Hoạt động KH&CN

Đà Nẵng xây dựng mô hình tiết kiệm năng lượng cho ngành giấy

Dự kiến sau khi kết thúc mô hình, nhà máy sẽ giảm từ 8-10% lượng điện tiêu thụ, đồng thời giúp hệ thống khí nén hoạt động ổn định, nâng cao năng suất vận hành nhà máy.

Sở Khoa học và Công nghệ Đà Nẵng vừa phê duyệt thực hiện mô hình “Khảo sát, đánh giá hiện trạng vận hành và xây dựng mô hình tiết kiệm năng lượng cho 1 trạm khí nén tại doanh nghiệp trong ngành giấy”.

Mô hình do Trung tâm Tiết kiệm năng lượng và Tư vấn chuyển giao công nghệ Đà Nẵng (gọi tắt là Trung tâm) nghiên cứu và thực hiện thông qua các kết quả khảo sát, kiểm toán năng lượng tại các doanh nghiệp ngành giấy trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

Nguyên nhân gây thất thoát năng lượng

Trong quá trình khảo sát, Trung tâm đã ghi nhận các nguyên nhân dẫn đến thất thoát năng lượng tại các trạm khí nén. Thứ nhất, nhiệt độ không khí cấp đầu vào hệ thống máy nén khí thường tăng cao. Hiện tượng này xuất phát từ nhiệt độ môi trường tăng cao, do nhiệt thải của các thiết bị trong khu vực hoặc nhiệt thải của chính máy nén khí không được dẫn ra ngoài đã kết hợp với không khí đầu vào làm nóng luồng không khí này. Vấn đề này ảnh hưởng hiệu suất nén và gây sự suy giảm hiệu suất của cả hệ thống khí nén.

Thứ hai, quá trình phân phối, sử dụng hệ thống khí nén thường xảy ra hiện tượng rò rỉ khí nén tại các vị trí nối, tiếp giáp, van trên đường ống phân phối, các điểm kết nối trên hệ thống bị hở. Thế nhưng vấn đề này ít được quan tâm. Do đó cần tập trung khắc phục các khu vực khí nén bị rò rỉ để tiết kiệm năng lượng và chi phí vận hành.

Tại các doanh nghiệp giấy, cơ chế hoạt động của động cơ máy nén khí thường vận hành chạy trực tiếp từ lưới điện 3 pha/380VAC, khởi động theo phương pháp sao tam giác. Mặt trái của phương pháp này là có thể gây sụt áp lưới do khởi động, chế độ khởi động có tải/không tải thường xuyên gây tiêu hao năng lượng, giảm tuổi thọ của máy nén khí.

Bên cạnh đó, các vấn đề bất cập trong khâu quản lý vận hành hệ thống, chưa có chế độ duy tu, bảo dưỡng hệ thống theo định kỳ (do yêu cầu về tính liên tục trong hoạt động sản xuất tại nhà máy) khiến cho hệ thống xuống cấp cũng là nguyên nhân gây thất thoát năng lượng.

Nhóm giải pháp xử lý thất thoát năng lượng

Sau khi tổng hợp các nguyên nhân gây thất thoát năng lượng tại các trạm khí nén, Trung tâm đề xuất một mô hình với các nhóm giải pháp công nghệ có thể khắc phục các nguyên nhân nói trên.

Giải pháp đầu tiên để đạt được những khoản tiết kiệm lớn là khắc phục ở các khu vực khí nén bị rò rỉ. Những tổn thất năng lượng từ rò rỉ khí nén trong một hệ thống đường ống khí nén thường dao động từ 10% đến 25%. Với thiết bị tiên tiến như hiện nay, việc xác định vị trí và sửa chữa các lỗi rò rỉ đã trở nên dễ dàng hơn.

Giải pháp tiếp theo là điều chỉnh linh động công suất máy nén khí theo sự thay đổi của nhu cầu áp suất, lưu lượng khí nén bằng các thiết bị điều khiển biến tần sẽ giảm điện năng tiêu thụ. Lượng tiết kiệm trung bình của giải pháp này thường ở mức 8-15% năng lượng tiêu thụ tùy theo hiện trạng vận hành tại đơn vị sử dụng. Theo tính toán, nếu giảm tốc độ động cơ 5% sẽ tương ứng với việc giảm 10% lượng điện tiêu thụ máy nén.

Bên cạnh đó, cần tăng cường công tác bảo trì bảo dưỡng theo định kỳ trong quá trình vận hành khí nén, qua đó duy trì hiệu suất vận hành và an toàn vận hành máy nén khí. Đây là giải pháp với chi phí đầu tư thấp nhưng có hiệu quả lâu dài.

Sau khi được Sở Khoa học và Công nghệ Đà Nẵng thẩm định nội dung và kinh phí thực hiện, mô hình “Khảo sát, đánh giá hiện trạng vận hành và xây dựng mô hình tiết kiệm năng lượng cho 01 trạm khí nén tại doanh nghiệp trong ngành giấy” đã được phê duyệt thực hiện vào ngày 1/9 vừa qua.

Mô hình tiết kiệm năng lượng sẽ được xây dựng tại nhà máy giấy Tân Long Đà Nẵng. Ảnh: Công ty Á Châu.

Mô hình do ThS. Hồ Quốc Sơn làm chủ nhiệm, quá trình thực hiện trong vòng 5 tháng, từ tháng 8/2017 đến tháng 12/2017. Tổng kinh phí thực hiện mô hình là hơn 94 triệu đồng trích từ kinh phí sự nghiệp khoa học.

Mô hình sẽ được triển khai tại Nhà máy giấy Tân Long thuộc Công ty TNHH Kiến trúc Thương mại và Dịch vụ Á Châu. Đây là nhà máy có quy mô sử dụng khí nén lớn trong dây chuyền xeo, dây chuyền in màu, dây chuyền sóng và khí nén dùng để xử lý nước thải đảm bảo vấn đề môi trường theo quy định về nước xả thải của thành phố.

Dự kiến sau khi kết thúc mô hình, nhà máy sẽ giảm từ 8-10% lượng điện tiêu thụ cho khu vực ứng dụng mô hình tiết kiệm năng lượng cho trạm khí nén, giúp hệ thống khí nén hoạt động ổn định, nâng cao năng suất vận hành nhà máy.