CHƯƠNG III: PHÂN TÍCH ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO CÔNG TY CỔ PHẦN BIA SÀI GÒN – PHỦ LÝ
3.2 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
3.2.1. Cải tạo và tăng cường bọc bảo ôn đường ống dẫn môi chất có nhiệt độ dưới 15°C và hệ thống tank lọc bia
Hiện trạng:
- Các đường ống dẫn dịch bia, dịch nha, đường nước lạnh và tank lọc bia đều chưa được bọc bảo ôn
- Nhiệt độ bề mặt các đường ống nêu trên đều cao hơn so với tiêu chuẩn 2-5oC Đề xuất giải pháp:
- Cải tạo và tăng cường bọc bảo ôn đường ống dẫn môi chất có nhiệt độ dưới 15oC và hệ thống tank lọc bia
Nguyên tắc tiết kiệm: Nguyên tắc tiết kiệm là giảm tổn thất nhiệt vô ích ra môi trường tức là tiết kiệm nhiên liệu sử dụng.
Tiềm năng tiết kiệm: Lượng tiết kiệm phụ thuộc vào diện tích và nhiệt độ vách ngoài của những điểm cần bọc cách nhiệt.
3.2.2. Tối ưu hóa quá trình điều khiển quạt giải nhiệt dàn ngưng môi chất máy nén lạnh
Hiện trạng:
- Công ty có 2 máy nén lạnh công suất 250 kW, sử dụng môi chất lạnh là NH3, mỗi máy nén lạnh có 1 dàn ngưng môi chất lạnh;
- Mỗi dàn ngưng có sử dụng 1 quạt làm mát có công suất 18kW;
- Thời gian hoạt động của bơm và quạt dàn ngưng số 1 vào khoảng 20 h/ngày;
- Thời gian hoạt động của bơm và quạt dàn ngưng số 2 khoảng 2 h/ngày đối với thời gian mùa đông. Thời gian mùa hè hoạt động trung bình khoảng 6 -10 h/ngày;
- Các quạt làm mát tại tháp giải nhiệt không được điều khiển chế độ hoạt động, chỉ có sự liện động với máy nén lạnh.
Đề xuât giải pháp:
- Lắp biến tần kết hợp với bộ điều khiển chung cho tất cả các quạt làm mát tại dàn ngưng:
- Lắp bộ điều khiển một bộ điều khiển PLC cho hệ thống dàn ngưng;
- Trang bị biến tần cho 2 quạt làm mát dàn ngưng.
Nguyên tắc tiết kiệm:
Điều chỉnh thời gian hoạt động và công suất quạt cho hoạt động làm mát sẽ tối ưu hơn, giảm thiểu thời gian chạy của các quạt mà vẫn đảm bảo yêu cầu về nhiệt độ môi chất lạnh, từ đó tiết kiệm điện năng tiêu thụ của quạt.
Tiềm năng tiết kiệm :
Khi thực hiện giải pháp, vào mùa đông với thời gian 3 tháng quạt làm mát tại dàn ngưng số 2 có thể dừng hẳn, Quạt tháp làm mát tại dàn ngưng số 1 có thể giảm đi 10/ngày 3.2.3. Tối ưu hóa quá trình điều khiển và hoạt động của trạm máy nén khí
Hiện trạng:
- Công ty có 1 trạm máy nén bao gồm 2 máy nén khí có công suất 55kW và 2 máy nén khí có công suất 45kW;
- Hệ thống máy nén khí cung cấp liên tục khí nén 24 h/ngày với áp suất đặt là 6 – 7 bar;
- Các máy nén khí chạy ở chế độ có tải / không tải, được bật tắt tự động nhờ bộ điều khiển chung;
- Trạm máy nén khí hiện đang chỉ hoạt động với máy nén khí 55kW đã đáp ứng được nhu cầu sử dụng khí nén của công ty.
Đề xuất giải pháp:
Lắp biến tần cho 1 máy nén khí 55kW kết hợp với bộ điều khiển chung hiện tại của trạm máy nén khí. Máy nén khí được lắp biến tần sẽ chạy nền ở mức tải thay đổi, các máy còn lại sẽ chạy ở chế độ 100% tải , số lượng máy chạy phụ thuộc vào nhu cầu khí nén của công ty, do bộ điều khiển điều chỉnh
Nguyên tắc tiết kiệm:
Khi lắp biến tần kết hợp bộ điều khiển chung của trạm sẽ giảm tối đa thời gian chạy không tải. Lượng năng lượng tiết kiệm được là lượng năng lượng hao phí khi máy chạy không tải.
Tiềm năng tiết kiệm:
Tính trung bình thời gian chạy không tải cảu các máy khoảng 40% , công suất điện của máy nén khí 55kW khi chạy không tải vào khoảng 18.2kW, còn đối với máy nén khí 45kW công suất của máy khi chạy không tải vào khoảng 15kW.
3.2.4. Tận dụng nguồn khí đốt thải tại khu vực xử lý nước thải để sử dụng cho lò hơi
Hiện trạng
Công ty có lượng lớn nước thải được xử lý tại hệ thống xử lý nước thải. Khí metan sinh ra trong quá trình xử lý nước thải khoảng 350m3/ngày và vẫn chưa sử dụng hết
Đề xuất giải pháp
Lắp đặt lò hơi đốt gas loại nhỏ để tận dụng một cách triệt để lượng khí metan sinh ra từ quá trình xử lý nước thải: Lò hơi công suất 350kg/h, áp suất làm việc 5bar, thời gian hoạt động là 15h/ngày.
Nguyên tắc tiết kiệm năng lượng:
Giảm lượng hơi mua ngoài của Công ty Tiềm năng tiết kiệm:
Tính toán sơ bộ lượng hơi giảm được không phải mua từ đơn vị cung cấp bên ngoài
3.2.5. Tận dụng nhiệt môi chất NH3 tạo nước nóng sử dụng trong hệ thống thanh trùng công đoạn chiết bia
Hiện trạng:
- Nhu cầu sử dụng nước nóng để tẩy rửa và vệ sinh thanh trùng trong công đoạn chiết bia của công ty là rất lớn. Nhiệt độ nước cần thanh trùng trong khoảng 30°C-60°C.
- Hiện tại công ty đang sử dụng hơi để gia nhiệt cho nước cung cấp cho công đoạn thanh trùng chiết bia, lượng hơi sử dụng để gia nhiệt cho nước nóng thanh trùng là tương đối lớn.
- Nhiệt độ của môi chất lanh NH3 đi ra dàn ngưng rất cao trên 75°C. Toàn bộ lượng nhiệt trong quá trình ngưng tụ môi chất lạnh đề được thải ra ngoài môi trường thông qua nưosc làm mát và quạt làm mát tại dàn ngưng.
Đề xuất giải pháp:
- Tận dụng môi chât NH3 tạo nưolsc nóng sử dụng cho hệ thống thanh trùng công đoạn chiết bia;
- Nguyên lý làm việc của hệ thống tận dụng nhiệt môi chất NH3: Môi chất có nhiệt độ cao (78°C) trước khi đi vào dàn ngưng thì đi qua thiết bị trao đối nhiệt kiểu tấm. Tại đây môi chất trao đổi nhiệt kiểu tấm. Tại đây môi chất trao đổi nhiệt với nước có nhiệt độ 30°C và hạ nhiệt xuống còn 50°C. Môi chất sau khi trao đổi nhiệt với nước đi vào dàn ngưng và tiếp tục theo chu trình hệ thống lạnh hiện tại của công ty.
- Nước 30°C sau khi qua bộ trao đổi nhiệt được đưa sang phục vụ cho quá trình thanh trùng
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm : Nguyên tắc tiết kiệm:
Khi thực hiện giải pháp, nhiệt thừa môi chất lạnh giúp nâng nhiệt độ nước sử dụngcho quá trình thanh trùng từ 30°C-65°C, từ đó giúp giảm luượng hơi sử dụng để tạo nước nóng cho quá trình thanh trùng
Tiềm năng tiết kiệm:
Lượng tiết kiệm phụ thuộc vào lượng nhiệt tận dụng được từ môi chất lạnh để tạo nước nóng, giúp giảm lượng hơi sử dụng cho quá trình thanh trùng trong công đoạn
3.2.6. Tối ưu hóa quá trình điều khiển và hoạt động hệ thống máy nén lạnh Hiện trạng:
- Công ty có sử dụng 6 máy nén lạnh bao gồm: 2 máy nén trục vít công suất 250kW; 4 máy nén pitton với 2 máy có công suất là 132kW, 1 máy 50kW và 1 máy có công suất 25kW
- Công ty chỉ sử dụng 2 máy nén trục vít công suất điện là 250kW là chính:
+ Thời gian hoạt động của máy nén lạnh số 1: 20h/ngày
+ Thời gian hoạt động của máy nén lạnh số 2: 1h – 2h/ngày đối với mùa đông và 6h – 10h/ngày đối với mùa hè
- Điều chỉnh năng suất lạnh theo phụ tải sử dụng được điều chỉnh qua van trượt Đề xuất giải pháp:
Lắp đặt them biến tần cho hệ thống máy nén lạnh có công suất 250kW Nguyên tắc tiết kiệm năng lượng:
Việc điều chỉnh năng suất của máy nén lạnh bằng biến tần dựa trên nguyên tắc giảm tốc độ động cơ giúp hạn chế tối đa việc điều chỉnh máy nén lạnh bằng van tại đầu hút máy nén
Tiềm năng tiết kiệm:
- Điều khiển động cơ bằng biến tần giúp cho động cơ hoạt động tốt hơn, giảm chi phí thời gian bảo dưỡng cho động cơ, tăng tuổi thọ cho động cơ
- Theo đánh giá của các chuyên gia thì việc lắp đặt biến tần cho hệ thống lạnh sẽ tiết kiệm được tối thiểu từ 15 – 16% điện năng tiêu thụ cho hệ thống lạnh.
- Biến tần cũng có tiệu thụ một lượng điện nhất định bằng khoảng 8% điện năng tiêu thụ của máy nén, tỷ lệ tiết kiệm điện năng sau khi thực hiện giải pháp có thể đạt được là 12%