Chương NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Duy trì chế độ vận hành lị kỹ thuật 3.1 3.2 Vận hành hệ số khơng khí thừa hợp lý 45 45 45 3.3 Chất lượng nhiên liệu, phương pháp xáo trộn khơng khí nhiên liệu phù hợp đầy đủ 3.4 Tận dụng nhiệt khói thải lị 3.5 Giảm thiểu bám bẩn bề mặt trao đổi nhiệt 3.6 Xử lý nước cấp cho lò hơi, quản lý chế độ xả lò 3.7 Tái tuần hồn nước ngưng 3.8 Bảo ơn thiết bị lò 3.9 Điều chỉnh phụ tải hợp lý 3.10 Các biện pháp sử dụng tiết kiệm hiệu 3.11 Thay lò hơi, cải tạo lò 3.12 Hỗn hợp nhiên liệu than dầu 3.12.1 Ưu điểm hỗn hợp than dầu 3.12.2 Hệ thống chế tạo COM 3.12.3 Tính vật lý, nhiệt lý hóa ổn định COM 3.12.4 Giới thiệu đốt COM 3.13 Phương pháp sử dụng nhiên liệu bùn than 3.13.1 Ưu điểm nhiên liệu bùn than 3.13.3 Chế tạo nhiên liệu than bùn vận chuyển than bùn đường ống Đặc tính đốt tính ổn định nhiên liệu bùn than 3.14 Hỗn hợp nhiên liệu nhũ tương 3.14.1 Nguyên lý nhũ hoá nước dầu 3.14.2 Hệ thống pha chế tính chất vật lí dầu nhũ tương 3.14.3 Tính đốt nhiên liệu nhũ tương 3.14.4 Phân tích hiệu tiết kiệm giá trị kinh tế dầu nhũ tương 3.15 Điều phối nhiên liệu động lực 3.15.1 Yêu cầu chất lượng than nồi công nghiệp nồi sinh 3.13.2 hoạt 3.15.2 Ưu điểm pha chế than động lực 3.15.3 Quá trình chế tạo pha chế than động lực 3.16 Tạo hình nhiên liệu 3.16.1 Đặc điểm kỹ thuật chủ yếu 3.16.2 Công dụng phạm vi 47 49 52 54 56 57 58 58 70 73 73 74 77 81 83 83 84 88 93 93 96 99 100 101 102 104 105 109 110 111 Chương TRIỂN KHAI ỨNG DỤNG VÀO THỰC TẾ - XÍ NGHIỆP CHẾ BIẾN – CƠNG TY CỔ PHẦN NGẤN SƠN Giới thiệu chung 4.1 4.2 Hệ thống lò Phân xưởng Chế biến 4.3 Tái tuần hoàn nước ngưng, gia nhiệt nước cấp Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Kết luận 5.1 5.2 Đề xuất 112 112 117 126 130 130 132 Trần Phan Kiên Luận văn tốt nghiệp Ch­¬ng giíi thiƯu chung 1.1 C¬ së đề tài Năng lượng đóng vai trò quan trọng lịch sử phát triển nhân loại, nhân tố có ảnh hưởng lớn đến phát triển, tiến hoá loài người Khi xà hội loài người ngày phát triển, ngày văn minh nhu cầu sử dụng lượng ngày lớn nguồn lượng sơ cấp sẵn có tự nhiên than, dầu, khí đốt, lượng hạt nhân hạn chế ngày cạn kiệt, khan Thực tế cho thấy việc sử dụng lượng hầu hết ngành công nghiệp Việt Nam chưa hiệu cao, đặc biệt doanh nghiệp vừa nhỏ Bởi lẽ xuất phát từ quy mô kinh doanh nhỏ, vốn đầu tư thấp, trình độ khoa học đội ngũ kỹ thuật hạn chế nên doanh nghiệp công nghiệp nhỏ sử dụng công nghệ lạc hậu, hiệu gây lÃng phí lớn lượng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Trước tình hình đó, cần phải nghiên cứu, tìm kiếm công nghệ chuyển đổi lượng sử dụng lượng có hiệu Việc tiết kiệm lượng, đổi công nghệ theo hướng cách tốt giảm lượng khí thải nhằm bảo vệ môi trường hữu hiệu Tại phần lớn sở sản xuất công nghiệp nước ta sử dụng dây chuyền công nghệ lạc hậu, trình ®é tù ®éng hãa thÊp, vÊn ®Ị tỉ chøc qu¶n lý sử dụng lượng không hợp lý, dẫn đến tiêu thụ lượng cao hầu hết khâu khác dẫn đến hiệu suất sử dụng lượng toàn hệ thống thấp Vì vậy, phải nhanh chóng tìm giải pháp cải tiến công nghệ, nâng cao hiệu suất thiết bị, hệ thống, nâng cao hiệu tổ chức, quản lý sử dụng lượng Trong hầu hết ngành công nghiệp nặng công nghiệp nhẹ, ngành sản xuất chế biến ngành dịch vụ, nước sử dụng loại môi chất làm việc quan trọng, tham gia vào phần lín c¸c qu¸ -1- Trần Phan Kiên Luận văn tốt nghip trình công nghệ Lò lại thiết bị sản xuất nước lò chiếm mét vÞ trÝ rÊt quan träng Vấn đề tiết kiệm lượng trở thành đề tài quan trọng đưa thảo luận nhiều kỳ họp Quốc hội Nhiều nhà doanh nghiệp quản lý cho tiềm giải pháp tiết kiệm lượng sản xuất cơng nghiệp cịn lớn, để biến tiềm thành thực cần có chương trình triển khai có tính khả thi văn pháp lý phù hợp Theo kết nghiên cứu, Việt Nam nằm nhóm cuối bảng xếp hạng giới hiệu suất sử dụng lượng Trong sản xuất công nghiệp, cường độ sử dụng lượng Việt Nam cao Thái Lan Malaysia 1,5- 1,7 lần làm giá trị sản phẩm Hơn 80% nguồn lượng sử dụng lại nhiên liệu hóa thạch (có nguồn gốc hữu cơ), trình cháy nhiên liệu tác nhân gây ô nhiễm môi trường Dự báo thời gian không xa, Việt Nam lại phải nhập lượng Vì vậy, việc sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, hướng tới sử dụng lượng phải đặt thường Theo báo cáo trung tâm hỗ trợ phát triển doanh nghiệp vừa nhỏ tiềm tiết kiệm sử dụng hiệu lượng doanh nghiệp ngành công nghiệp cao, đặc biệt ngành như: Gạch, vật liệu xây dựng, gốm sứ; Giấy; Dệt may; Đường chế biến thực phẩm; Húa cht Đối với lò công nghiệp, việc sử dụng nguồn lượng lớn bao gồm: nhiên liệu sơ cấp (than, dầu, khí ) nhiên liệu thứ cấp (điện) Đồng thời với việc tiêu thụ nhiên liệu, lò công nghiệp phát lượng khí thải CO2, NOx, SO2 đáng kể Ngoài ra, với công nghệ thiết bị lạc hậu việc sử dụng lượng lò trở nên hiệu dẫn đến việc tiêu thụ lượng tăng lên Đây nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính làm nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên, ảnh hưởng xấu đến môi trường sinh thái trái đất mà ảnh hưởng trùc tiÕp ®Õn søc kháe ng­êi Tr­íc thùc tÕ việc lựa chọn công nghệ, thay đổi công nghệ, cải tiến tính công nghệ, nâng cao hiệu suất thiết bị, đổi tư quản lý sử dụng thiết bị biện pháp có tác dụng tổng hợp để nâng cao hiệu chuyển hóa lượng, giảm chi phí sản xuất bảo vệ môi tr­êng -2- Trần Phan Kiên Luận văn tốt nghiệp §Ị tµi: “Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật tiết kiệm lượng, giảm chất phát thải loại lò cơng nghiệp sở cơng nghiệp Việt Nam” cđa tập trung đánh giá thực trạng sử dụng lò công nghiệp doanh nghiệp vừa nhỏ, phân tích đề xuất số phương án sử dụng lượng hiệu với mục đích tiết kiệm lượng nhiệt lò, giảm phát thải lò công nghiệp Trên sở đánh giá kinh tế, kỹ thuật bảo vệ môi trường 1.2 Mục tiêu ®Ị tµi Nghiên cứu thực trạng loại lị cơng nghiệp, phân tích ưu nhược điểm loại lị đốt dầu than điển hình Nghiên cứu mơ hình giải pháp tiết kiệm lượng Triển khai ứng dụng vào Xí nghiệp nơi cụng tỏc 1.3 Giới hạn nghiên cứu Trên sở thực trạng sử dụng lò công nghiệp doanh nghiệp vừa nhỏ nên phạm vi luận văn chủ yếu tập trung vào loại lò thông số kỹ thuật dạng vừa nhỏ: Lò công suất < 10 tấn/h, áp suất làm việc: P1/8"