Báo cáo kiểm toán năng lượng chi tiết thép tây đô

Báo cáo kiểm toán năng lượng chi tiết thép tây đô

BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG CHI TIẾT

CÔNG TY THÉP TÂY ĐÔ

Thực hiện:

TRUNG TÂM THÔNG TIN TƯ LIỆU CẦN THƠ

Tháng /20

Ngày tháng năm 20

Kính gửi: Ban Giám Đốc Công Ty Thép Tây Đô

Báo cáo kiểm toán năng lượng này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài : “Lập cơ sở khoa

học cho việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả của các doanh nghiệp sản xuất ở các lĩnh vực trọng yếu trên địa bàn thành phố Cần Thơ ” do Sở Khoa học và Công nghệ

thành phố Cần Thơ quản lý, Trung Tâm Thông Tin Tư Liệu chủ trì thực hiện Báo cáo kiểm toán năng lượng tại Công Ty Thép Tây Đô là một công cụ quan trọng với mục đích nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm chi phí sản xuất và giảm phát thải

Cám ơn Ban giám đốc Công Ty Thép Tây Đô đã cộng tác, hỗ trợ tích cự và cung cấp thông tin trong quá trình thực hiện kiểm toán để chúng tôi hoàn thành báo cáo kiểm toán năng lượng này

BÁO CÁO KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG CHI TIẾT

MỤC LỤC

1.1 Thông tin chung -1

1.2 Qui trình công nghệ -2

II TÌNH HÌNH SẢN XUẤT 2.1 Sản phẩm -3

III ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG 3.1 Nhiên liệu -5

3.2 Điện năng -6

IV THIẾT BỊ SẢN XUẤT & CÁC HỆ THỐNG TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG

4.1 Hệ thống chiếu sáng -9

4.2 Các thiết bị tiêu thụ điện chính -10

V TỈ LỆ % PHÂN BỐ ĐIỆN TIÊU THỤ CHO TỪNG KHU VỰC TRONG NĂM VI CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG 6.1 Lắp biến tần cho động cơ máy nén khí 55KW -18

6.1 Lắp biến tần cho động cơ quạt hút lò nung 75KW -19

6.1 Lắp bộ thu hồi nhiệt khói thải lò nung để gia nhiệt cho dầu FO -20

VII CÁC QUAN SÁT KHÁC VIII KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Phụ lục Phụ lục 1a : -21

Phụ lục 1b : -22

Phụ lục 2a : -23

Phụ lục 2b : -24

Phụ lục 3a : -25

TÓM TẮT

TỔNG QUAN

Công Ty Thép Tây Đô tọa lạc tại Khu Công Nghiệp Trà Nóc, Quận Bình Thuỷ, thành Phố Cần Thơ, sản phẩm chính hiện tại của Công ty là sản xuất thép xây dựng Ban Giám đốc của Công ty, quyết tâm giảm chi phí năng lượng nhằm tăng khả năng cạnh tranh

Được sự cho phép của Ban Giám đốc công ty Trung Tâm Thông Tin Tư Liệu Cần Thơ thực hiện kiểm toán năng lượng tại Công Ty Thép Tây Đô với mục tiêu là :

+ Xem xét hiện trạng sử dụng năng lượng tại nhà máy

+ Phân tích và nhận diện các biện pháp TKNL có thể triển khai tại nhà máy

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HOẠT ĐỘNG HIỆN TẠI

Năng lượng sử dụng tại nhà máy chủ yếu là năng lượng điện, dầu FO Nhà máy sử dụng 4 trạm biến áp:

- 1 x 5000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 3.3KV

- 1 x 1600 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 480V

- 1 x 1000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 400V

- 1 x 1000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 600V

- Các trạm được lấy nguồn từ đường dây 22 KV của lưới điện quốc gia để cung cấp cho toàn bộ hệ thống điện của nhà máy

Ngoài năng lượng điện, nhà máy sử dụng 1 lò nung với công suất thiết kế 25tấn/giờ sử dụng nhiên liệu dầu FO để gia nhiệt cho phôi thép

Tỉ lệ công suất lắp đặt điện của từng hệ thống sản xuất phụ trợ trong tổng số công suất lắp đặt của toàn nhà máy lần lượt là : Cán thô(18%), Cán trung (29%), Cán tinh (41%), Lò nung( 1%), hệ thống bơm nước giải nhiệt( 8%), hệ thống máy nén khí( 3%)

Báo cáo kiểm tóan năng lượng chi tiết bao gồm các thông tin có giá trị như sau:

• Qui trình công nghệ của nhà máy

• Biểu đồ sản lượng sản phẩm và tiêu thụ năng lượng của nhà máy

• Biểu đồ suất tiêu hao năng lượng của nhà máy

• Các thiết bị tiêu thụ năng lượng chính của nhà máy

• Các giải pháp tiết kiệm năng lượng

• Phân tích chi phí và lợi ích của các giải pháp có chi phí đầu tư trung bình và cao

• Các đề xuất để triển khai giải pháp có chi phí đầu tư trung bình và cao

Các giải pháp tiết kiệm năng lượng nhà máy đã thực hiện :

• Sử dụng tụ bù công suất phản kháng để nâng cao hệ số cosϕ

• Tận dụng chiếu sáng tự nhiên tốt

• Tận dụng nhiệt khói thải lò nung gia nhiệt cho không khí cấp

• Thay đèn compact tiết kiệm cho đèn cao áp thuỷ ngân

• Vận hành tránh giờ cao điểm

TÓM TẮT CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỀ XUẤT KẾ HỌACH

TRIỂN KHAI

1 Bảng tổng hợp các cơ hội TKNL không tốn chi phí đầu tư hoặc chi phí đầu tư thấp

Bảng sau liệt kê các giải pháp TKNL không tốn chi phí hoặc chi phí thực hiện thấp Các giải pháp này nhà máy có thể tự thực hiện và nên ưu tiên thực hiện trước

BẢNG TỔNG HỢP CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

TỔNG TIỀN ĐẤU TƯ (x1000Đ)

ĐIỆN NĂNG TIẾT KIỆM (KWh/năm)

TỔNG TIỀN TIẾT KIỆM (x1000Đ)/năm

THỜI GIAN HÒAN VỐN (năm)

GIẢM KHÍ CO2 (kg)

1 Quản lý năng lượng điện

2 Cải tạo hệ thống chiếu sáng 19,500 8,237 11,120 1.75 3,402

Trung bình 01 kWh thải 0.413 kg CO2,

2 Bảng tổng hợp các cơ hội TKNL có chi phí đầu tư ở mức trung bình và cao

1 Lắp biến tần cho động cơ máy nén khí

2 Lắp biến tần cho động cơ quạt hút lò nung 75KW

3 Lắp bộ thu hồi nhiệt khói thải lò nung để gia nhiệt cho dầu FO

ĐỀ XUẤT KẾ HỌACH TRIỂN KHAI

1 Các giải pháp không cần chi phí đầu tư và cho phí đầu tư thấp

Các giải pháp này cần chi phí đầu tư thấp, dễ thực hiện, hầu như không ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất và hiệu quả khá cao nên nhà máy có thể tự thực hiện và nên ưu tiên thực hiện ngay Việc thực hiện giải pháp cần căn cứ vào tình hình sản xuất, nhân lực thực hiện,… nhằm hạn chế ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất

2 Các giải pháp cần chi phí đầu trung bình và cao

1 Lắp biến tần cho động cơ máy nén khí 55KW Từ tháng 11/2011

2 Lắp biến tần cho động cơ quạt hút lò nung 75KW Từ tháng 11/2011

 Chúng tôi đề xuất công ty có thể tự triển khai thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng nêu trên hoặc khi cần có thể phối hợp thực hiện với các công ty tư vấn

I TỔNG QUAN

1 Thông tin chung :

Tên công ty Công Ty Thép Tây Đô

Địa chỉ Khu công nghiệp Trà Nóc, Quận Bình Thuỷ, TP

Cần ThơĐiện Thọai – Fax 07103841822 – 07103841932

Sản phẩm chính Thép xây dựng

Công suất hoạt động toàn công ty

trong 1 năm 120,000 tấn/năm

Số ngày hoạt động trong năm 220 ngày

Tổng chi phí năng lượng trong năm

2011 Điện: 4,795,000 KWh Dầu FO: 1,732,067 lit

KHÔNG KHÍ

LÀM NGUỘI CƯỠNG BỨC

MÁY QUẤN

LÀM NGUỘI SẢN PHẨM

KIỂM TRA SP CẮT PHÂN ĐOẠN

ĐÓNG BÓ

1.2.2 Mô tả :

Quy trình sản xuất :

1 Công đoạn nung phôi thép

Phôi thép được nhập vào kho, được kiểm tra phân tích thành phần kim loại để phân loại, thử

cơ tính và cắt phôi trước khi đưa vào lò nung Phôi thép nung được hồi lò để đạt nhiệt độ yêu cầu

2 Công đoạn cán

Phôi thếp sau khi nung sẽ qua công đoạn nén, gồm 04 giai đoạn: cán thô, cán đấu, cán trung

và cán tinh

3 Công đoạn làm nguội

Tùy theo từng loại sản phẩm mà có công nghệ làm nguội khác nhau Đối với sản phẩm là thép thanh, có sử dụng làm nguội cưỡng bức, sau đó làm nguội bằng không khí rồi cắt phân đoạn Đối với sản phẩm là thép cuộn, trước quá trình làm nguội cưỡng bức là Blockmill, rồi cuốn thành cuộn

Sau khi thành phẩm, được kiểm tra chất lượng rồi lưu kho

Trong qui trình công nghệ, hầu hết các công đoạn trên sơ đồ đều sử dụng năng lượng điện là chính, một số khu vực sử dụng hơi và khí nén Điện được sử dụng một cách trực tiếp hay gián tiếp thông qua chiếu sáng, các động cơ điện, bơm nước

III ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG

3.1 Nhiên liệu : Nhà máy có sử dụng dầu FO cho khu vực lò nung

Bảng 1: Các loại nhiên liệu sử dụng :

Loại nhiên liệu Mục đích sử dụng Đơn vị tính Nhiệt trị Đơn giá

(VNĐ/lít)Dầu FO Lò nung lít 42.65MJ/kg 17,000đ/kgNguồn : số liệu của tổ chức môi trường Liên hợp Quốc(UNEP) 2002

Qua biểu đồ trên chúng ta thấy dầu FO tiêu thụ nhiều nhất vào tháng 1 và thấp nhất vào tháng

6, điều này cũng hợp lý vì lượng dầu tiêu thụ sẽ tương ứng với sản lượng sản phẩm của tháng

do số liệu tháng 11 không đủ số liệu nên chúng tôi không đưa vào phân tích vì sẽ ảnh hưởng đến suất tiêu hao chung của nhà máy

3.2 Điện năng :

3.2.1 Giới thiệu về hệ thống điện cung cấp :

Hiện nay, nhà máy sử dụng 4 trạm biến áp với công suất như sau:

- 1 x 5000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 3.3KV

- 1 x 1600 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 480V

- 1 x 1000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 400V

- 1 x 1000 KVA với cấp điện áp từ 22KV – 600V

Nhà máy cũng đã lắp đặt hệ thống tụ bù để nâng hệ số công suất cosΦ nhằm giảm các tổn thất cho hệ thống điện

3.2.2 Điện năng mua :

Bảng 2 : Biểu giá điện :

Điện năng Chiếu sáng, sản xuất kWh 1900 955 550 1,350

Ghi chú : giá điện trung bình được tính bằng tổng tiền điện hàng tháng chia cho tổng điện năng sử dụng

Biểu giá điện mới hiện nay :

Biểu giá điện theo điện lực

a Gồm từ T2 đến T7:

- Từ 04h00 đến 09h30 (05h30)

- Từ 11h30 đến 17h00 (05h30)

Tất cả các ngày trong tuần:

Từ 22h00 đến 04h00

(06h)

Trung bình thực tế

- Qua bảng số liệu trên chúng ta thấy điện năng tiêu thụ nhiều nhất vào tháng 1 và thấp nhất vào tháng 4, điều này cũng hợp lý vì điện năng tiêu thụ sẽ tương ứng với sản lượng sản phẩm của tháng 1 và tháng 4

và giám sát tình hình tiêu thụ năng lựơng giữa các tháng rất tốt

3.4.Suất tiêu hao điện năng :

Bảng 1 : Suất tiêu hao điện năng trong năm 2011

Tháng Sản lượng SP (kg) Điện năng tiêu thụ (kWh) Suất tiêu hao Điện (kWh/kg)

Qua bảng số liệu trên chúng ta thấy suất tiêu hao giữa các tháng chênh lệch không nhiều,

nguyên nhân là do hiện nay nhà máy đã cử cán bộ ghi chép và theo dõi lượng điện năng tiêu

thụ hàng ngày

IV THIẾT BỊ SẢN XUẤT VÀ CÁC THIẾT BỊ TIÊU THỤ NĂNG LƯỢNG

4.1 Hệ thống chiếu sáng :

Nhà máy sử dụng chủ yếu là các đèn huỳnh quang Φ32 -40W, sử dụng ballast điện từ

dùng để chiếu sáng cho khu vực văn phòng và phân xưởng sản xuất sử dụng các đèn cao áp

Natri 250W và 400W để chiếu sáng

Bảng thống kê hiện trạng sử dụng chiếu sáng của phân xưởng 1:

Công suất (W)

Số lượng (bóng đơn)

Số giờ sử dụng trung bình

4 Cao áp sodium 150 20 8 Chiếu sáng công cộng

Tổng công suất lắp

4.2 Các thiết bị tiêu thụ điện chính :

4.2.1 Các thiết bị tiêu thụ điện chính bao gồm:

Bảng 5 : Một số thiết bị tiêu thụ điện chính và phụ trợ tại nhà máy :

V CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TỔNG THỂ

5.1 Tỉ lệ phân bố theo công suất lắp đặt của các cụm thiết bị điện

Bảng 6 : Tỷ lệ các hệ thống tiêu thụ năng lượng của nhà máy

Công suất định mức (KW)

5.2 Tỉ lệ phân bố theo điện năng tiêu thụ của các cụm thiết bị điện

Qua thống kê các thiết bị tiêu thụ điện chính của nhà máy, điện năng được phân chia theo từng khu vực như bảng sau:

Bảng 7: Tình trạng tiêu thụ điện năng của nhà máy

Thiết bị tiêu thụ điện CS định mức

(kW)

Hệ số

sử dụng(%)

Thời gian

sử dụng (giờ/ngày)

Công suất tiêu thụ trung bình trong ngày (kWh/ngày)

Dựa vào bảng trên ta có biểu đồ phân bố công suất tiêu thụ tương ứng như sau :

Biểu đồ tỉ lệ công suất tiêu thụ thực tế

Hình 1 : Biểu đồ tỉ lệ công suất tiêu thụ thực tế trong ngày

- Nhận xét :

Qua biều trên ta thấy rằng hệ thống cán tinh, cán trung, cán thô tiêu thụ năng lượng nhiều nhất, kế đến là Bơm nước giải nhiệt, máy nén khí, hệ thống lò nung…Điều này giúp chúng ta đặt thứ tự ưu tiên trong việc tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong nhà máy

VI CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG.

6.1 Cơ hội 1: Lắp biến tần cho động cơ máy nén khí 55KW:

a Hiện trạng :

Hiện tại công ty sử dụng 3 máy nén khí trục vít với công suất mỗi máy là 55KW để cung cấp khí nén cho các công đoạn sản xuất, trong quá trình khảo sát chỉ có 2 máy hoạt động là cung cấp đủ khí nén, áp suất vận hành từ 5.5 – 6.5kg/cm2

Thông số đo đạc các động cơ máy nén khí:

Hình 5 – Hình ảnh máy nén khí của nhà máy

b Đề xuất:

c Đánh giá tác động của giải pháp:

• Hiện tại việc điều khiển động cơ máy nén khí bằng biến tần nhằm đáp ứng áp suất khí nén luôn ổn định và đáp ứng nhu cầu phụ tải thực tế của nhà máy đã được nhiều công

ty ứng dụng và đem lại hiệu quả về kinh tế cũng như về tuổi thọ thiết bị

• Với giải pháp này khi thực hiện sẽ không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động hiện tại của nhà máy, đảm bảo được chất lượng khí nén và tiết kiệm điện

d Đề xuất phương pháp đo kiểm và xác nhận hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

Phương pháp đo kiểm:

Các thông số đo và khảo sát:

- Công suất thực tế của động cơ

- Dòng điện, điện áp, cos& của động cơ

- Phụ tải của động cơ

- Xác định thời gian làm việc của động cơ

- Sử dụng thiết bị đo HIOKI để đo công suất động cơ

Các chỉ số tính toán so sánh hiệu quả :

- Sử dụng thiết bị đo HIOKI để đo công suất thực tế của động cơ trước và sau khi thực hiện giải pháp

Phương pháp tính toán hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

Sử dụng các số liệu đo từ thiết bị đo HIOKI để phân tích hoạt động của động cơ máy nén khí Qua kết quả đo này và kết hợp với việc theo dõi, tính toán thời gian thay đổi lưu lượng khí nén mà có thể tính toán thời gian có tải và không tải của động cơ máy nén khí, và đây cũng là cơ sở để đánh giá mức tiết kiệm khi thực hiện giải pháp lắp biến tần cho động cơ máy nén khí

•Nguyên lý tiết kiệm điện khi dùng biến tần:

Ta có công thức quan hệ giữa tốc độ vòng quay của động cơ với lưu lượng và công suất

là :



2

1 2

1

N

N Q

Lưu lượng Tốc độ cao

5

Điểm mới

Tốc độ thấp

5 8

10

Điểm làm việc Cột áp

M

VSD Sensor áp suất

Do đĩ chỉ cần cĩ một sự thay đổi nhỏ tốc độ vịng quay sẽ làm thay đổi lớn đến cơng suất tiêu thụ cho động cơ

Tốc độ bơm % tiết kiệm

STT Giải pháp Tiết kiệm

ước tính (x1000 VNĐ/năm)

Đầu tư ước tính(x1000 VNĐ)

Thời gian hòan vốn( năm)

(x1000 VNĐ)

Thông số đo đạc các động cơ quạt hút :

Động cơ quạt hút 49.1 399 90.3 0.787

Hình 6 – Hình ảnh quạt hút lò nung của nhà máy

b Đề xuất :

Nhà máy nên lắp biến tần cho động cơ quạt hút lò hơi nhằm điều chỉnh tốc độ động cơ sao cho đáp ứng nhu cầu lưu lượng gió hút thực tế mà vẫn đáp ứng nhu cầu của dây chuyền sản xuất Giúp nhà máy tiết kiệm được khoảng 20% năng lượng tiêu thụ cho động

cơ quạt hút

c Đánh giá tác động của giải pháp:

• Hiện tại việc điều khiển động cơ quạt hút lò nung bằng biến tần nhằm đáp ứng lưu lượng hút khói lò nung luôn ổn định và đáp ứng nhu cầu phụ tải thực tế của từng loại sản phẩm đã được nhiều công ty ứng dụng và đem lại hiệu quả về kinh tế cũng như về tăng tuổi thọ thiết bị

• Với giải pháp này khi thực hiện sẽ không ảnh hưởng nhiều đến hoạt động hiện tại của nhà máy, đảm bảo được lưu lượng hút và tiết kiệm điện

d Đề xuất phương pháp đo kiểm và xác nhận hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

Phương pháp đo kiểm:

Các thông số đo và khảo sát:

- Công suất thực tế của động cơ

- Dòng điện, điện áp, cos& của động cơ

- Phụ tải của động cơ

- Xác định thời gian làm việc của động cơ

- Sử dụng thiết bị đo HIOKI để đo công suất động cơ

Các chỉ số tính toán so sánh hiệu quả :

- Sử dụng thiết bị đo HIOKI để đo công suất thực tế của động cơ trước và sau khi thực hiện giải pháp

Phương pháp tính toán hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

Sử dụng các số liệu đo từ thiết bị đo HIOKI để phân tích hoạt động của động cơ quạt hút Qua kết quả đo này và kết hợp với việc theo dõi, tính toán thời gian thay đổi lưu lượng khói thải, và đây cũng là cơ sở để đánh giá mức tiết kiệm khi thực hiện giải pháp lắp biến tần cho động cơ quạt hút khói thải lò nung

•Nguyên lý tiết kiệm điện khi dùng biến tần:

Ta có công thức quan hệ giữa tốc độ vòng quay của động cơ với lưu lượng và công suất

là :



2

1 2

1

N

N Q

P

(3)Trong đó:

 Q1, Q2: Lưu lượng

 P1, P2: Công suất

 N1, N2: Tốc độ vòng quay của trục động cơ

 H1, H2 : Cột áp

Lưu lượng Tốc độ cao

5

Điểm mới

Tốc độ thấp

5 8

10

Điểm làm việc Cột áp

M

VSD Sensor áp suất

Do đĩ chỉ cần cĩ một sự thay đổi nhỏ tốc độ vịng quay sẽ làm thay đổi lớn đến cơng suất tiêu thụ cho động cơ

Tốc độ bơm % tiết kiệm