Nghiên cứu khả năng sản xuất nước ngọt từ nước biển bằng phương pháp chưng cất đa hiệu ứng sử dụng nguồn nhiệt trong nhà máy điện vĩnh tân 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐINH TIẾN LIÊM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT TỪ NƯỚC BIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT ĐA HIỆU ỨNG, SỬ DỤNG NGUỒN NHIỆT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VĨNH TÂN Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT Mã số: 605280 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2013 Cơng trình hồn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG-HCM Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN TUYÊN Cán chấm nhận xét 1: TS BÙI NGỌC HÙNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: TS BÙI TRUNG THÀNH (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 26 tháng 07 năm 2013 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) GS.TS Lê Chí Hiệp – Chủ tịch hội đồng TS Hà Anh Tùng – Thư ký hội đồng TS Bùi Ngọc Hùng – Ủy viên hội đồng TS Bùi Trung Thành – Ủy viên hội đồng TS Nguyễn Văn Tuyên – Ủy viên hội đồng 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 HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: ĐINH TIẾN LIÊM MSHV: 10061122 Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1984 Nơi sinh: Tây Ninh Chuyên ngành: Công Nghệ Nhiệt Mã số: 605280 I TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SẢN XUẤT NƯỚC NGỌT TỪ NƯỚC BIỂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHƯNG CẤT ĐA HIỆU ỨNG, SỬ DỤNG NGUỒN NHIỆT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VĨNH TÂN NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Phân tích đánh giá lựa chọn phương pháp sản xuất nước từ nước biển - Lựa chọn nguồn nhiệt từ nhà máy điện Vĩnh Tân cho hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng - Tính tốn hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng cho nhà máy Vĩnh Tân 2; - Đánh giá hiệu kinh tế hệ thống II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 18/04/2013 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 21/6/2013 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN VĂN TUYÊN Tp.HCM, ngày 21 tháng năm 2013 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO (Họ tên chữ ký) Nguyễn Văn Tuyên Lê Chí Hiệp TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tác giả muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến Tập thể Thầy Cô Anh Chị Bộ môn Công nghệ Nhiệt Lạnh, Đại học Bách Khoa Tp.HCM tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt khóa học Cao học trình làm luận văn tốt nghiệp Cao học Chính hướng dẫn nhiệt tình từ giảng viên Bộ môn giúp tác bạn học viên khác hồn thành khóa học luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Văn Tuyên – người tận tình hướng dẫn, bảo tác giả suốt trình học tập làm luận văn trường Tác giả chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban giám đốc bạn đồng nghiệp Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện tạo điều kiện cung cấp tư liệu giúp tác giả hoàn thành luận văn Tuy cố gắng hoàn thiện chắn khơng tránh khỏi sai sót luận văn, tác giả mong nhận đóng góp từ phía nhà trường, thầy cô bạn Tác giả Đinh Tiến Liêm TÓM TẮT LUẬN VĂN Trong giai đoạn nay, kinh tế Việt Nam có bước tăng trưởng đáng kể Tăng trưởng điện yêu cầu tất yếu để phục vụ cho tăng trưởng kinh tế Thực tế cho thấy tăng trưởng điện phải trước bước so tăng trưởng kinh tế Chính vậy, bên cạnh nhà máy thủy điện, Chính phủ Tập đoàn điện lực Việt Nam đầu tư xây dựng nhiều nhà máy nhiệt điện đốt than, khí,…trong có nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân – Bình Thuận Do đặc thù cơng nghệ nên hầu hết nhà máy nhiệt điện đặt khu vực ven biển nơi mà nguồn nước vô khan Và việc thiếu nguồn nước cho vận hành nhà máy vấn đề mà nhà máy phải lo sợ Do cần thiết phải tìm kiếm giải pháp cấp nước khác để thay trường hợp thiếu hụt nguồn nước Giải pháp xử lý nước biển xem có tính khả thi cao trường hợp Luận văn vào nghiên cứu đánh giá khả sản xuất nước từ nước biển phương pháp chưng cất đa hiệu ứng sử dụng nguồn nhiệt nhà máy điện Vĩnh Tân Qua đó, xem xét để áp dụng rộng rãi cho nhà máy nhiệt điện khác công suất thiếu nước vận hành Abstract Vietnam's economy is growing significantly at the present Growth of power is an indispensable requirement for economic growth In fact, the power growth must always be one step ahead than economic growth Therefore, besides the hydroelectric power plant, the Government and Vietnam Electricity Group has invested to build more coal and gas fired thermal power plants including Vinh Tan power plant, Binh Thuan province Due to technology, most of thermal power plants are located in the coastal areas where fresh water is extremely scarce And the lack of fresh water for the operation of the plant is the problem that any plant must always fear It is therefore necessary to find a solution for fresh water supply alternative in case of water shortage Sea water treatment solutions are considered feasible in this case This thesis will research and evaluate the possibility of producing fresh water from sea water by multi-effect distillation, heat source used in power plant Vinh Tan Thereby, it can be considered for widespread application to other power plants of the same capacity and lack of fresh water for operation LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn tự tính tốn, thiết kế nghiên cứu hướng dẫn thầy TS Nguyễn Văn Tuyên Để hoàn thành đồ án này, tham khảo tài liệu liệt kê mục tài liệu tham khảo Nếu sai, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo quy định Tác giả Đinh Tiến Liêm MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 NGUỒN TÀI NGUYÊN NƯỚC VIỆT NAM 1.2 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VĨNH TÂN 1.2.1 Vị trí địa điểm 1.2.2 Các thơng số nhà máy điện Vĩnh Tân 1.2.3 Thành phần nước biển 1.2.4 Tính chất lý hóa nước biển 1.2.4.1 Thành phần hóa học 1.2.4.2 Tính chất vật lý nước biển 1.2.5 Hiện trạng nguồn cấp nước khu vực nhà máy điện Vĩnh Tân 1.2.5.1 Hiện trạng nguồn nước khu vực huyện Tuy Phong 1.2.5.2 Các hình thái cấp nước sử dụng khu vực 1.2.5.3 Sơ đồ cân nước 11 1.2.6 Kết luận 13 1.3 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN 13 1.3.1 Mục đích phạm vi luận văn 13 1.3.2 Nội dung nghiên cứu luận văn 13 1.4 Ý NGHĨA THỰC TIỄN VÀ KHOA HỌC CỦA LUẬN VĂN 13 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC BIỂN 2.1 TỔNG QUAN 16 2.2 CÔNG NGHỆ CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN 16 2.2.1 Phương pháp chưng cất đa hiệu ứng (MED) 16 2.2.1.1 Nguyên lý vận hành hệ thống MED 16 2.2.1.2 Cấu hình thiết kế hệ thống chưng cất đa hiệu ứng MED 17 2.2.1.3 Đặc tính q trình chưng cất đa hiệu ứng MED 21 2.2.1.4 Vật liệu chế tạo hệ thống chưng cất đa hiệu ứng MED 22 2.2.2 Phương pháp chưng cất nhanh đa tầng (MSF) 23 2.2.2.1 Nguyên lý vận hành hệ thống MSF 23 2.2.2.2 Bố trí q trình chưng cất nhanh đa tầng MSF 25 Mục lục i 2.2.2.3 Đặc tính q trình chưng cất nhanh đa tầng MSF 26 2.2.2.4 Vật liệu chế tạo hệ thống chưng cất nhanh đa tầng MSF 27 2.2.3 Phương pháp nén Vapor Compression 28 2.3 CÔNG NGHỆ THẨM THẤU NGƯỢC VÀ LỌC NANO 29 2.3.1 Tổng quan công nghệ thẩm thấu ngược 29 2.3.2 Cấu hình màng lọc thẩm thấu ngược 30 2.3.2.1 Dây quấn xoắn (Spiral Wound) 31 2.3.2.2 Sợi rỗng (hollow fine fiber) 31 2.3.2.3 Dạng ống tròn (tubular) 32 2.3.2.4 Dạng khung 33 2.4 PHÂN TÍCH ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC BIỂN 33 2.4.1 Công nghệ chưng cất công nghệ thẩm thấu ngược – Màng lọc Nano 33 2.4.2 Công nghệ chưng cất đa hiệu ứng công nghệ chưng cất nhanh đa tầng 35 2.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC BIỂN TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 36 2.5.1 Tổng quan 36 2.5.2 Tình hình nghiên cứu lắp đặt hệ thống MED 37 2.5.3 Tình hình nghiên cứu khả ứng dụng hệ thống Việt Nam 38 2.6 KẾT LUẬN…………………………………………………………… 38 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN 3.1 CÁC HỆ THỐNG CHÍNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VĨNH TÂN 41 3.1.1 Lò thiết bị phụ trợ 41 3.1.1.1 Thiết bị lị 41 3.1.1.2 Thiết bị phụ trợ 41 3.1.2 Tuabin thiết bị phụ trợ 42 3.1.2.1 Tuabin 42 3.1.2.2 Hệ thống phụ trợ tuabin 42 3.1.2.3 Hệ thống gia nhiệt nước cấp 43 3.2 Mục lục CHU TRÌNH NHIỆT NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VĨNH TÂN 43 ii 3.3 LỰA CHỌN NGUỒN NHIỆT CHO HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN 50 3.3.1 Đặc điểm nguồn nhiệt nhà máy điện Vĩnh Tân 50 3.3.1.1 Nguồn trích từ tuabin 50 3.3.1.2 Nhiệt lượng từ nguồn khói thải 50 3.3.2 So sánh loại nguồn nhiệt 50 3.3.3 Lựa chọn nguồn nhiệt 51 3.4 XÂY DỰNG SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN 51 3.4.1 Lựa chọn cấu hình hệ thống chưng cất đa hiệu ứng MED 51 3.4.2 Lựa chọn số hiệu ứng cho hệ thống 52 3.4.3 Sơ đồ tính tốn hệ thống chưng cất nước tầng hiệu ứng 53 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN 4.1 XÁC ĐỊNH NHU CẦU NƯỚC NGỌT CHO NHÀ MÁY ĐIỆN VĨNH TÂN 56 4.1.1 Yêu cầu chất lượng nước cho nhà máy 56 4.1.1.1 Chất lượng nước sinh hoạt 56 4.1.1.2 Chất lượng nước khử khoáng 57 4.1.2 Ước tính nhu cầu nước vận hành nhà máy 57 4.2 TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CHƯNG CẤT ĐA HIỆU ỨNG 59 4.2.1 Sơ đồ hệ thống chưng cất nước biển 59 4.2.2 Thông số đầu vào 61 4.2.2.1 Lựa chọn thông số đầu vào nước biển 61 4.2.2.2 Thông số dòng đầu vào 61 4.2.2.3 Xác định tỷ lệ xả bình bốc 61 4.2.3 Tính tốn hệ thống 62 4.2.3.1 Một số lựa chọn sở tính tốn 62 4.2.3.2 Tính tốn thơng số nước bình bốc số 63 4.2.3.3 Tính tốn thơng số nước bình bốc 64 4.2.3.4 Tính tốn bình ngưng hệ thống chưng cất 68 4.2.3.5 Nhu cầu hơi, lưu lượng nước biển tỷ số hiệu suất hệ thống 69 4.2.3.6 Kiểm tra nhiệt độ nước biển sau bình ngưng 70 Mục lục iii 4.2.3.7 Tính tốn đường kính ống dẫn cấp cho hệ thống đường kính ống dẫn nước biển 70 4.2.3.8 Ảnh hưởng hệ thống đến công suất phát điện nhà máy 70 4.3 ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG CHƯNG CẤT NƯỚC BIỂN Ở CÁC CHẾ ĐỘ TẢI KHÁC NHAU 71 4.3.1 Tính tốn hệ thống chế độ vận hành 75% RO 76 4.3.1.1 Tại bình bốc số 76 4.3.1.2 Tại bình bốc cịn lại 77 4.3.1.3 Tính tốn khối lượng nước tạo thành lượng nước biển đầu vào 78 4.3.2 Tính tốn hệ thống chế độ vận hành 70% RO 79 4.3.3 Tính tốn hệ thống chế độ vận hành 50% RO 79 4.4 KẾT LUẬN 80 CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ - TÀI CHÍNH 5.1 TỔNG MỨC ĐẦU TƯ 82 5.1.1 Tổng quan 82 5.1.2 Chi phí đầu tư ban đầu 82 5.1.3 Chi phí vận hành hàng năm 83 5.1.4 Ước tính chi tiết loại chi phí đầu tư 83 5.1.4.1 Chi phí đầu tư trực tiếp 83 5.1.4.2 Ước tính chi phí đầu tư gián tiếp 86 5.1.4.3 Ước tính chi phí hàng năm 87 5.1.4.4 Ước tính giá thành sản phẩm nước đầu 90 5.2 SO SÁNH GIÁ THÀNH NƯỚC NGỌT THEO PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC BIỂN CÔNG NGHỆ THẨM THẤU NGƯỢC 92 5.3 PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ - TÀI CHÍNH 94 5.3.1 Phạm vi phân tích đánh giá 94 5.3.2 Các giả định 94 5.3.3 Đánh giá hiệu kinh tế tài hệ thống chế độ tải vận hành RO 95 5.3.3.1 Điều kiện vận hành 96 5.3.3.2 Thu nhập 99 5.3.3.3 Dòng tiền 102 Mục lục iv Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm (Dòng tiền tài - Tiếp theo) Số năm dự án 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Năm DÒNG TIỀN VÀO 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 Lợi nhuận sau thuế 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 Khấu hao 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 Giá trị thu hồi vốn lưu động - - - - - - - - - - TỔNG DÒNG TIỀN VÀO 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 Vốn góp Chủ đầu tư - - - - - - - - - - Thuê đất - - - - - - - - - - Trả gốc vốn vay - - - - - - - - - - TỔNG DÒNG TIỀN RA - - - - - - - - - - Tích lũy tài 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 Tích lũy tài chiết khấu 0.37 0.34 0.31 0.28 0.25 0.23 0.21 0.19 0.17 0.16 (2.82) (2.48) (2.17) (1.89) (1.64) (1.41) (1.19) (1.00) (0.83) (0.67) DỊNG TIỀN RA Tích lũy tài chiết khấu lũy kế Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 106 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm (Dịng tiền tài - Tiếp theo) Số năm dự án 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Năm DÒNG TIỀN VÀO 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 Lợi nhuận sau thuế 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 0.93 Khấu hao 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 Giá trị thu hồi vốn lưu động - - - - - - - - - 0.55 TỔNG DÒNG TIỀN VÀO 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.84 Vốn góp Chủ đầu tư - - - - - - - - - - Thuê đất - - - - - - - - - - Trả gốc vốn vay - - - - - - - - - - TỔNG DÒNG TIỀN RA - - - - - - - - - - Tích lũy tài 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.29 1.84 Tích lũy tài chiết khấu 0.14 0.13 0.12 0.11 0.10 0.09 0.08 0.07 0.07 0.09 (0.53) (0.40) (0.28) (0.17) (0.07) 0.02 0.10 0.17 0.24 0.32 DỊNG TIỀN RA Tích lũy tài chiết khấu lũy kế Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 107 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh 5.3.3.4 Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm Đánh giá hiệu kinh tế tài Hiệu kinh tế Việc đánh giá hiệu kinh tế nhằm lựa chọn phương án đầu tư tốt cho hệ thống Đây sở để chủ đầu tư quan nhà nước cấp phép đầu tư cho dự án sở để tổ chức tài tài trợ cho dự án Hiệu kinh tế dự án mức chênh lệch lợi ích mà kinh tế thu từ dự án chi phí phải bỏ thực dự án Hiệu kinh tế dự án đánh giá hai phương diện: hiệu kinh tế xã hội hiệu ích kinh tế a Hiệu kinh tế xã hội Hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng cho nhà máy điện Vĩnh Tân vào hoạt động có số lợi ích sau đây: - Góp phần giảm bớt gánh nặng nhu cầu nguồn nước cho sinh hoạt sản xuất địa phương - Giảm bớt lượng tiêu hao nhiên liệu hóa thạch qua góp phần giảm nhiễm mơi trường chung quốc gia Hệ thống vận hành độc lập tiêu tốn nhiều nhiên liệu b Hiệu ích kinh tế Về mặt định lượng, lợi ích dự án doanh thu từ việc bán nước, chi phí gồm chi phí giảm cơng suất điện, chi phí bảo trì vận hành, chi phí bảo hiểm, chi phí điện năng, chi phí hóa chất, chi phí khấu hao Một dự án xem khả thi mặt kinh tế nếu: - Tỷ lệ hoàn vốn nội kinh tế (EIRR) > 10% - Giá trị ròng kinh tế (NPV) > - Tỷ số lợi ích/chi phí kinh tế (B/C) ≥ Các tiêu tính tốn với mức giá nước dự kiến 2USD/m3 Cách tính tiêu: - Giá trị ròng kinh tế - NPV: n NPV = å t =o ( Bt - Ct ) (1 + r )t với Bt: thu nhập dự án năm t; Ct: chi phí dự án năm t; r: suất chiết khấu dự án; n: số năm thực dự án - Tỷ số lợi ích/chi phí kinh tế - B/C: Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 108 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm B PV(loi ich) = C PV(Chi phi dau tu + Chi phí hoat dong) - Tỷ lệ hoàn vốn nội kinh tế - IRR: n NPV = å t =o ( Bt - Ct ) = → r* = IRR (1 + r*)t Căn bảng tính tốn giá trị dịng tiền kinh tế, ta có kết tính tốn hiệu kinh tế bảng Bảng 5.10 Kết tính tốn hiệu kinh tế chế độ RO STT Chỉ tiêu kinh tế Kết Ghi Giá nước (USD/m3) Suất chiếu khấu kinh tế 10% Số vận hành (giờ/năm) 6500 Suất hoàn vốn kinh tế (EIRR) 11.2% Giá trị ròng kinh tế 1.13Triệu USD (NPVk) Đạt Lợi ích/Chi phí (Bk/Ck) Đạt Thời gian hồn vốn đầu tư 1.107 Đạt 20 năm Kết tính toán cho thấy dự án mang lại lợi ích kinh tế có tính khả thi để thực tương ứng với giá bán nước 2USD/m3 Tiến hành kiểm tra với mức giá bán nước thấp 2USD/m3, ta thấy dự án không đạt hiệu kinh tế tài Bảng 5.11 Tính tốn hiệu kinh tế ứng với mức giá bán nước 1.9USD/m3 STT Chỉ tiêu kinh tế Kết Ghi Giá nước (USD/m3) 1.9 Suất chiếu khấu kinh tế 10% Số vận hành (giờ/năm) 6500 Suất hồn vốn kinh tế (EIRR) 9.59% Khơng Đạt Giá trị ròng kinh tế (NPVk) (-0.26 Triệu USD) Không Đạt Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 109 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh STT Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm Chỉ tiêu kinh tế Lợi ích/Chi phí (Bk/Ck) Thời gian hoàn vốn đầu tư Kết 0.964 Ghi Không Đạt Như vậy, để dự án đảm bảo hiệu kinh tế có tính khả thi cần trì mức giá nước tối thiểu 2USD/m3 Đánh giá hiệu tài 5.3.3.5 Mục tiêu việc phân tích tài để xác định xem việc đầu tư có khả thi xác định xem có hồn vốn cho chủ đầu tư hay khơng Việc phân tích tài thực dựa lợi nhuận sau thuế, suất chiết khấu phân tích tài chi phí vốn dự án Tương tự phần đánh giá hiệu tài chính, dự án coi khả thi mặt tài phải thỏa mãn điều kiện sau: - NPV ≥ ứng với suất chiết khấu tính (10%) - Tỷ lệ hồn vốn nội tài (FIRR) > 10% - Hệ số lợi ích chi phí phải B/C ≥ Căn bảng tính tốn giá trị dịng tiền tài chính, ta có kết tính tốn hiệu tài bảng Bảng 5.12 Kết tính tốn hiệu tài chế độ RO với giá bán nước 2USD/m3 Chỉ tiêu tài STT Kết Ghi Suất chiết khấu 10% FIRR: 10.28% Đạt NPV: 0.24 Triệu USD Đạt B/C: 1.02 Đạt Thời gian hoàn vốn chủ sở 26 năm hữu Kết tính tốn cho thấy dự án mang lại hiệu tài có tính khả thi để thực với giá bán nước 2USD/m3 Tuy nhiên, thời gian thu hồi vốn dài lên đến 26 năm Để rút ngắn thời gian thu hồi vốn tăng giá bán nước lớn 2USD/m3 Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 110 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm Phân tích ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến hiệu kinh tế tài dự án 5.3.3.6 Từ kết phân tích kinh tế tài bên trên, ta thấy hai yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu kinh tế tài dự án giá bán nước chi phí vận hành dự án - Giá bán nước dự án cần phải đảm bảo mức tối thiểu 2USD/m3 - Chi phí vận hành hàng năm phụ thuộc nhiều vào chi phí đầu tư dự án Do vậy, để giảm bớt chi phí đầu tư tìm giải pháp tăng hiệu làm việc hệ thống Tóm lại, để dự án đảm bảo hiệu kinh tế tài có tính khả thi để thực xem xét tăng giá bán nước hoăc giảm bớt chi phí đầu tư dự án 5.3.4 Đánh giá hiệu kinh tế tài chế độ tải vận hành 75%RO Việc đánh giá thực tương tự chế độ vận hành RO Tuy nhiên, số thơng số đầu vào có thay đổi sau: - Sản lượng nước ngọt: 58.1kg/s = 209.2 m3/h (theo tính tốn chương 4) - Chi phí giảm công suất phát điện với lưu lượng 13.2kg/s: 788,425USD/năm - Các chi phí cịn lại khơng thay đổi chi phí đầu tư hệ thống khơng thay đổi - Giá bán nước: 2USD/m3 (tương đương giá kiến nghị chế độ tải RO) Ta bảng tính tốn hiệu kinh tế tài sau: Bảng 5.13 Kết tính tốn hiệu kinh tế chế độ 75%RO STT Chỉ tiêu kinh tế Kết Ghi Giá nước (USD/m3) Suất chiếu khấu kinh tế 10% Số vận hành (giờ/năm) 6500 Suất hồn vốn kinh tế (EIRR) 6.6% Khơng Đạt Giá trị ròng kinh tế (NPVk) (-2.66) Triệu USD Khơng Đạt Lợi ích/Chi phí (Bk/Ck) 0.719 Khơng Đạt Thời gian hồn vốn đầu tư Bảng 5.14 Kết tính tốn hiệu tài chế độ 75%RO STT Chỉ tiêu tài Kết Suất chiết khấu 10% FIRR: 6.02% Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Ghi Khơng Đạt Trang 111 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm NPV: (-3.16) Triệu USD Không Đạt B/C: 0.68 Khơng Đạt Thời gian hồn vốn chủ sở hữu Căn vào bảng kết trên, ta thấy dự án không đạt hiệu kinh tế tài khơng có tính khả thi nhà máy điện Vĩnh Tân vận hành chế độ tải 75%RO Trong trường hợp để dự án hoạt động hiệu chế độ tải cần kiến nghị tăng giá nước lên khoảng 2.4USD/m3 Khi ta có bảng kết kinh tế tài sau: Bảng 5.15 Kết tính tốn hiệu kinh tế chế độ 75%RO, giá nước 2.4USD/m3 STT Chỉ tiêu kinh tế Kết Ghi Giá nước (USD/m3) 2.4 Suất chiếu khấu kinh tế 10% Số vận hành (giờ/năm) 6500 Suất hoàn vốn kinh tế (EIRR) Giá trị ròng kinh tế 1.58 Triệu USD (NPVk) Đạt Lợi ích/Chi phí (Bk/Ck) Đạt Thời gian hoàn vốn đầu tư 11.69% 1.153 Đạt 18 năm Bảng 5.16 Kết tính tốn hiệu tài chế độ 75%RO, giá nước 2.4USD/m3 Chỉ tiêu tài STT Kết Ghi Suất chiết khấu 10% FIRR: 10.76% Đạt NPV: 0.64 Triệu USD Đạt B/C: 1.07 Đạt Thời gian hoàn vốn chủ sở 23 năm hữu Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 112 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh 5.3.5 Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm Đánh giá hiệu kinh tế tài chế độ tải vận hành 70%RO Việc đánh giá thực tương tự chế độ vận hành RO Tuy nhiên, số thơng số đầu vào có thay đổi sau: - Sản lượng nước ngọt: 45.7kg/s = 162 m3/h (theo tính tốn chương 4) - Chi phí cấp ứng với lưu lượng 10.6kg/s: 633,129USD/năm - Các chi phí cịn lại khơng thay đổi chi phí đầu tư hệ thống không thay đổi - Giá bán nước: 2USD/m3(tương đương giá kiến nghị chế độ tải RO) Ta bảng tính tốn hiệu kinh tế tài sau: Bảng 5.17 Kết tính tốn hiệu kinh tế chế độ 70%RO STT Chỉ tiêu kinh tế Kết Ghi Giá nước (USD/m3) Suất chiếu khấu kinh tế 10% Số vận hành (giờ/năm) 6500 Suất hoàn vốn kinh tế (EIRR) 0.99% Khơng Đạt Giá trị rịng kinh tế (NPVk) (-6.23) Triệu USD Khơng Đạt Lợi ích/Chi phí (Bk/Ck) 0.354 Khơng Đạt Thời gian hồn vốn đầu tư Khơng Đạt Bảng 5.18 Kết tính tốn hiệu tài chế độ 70%RO Chỉ tiêu tài STT Kết Suất chiết khấu 10% FIRR: 0.84% NPV: (-6.35) USD B/C: 0.35 Thời gian hoàn vốn chủ sở hữu Ghi Không Đạt Triệu Không Đạt Không Đạt Không Đạt Căn vào bảng kết trên, ta thấy dự án không đạt hiệu kinh tế tài khơng có tính khả thi nhà máy điện Vĩnh Tân vận hành chế độ tải 70%RO Trong trường hợp để dự án hoạt động hiệu chế độ tải cần Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 113 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm kiến nghị tăng giá nước lên khoảng 2.9USD/m3 Mức giá tương đối lớn khó chấp nhận 5.4 KẾT LUẬN VỀ ĐÁNH GIÁ KINH TẾ - TÀI CHÍNH - Về mặt công nghệ: hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng có hiệu kinh tế cao so với hệ thống xử lý nước biển công nghệ thẩm thấu ngược có tổng mức đầu tư giá thành nước thấp - Về mặt hiệu kinh tế tài chính: Hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng kết hợp nhà máy điện Vĩnh Tân mang lại hiệu kinh tế tài có tính khả thi cao vận hành chế độ tải định mức RO nhà máy điện Vĩnh Tân 2, giá bán nước tối thiểu 2USD/m3 (cũng vận hành chế độ 75%RO giá bán nước phải tăng lên 2.4USD/m3) - Nếu xét riêng mặt kỹ thuật, hệ thống vận hành chế độ tải tối thiểu 70%RO (theo nhận xét chương 4) Tuy nhiên, hệ thống lại không đạt hiệu kinh tế tài chế độ tải (tham khảo tính tốn phần trên) Do vậy, để đảm bảo hiệu kinh tế tài hệ thống, khuyến nghị nhà máy không nên vận hành chế độ tải thường xuyên - Tóm lại, để tăng hiệu kinh tế - tài nhà đầu tư cần tìm phương án để giảm chi phí đầu tư giảm chi phí mua sắm thiết bị xây dựng cách sử dụng thiết bị chế tạo nước, sử dụng nguồn vật liệu xây dựng lao động có sẵn địa phương, Chương – Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế - Tài Chính Tháng 06/2013 Trang 114 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh 6.1 Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu, phân tích tính tốn thực nội dung luận văn, ta rút số kết luận sau: - Nguồn trích từ tuabin hạ áp nhà máy nhiệt điện Vĩnh Tân đáp ứng yêu cầu lượng, lưu lượng tính hiệu cho hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng vơi công suất xử lý 276m3/h - Tỷ số hiệu suất hệ thống theo tính tốn 1.7kg/MJ phù hợp nằm dãy tham khảo tỷ số hiệu suất hệ thống từ 1.7kg/MJ – 6.4kg/MJ hiệu kinh tế - tài ứng với tỷ số đảm bảo Tỷ số hiệu suất hệ thống chưng cất lớn nhu cầu cấp đầu vào cho hệ thống Qua giảm chi phí vận hành hàng năm cho hệ thống tăng hiệu kinh tế tài cho hệ thống - Ở công suất xử lý, hệ thống chưng cất đa hiệu ứng có tổng mức đầu tư giá thành sản phẩm thấp so với công nghệ thẩm thấu ngược - Hệ thống hoạt động đạt hiệu kinh tế - tài tính khả thi cao nhà máy điện Vĩnh Tân vận hành chế độ tải định mức RO giả định giá bán nước thành phẩm tối thiểu 2USD/m3 (ở chế độ 75%RO giá bán nước 2.4USD/m3) Ở chế độ 70%RO, hệ thống hoạt động không kinh tế - Doanh thu hệ thống chủ yếu từ việc bán nước cơng suất hệ thống nhỏ hiệu kinh tế hệ thống thấp 6.2 KIẾN NGHỊ 6.2.1 Kiến nghị cho hệ thống Nếu hệ thống tiến hành đầu tư xây dựng cần phải thực số cơng tác sau để đảm bảo tính hiệu kinh tế - tài hệ thống: - Cần xem xét tính tốn lại hệ thống cách chi tiết để đảm bảo hệ thống tận dụng hết khả nguồn nhiệt hệ thống nhằm tăng tỷ số hiệu suất hệ thống Luận văn tính tốn mức độ sơ để phục vụ cho công tác đánh giá hiệu kinh tế hệ thống nên kết chưa Chương – Kết Luận Kiến Nghị Tháng 06/2013 Trang 117 Đại Học Bách Khoa TP.HCM Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh Luận Văn Tốt Nghiệp Thạc Sỹ HVTH: Đinh Tiến Liêm phải tối ưu Khi sơ đồ hoạt động hệ thống tương đối phức tạp - Trước vận hành hệ thống, Chủ đầu tư nhà máy điện Vĩnh Tân cần thông báo khả vận hành hệ thống với Trung tâm điều độ phép nhà máy vận hành liên tục chế độ tải định mức RO tối thiểu phải chế độ tải 75%RO mà không thấp 6.2.2 Kiến nghị cho hướng phát triển đề tài - Tiến hành nghiên cứu sâu để thiết kế tối ưu hóa cho hệ thống Khi hệ thống khơng áp dụng cho nhà máy Vĩnh Tân mà cịn áp dụng cho tất nhà máy nhiệt điện đốt than công suất, cấu hình thiếu nước vận hành - Nghiên cứu tính tốn xây dựng hệ thống với nhiều tỷ số hiệu suất khác dãy tỷ số cho phép chọn tỷ số hiệu suất tối ưu để áp dụng cho nhà máy điện - Nghiên cứu để lựa chọn số tầng phản ứng kính tế phù hợp với chế độ vận hành khác nhà máy - Nghiên cứu tách riêng thành hệ thống độc lập để cấp nước cho khu dân cư ven biển hay vùng hải đảo Khi chắn chi phí đầu tư cho hệ thống tăng cao lên không tận dụng nguồn nhiệt sẵn có nhà máy Và vậy, giá thành bán nước phải tăng cao để đảm bảo hiệu kinh tế - tài dự án Chương – Kết Luận Kiến Nghị Tháng 06/2013 Trang 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Thanh Kỳ, Nhà máy nhiệt điện, Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 1998 [2] Hồng Đình Tín – Lê Chí Hiệp, Nhiệt động lực học kỹ thuật, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1997 [3] Hoàng Đình Tín, Cơ sở truyền nhiệt, Nhà xuất đại học quốc gia TPHCM, 2010 [4] Thuyết minh thiết kế kỹ thuật nhà máy điện Vĩnh Tân 2, Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện 2, 2009 [5] PGS TS Trần Đức Hạ, Báo cáo “Ứng dụng kỹ thuật màng để xử lý nước cấp cho dân cư vùng ven biển hải đảo”, Viện Khoa học kỹ thuật môi trường (IESE) Trường Đại học Xây dựng [6] Bộ mơn Quản trị dự án – Tài chính, Thiết lập thẩm định dự án đầu tư, Nhà xuất thống kê, 2009 [7] Nghị định 04/2009/NĐ-CP Chính phủ ban hành ngày 14 tháng 01 năm 2009 Về ưu đãi, hỗ trợ hoạt động bảo vệ môi trường [8] Quyết định 957/QĐ – BXD Bộ Xây dựng ban hành ngày 29 tháng năm 2009 Về công bố Định mức chi phí quản lý dự án tư vấn đầu tư xây dựng cơng trình [9] Quyết định 2014/ QĐ – BCN Bộ Công nghiệp (nay Bộ Công thương) ban hành ngày 13 tháng năm 2007 Quy định tạm thời nội dung tính tốn phân tích kinh tế, tài đầu tư khung giá mua bán điện dự án nguồn điện [10] Ian C Watson, PE.; O.J Morin, Jr., PE.; Lisa Henthorne, PE, Desalting Handbook for Planners, Third Edition, 2003 [11] Adrian Bejan, Allan D Kraus, Heat transfer handbook, 2003 [12] Hikmet S Aybar, Desalination system using waste heat of power plant, Department of Mechanical Engineering, Eastern Mediterranean University, 2004 [13] Peter Pechtl, Marco Dieleman, Martin Posch, Bijan Davari, Michael Erbes, Stefan Schneeberger, Integrated Thermal Power and Desalination Plant Optimization, General Electric Energy Services [14] Morin, 1999 “Desalting Plant Cost Update: 2000,” International Desalination Association, San Diego Conference, August 1999 [15] Yunus A Çengel (1998), Heat Transfer: A Practical Approach, The McGraw – Hill Companies [16] Ibrahim, A., and Lowrey, P., 1992, ‘‘A Preliminary Analysis of Distillation Powered by a Salinity Difference,’’ General Papers in Heat Transfer, ASME 1992 [17] Jubran, B A., Ahmed, M I., Ismail, A F., and Abakar, Y A., 2000, ‘‘Numerical Modeling of a Multi-stage Solar Still,’’ Energy Convers Manage [18] Mamayev, O I., 1975, Temperature-salinity Analysis of World Ocean Waters, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam [19] Krell, E., 1982, Handbook of Laboratory Distillation, Elsevier scientific publishing company, Amsterdam [20] Porteous, A., 1975, Saline Water Distillation Processes, Longman Group Limited, London LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: ĐINH TIẾN LIÊM Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1984 Nơi sinh: Tây Ninh Địa liên lạc: 32, Ngơ Thời Nhiệm, P.7, Q 3, TP.HCM Q TRÌNH ĐÀO TẠO: – Từ năm 2003 đến 2008: học Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG-Tp.HCM – Từ năm 2010 đến 2013: học Cao học Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQGTp.HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC : – Từ năm 2008 đến nay: Công tác Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Điện Vị trí cơng tác : Kỹ sư thiết kế Tp.HCM, ngày 21 tháng 06 năm 2013 Người khai Đinh Tiến Liêm ... chọn phương pháp sản xuất nước từ nước biển - Lựa chọn nguồn nhiệt từ nhà máy điện Vĩnh Tân cho công nghệ chưng cất nước biển đa hiệu ứng - Tính tốn sơ hệ thống chưng cất nước biển đa hiệu ứng. .. 17 2. 2.1.3 Đặc tính q trình chưng cất đa hiệu ứng MED 21 2. 2.1.4 Vật liệu chế tạo hệ thống chưng cất đa hiệu ứng MED 22 2. 2 .2 Phương pháp chưng cất nhanh đa tầng (MSF) 23 2. 2 .2. 1... CẤT ĐA HIỆU ỨNG, SỬ DỤNG NGUỒN NHIỆT TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VĨNH TÂN NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Phân tích đánh giá lựa chọn phương pháp sản xuất nước từ nước biển - Lựa chọn nguồn nhiệt từ nhà máy điện