Tính toán đánh giá và đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho nhà máy bia dung quất

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 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2018 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 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS ĐOÀN ANH TUẤN Đà Nẵng - Năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Trần Ngọc Phú TRANG TĨM TẮT LUẬN VĂN TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO NHÀ MÁY BIA DUNG QUẤT Học viên: Trần Ngọc Phú - Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 - Khóa: K34 - Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Ngày nay, tiết kiệm điện vấn đề cần thiết, doanh nghiệp Việc sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu doanh nghiệp tiết kiệm đƣợc chi phí sản xuất, giúp tăng suất, nâng cao chất lƣợng sản phẩm, giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh tranh, tăng lợi nhuận mà cịn giảm bớt chi phí đầu tƣ cho cơng trình cung cấp lƣợng, đáp ứng nhu cầu sử dụng lƣợng ngày cao kinh tế quốc dân, đồng thời giảm phát sinh chất thải, bảo vệ tài nguyên môi trƣờng, khai thác hợp lý nguồn tài nguyên lƣợng, thực phát triển kinh tế - xã hội bền vững Hiện trạng, Nhà máy bia Dung Quất hoạt động nhiều năm, hệ thống sử dụng lƣợng cũ, dẫn đến tiêu hao nhiều lƣợng Đề tài đề xuất phƣơng pháp để sử dụng lƣợng tiết kiệm hiệu cho Nhà máy Tác giả tóm tắt kết đạt đƣợc đề xuất số công tác quản lý hoạt động tiết kiệm lƣợng cải thiện môi trƣờng làm việc Từ khóa - Tiết kiệm điện; chi phí sản xuất; tài nguyên lƣợng; Nhà máy bia; giải pháp CALCULATED, EVALUATE AND OFFER SAVING ELECTRICITY SOLUTIONS FOR DUNG QUAT BEER FACTORY Abstract - Today, saving electricity is a very necessary issue, especially for businesses The use of saving electricity and efficiency in the company not only save production costs, help increase productivity, improve product quality, reduce product cost, increase competitiveness, increase profitability It also reduces the cost of investment in energy supply facilities, meets the higher energy demands of the national economy, and reduces the generation of waste, the protection of environmental resources , the rational exploitation of energy resources, the implementation of sustainable socio-economic development The current status, Dung Quat Beer factory has been operating for many years, energy use systems are old, resulting in high energy consumption This topic proposes methods for saving electricity and efficiency for factory The author has summarized the results achieved and proposed some work on managing energy conservation and improving the working environment Key words - Saving electricity; production costs; energy resources; beer factory; solution MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học tính thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn 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 Cơ sở đƣợc thực khảo sát 1.1.2 Phạm vi công việc khảo sát 1.1.3 Khảo sát, đo đạt 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 công đoạn dây chuyền sản xuất 1.3.2 Thuyết minh quy trình dây chuyền sản xuất 1.3.3 Các hệ thống dây chuyền 1.4 Kết luận chƣơng 10 CHƢƠNG NHU CẦU VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP NĂNG LƢỢNG –CÁC RÀNG BUỘC VỀ TÀI CHÍNH, KỸ THUẬT 11 2.1 Nhu cầu khả cung cấp lƣợng 11 2.1.1 Cung cấp tiêu thụ điện 11 2.1.2 Cung cấp tiêu thụ nhiên liệu 14 2.1.3 Cung cấp tiêu thụ nƣớc 15 2.2 Các ràng buộc tài chính, kỹ thuật 15 2.2.1 Các vấn đề kỹ thuật, công nghệ, môi trƣờng 15 2.2.2 Các giải pháp đánh giá kinh tế 24 2.3 Kết luận chƣơng 24 CHƢƠNG TÍNH TỐN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY 26 3.1 Các giải pháp cho hệ thống động 26 3.1.1 Hiện trạng hệ thống động Nhà máy 26 3.1.2 Nhận xét, đánh giá trạng hệ thống động Nhà máy 27 3.1.3 Đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng cho hệ thống động 27 3.1.4 Kết tính tốn giải pháp cho nhóm động 35 3.1.5 Kết luận đề xuất cho giải pháp động 40 3.2 Các giải pháp cho hệ thống chiếu sáng 41 3.2.1 Giải pháp 1: Thay Đèn cao áp 250W & 400W đèn Led 100W 41 3.2.2 Giải pháp 2: Thay đèn huỳnh quang T8 chấn lƣu sắt từ 36W đèn T5 chấn lƣu điện tử 28W đèn Led 19W 43 3.2.3 Kết luận đề xuất cho giải pháp hệ thống chiếu sáng 46 3.3 Các giải pháp khác 46 3.3.1 Giải pháp 1: Lắp đặt thiết bị phân tích khói thải để tối ƣu hóa lị 46 3.3.2 Giải pháp 2: Lắp thu hồi nhiệt từ (flash steam) từ hệ thống thu hồi nƣớc ngƣng khu vực nhà nấu 49 3.3.3 Giải pháp 3: Sử dụng bơm nhiệt (heat pump) cơng nghiệp để tạo nƣớc nóng cho q trình trùng 51 3.3.4 Giải pháp 4: Tối ƣu hóa q trình làm lạnh dịch nha Wort cooler 56 3.3.5 Giải pháp 5: Sử dụng máy nén cho wort kettle 2.1 58 3.3.6 Giải pháp 6: Sử dụng nhiên liệu CNG thay cho nhiên liệu dầu D.O 61 3.3.7 Kết luận đề xuất cho giải pháp khác 62 3.4 Kết luận chƣơng 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các thiết bị đo đƣợc sử dụng khảo sát Bảng 1.2 Sản lƣợng bia Nhà máy năm 2013 Bảng 1.3 Sản lƣợng bia Nhà máy 09 tháng đầu năm 2014 Bảng 1.4 Số vận hành năm khu vực/phân xƣởng Bảng 2.1 Biểu giá điện cấp điện áp dƣới 22kV 12 Bảng 2.2 Điện tiêu thụ hàng tháng chi phí tiền điện theo hố đơn 12 Bảng 2.3 Tiêu thụ nhiên liệu theo tháng năm 2012 14 Bảng 2.4 Tiêu thụ nƣớc năm 2012 15 Bảng 2.5 Thống kê chủng loại máy nén lạnh 16 Bảng 2.6 Bảng thơng số lị 19 Bảng 2.7 Thống kê chủng loại máy nén khí 22 Bảng Các ràng buộc lƣợng tiêu chuẩn 23 Bảng 2.9 Các hệ số giảm phát thải quy đổi 23 Bảng 2.10 Các hệ số quy đổi lƣợng sang TOE 23 Bảng 3.1 Kết đo đạc số thiết bị tiêu thụ điện Nhà máy 26 Bảng 3.2 Kết tính tốn giải pháp tiết kiệm lƣợng cho động 37 Bảng 3.3 Mức đầu tƣ tính hiệu giải pháp tiết kiệm cho động 40 Bảng 3.4 Thống kê cụ thể loại đèn 41 Bảng 3.5 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp 43 Bảng 3.6 So sánh chấn lƣu thông thƣờng chấn lƣu điện tử đèn LED 44 Bảng 3.7 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp 46 Bảng 3.8 Bảng phân tích khói thải lị 1&2 47 Bảng 3.9 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp 49 Bảng 3.10 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp 50 Bảng 3.11 Bảng số liệu hoạt động của băng chuyền 52 Bảng 3.12 Bảng phân tích đánh giá lợi ích chi phí thực giải pháp 55 Bảng 3.13 Bảng phân tích đánh giá lợi ích giải pháp đầu tƣ heat pump 55 Bảng 3.14 Bảng khái tốn chi phí đầu tƣ heat pump 56 Bảng 3.15 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp 58 Bảng 3.16 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp 60 Bảng 3.17 Bảng thơng số lị 61 Bảng 3.18 Hiệu kinh tế chuyển đổi từ D.O sang CNG 61 Bảng 3.19 Bảng phân tích chi phí lợi ích giải pháp 62 Bảng 3.20 Tiềm tiết kiệm chi phí đầu tƣ cho giải pháp khác 62 Bảng 3.21 Đề xuất mức độ ƣu tiên thực giải pháp 64 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang Hình 1.1 Nhà máy bia Dung Quất Hình 1.2 Quy trình khảo sát, tính tốn, đánh giá Hình 1.3 Sản phẩm Nhà máy Hình 1.4 Quy trình nấu lên men Hình 2.1 Sơ đồ khối cung cấp điện cho Nhà máy 11 Hình 2.2 Tỉ lệ sử dụng điện hệ thống 13 Hình 2.3 Đồ thị phụ tải tổng Nhà máy 14 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý hệ thống lạnh Alcohol 16 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống nƣớc lạnh 17 Hình 2.6 Các máy nén lạnh NH3 17 Hình 2.7 Các dàn lạnh PHE 17 Hình 2.8 Các dàn ngƣng bay hệ thống lạnh 18 Hình 2.9 Các bơm Alcohol 18 Hình 2.10 Biến tần điều khiển bơm 18 Hình 2.11 Hệ thống lị 19 Hình 2.12 Sơ đồ ngun lý hệ thống lị 20 Hình 2.13 Bảo ơn hệ thống lị 20 Hình 2.14 Thiết bị phân tích khói thải lị 20 Hình 2.15 Thiết bị tận dụng nhiệt khói thải để gia nhiệt nƣớc cấp 21 Hình 2.16 Lƣợng Biogas cấp bổ sung cho lị số 21 Hình 3.1 Đèn LED 100W cho nhà xƣởng 42 Hình 3.2 Tháp đo độ sáng đèn LED 100W 42 Hình 3.3 Bộ đèn T5 tƣơng thích với máng đèn T8 – T10 44 Hình 3.4 Bộ đèn T5 độc lập 44 Hình 3.5 Đèn LED dạng bóng 1,2m 44 Hình 3.6 Kết đo khói thải 47 Hình 3.7 Sự chênh lệch số liệu đo thiết bị phân tích thành phần khói thải 48 Hình 3.8 Ngun lý bình sinh thấp áp thu hồi flash steam 50 Hình 3.9 Sơ đồ q trình đóng lon sản phẩm 51 Hình 3.10 Sơ đồ tận dụng nhiệt để vận hành heat pump sản xuất nƣớc nóng 53 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý vận hành heat pump sản xuất nƣớc nóng 54 Hình 3.12 Sơ đồ trao đổi nhiệt cơng đoạn Wort Cooler 57 Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý làm việc Wort Cooler 57 Hình 3.14 Sơ đồ đề xuất giải nhiệt dịch nha cấp 58 Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý làm việc Wort kettle 2.1 59 Hình 3.17 Sơ đồ nguyên lý làm việc máy nén nhiệt 60 Phụ lục 11 Tổng công suất hệ thống lạnh trục vít 250 Phụ lục 12 Tổng cơng suất khu nấu Phụ lục 13 Kết đo động bơm dịch sang lạnh nhanh Phụ lục 14 Kết đo động bơm sơi hoa – lắng xốy Phụ lục 15 Kết đo động bơm khuấy hồ hóa Phụ lục 16 Kết đo động bơm đùn bã Phụ lục 17 Kết đo động bơm nƣớc nóng số Phụ lục 18 Kết đo động bơm nƣớc nấu số Phụ lục 19 Kết đo động bơm cấp glycol N4WB Phụ lục 20 Kết đo máy nén hệ N4WB Phụ lục 21 Kết đo động bơm nƣớc tinh khu xử lý nƣớc Phụ lục 22 Kết đo động bơm cấp Phụ lục 23 Kết đo động bơm nƣớc ngƣng Phụ lục 24 Kết đo máy nén Kobelco Phụ lục 25 Dây chuyền đóng chai Krones ... xét, đánh giá tiềm năng, tính tốn đề xuất giải pháp tiết kiệm lƣợng cho Nhà máy chƣơng 26 CHƢƠNG TÍNH TOÁN, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƢỢNG CHO NHÀ MÁY 3.1 Các giải pháp cho. .. 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. .. phí sản xuất tăng hiệu sử dụng lƣợng cho Nhà máy bia Dung Quất (Nhà máy)  Với giải pháp tiết kiệm lƣợng đƣợc sử dụng, phân tích lựa chọn giải pháp hợp lý để đề xuất áp dụng cho Nhà máy góp phần