Xây dựng quy trình kiểm toán năng lượng cho hệ thống nhiệt

+ Hệ thống cấp nhiệt tập trung: Cung cấp năng lượng nhiệt đến các hộ tiêu thụ thông qua khâu trung gian - là mạng nhiệt I.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nhiệt Hình 1.1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

I.1 Giới thiệu về hệ thống nhiệt 4

I.1.1 Khái niệm phân loại hệ thống nhiệt 4

I.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nhiệt 5

I.1.3 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống nhiệt 6

1 Tiềm năng tiết kiệm trong quá trình cháy trong buồng đốt 6

2.Tiềm năng trong việc tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt trong lò 6

6.Tiềm năng tiết kiệm năng lượng từ khâu xử lý nước 7

7.Tiềm năng lắp đặt thêm thiết bị thu hồi nhiệt thải 8

I.2 Giới thiệu về kiểm toán năng lượng 8

I.2.1 Khái niệm và phân loại 9

I: Quy trình kiểm toán năng lượng cho hệ thống nhiệt 14

II: Các bước thực hiện 15

BƯỚC 1: CHUẨN BỊ CHO KIỂM TOÁN HỆ THỐNG NHIỆT 15

1.1 Xác định mục tiêu 15

1.2 Các bước chuẩn bị 15

Hình 2.2: Nhiệt kết tiếp xúc Hình 2.3: Nhiệt kế không tiếp xúc 18

b) Kìm đo điện: Trên bề mặt thiết bị có các thông số để đo như: điện áp, công suất tác dụng, công suất phản kháng, hệ số công suất 19

Hình 2.5: Kìm đo điện 19

1.3 Biểu mẫu cần sử dụng 23

BƯỚC 2: THỰC HIỆN KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG SƠ BỘ 24

2.1Cách thức thực hiện 24

2.2 Yêu cầu kết quả cần đạt được 26

2.3 Biểu mẫu, báo cáo sử dụng 27

BƯỚC 3: THỰC HIỆN KIỂM TOÁN CHI TIẾT 27

3.1 Các thức thực hiện 27

3.2 Yêu cầu kết quả cần đạt được 29

3.3 Biểu mẫu, báo cáo sử dụng 30

BƯỚC 4: PHÂN TÍCH CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG NHIỆT 32

4.1 Các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả trong hệ thống nhiệt 32

4.2 Các giải pháp nâng cao hiệu suất lò hơi 42

4.3.đánh giá các giải pháp đưa ra: 49

DANH MỤC CÁC BIỂU MẪU SỬ DỤNG TRONG KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG HỆ THỐNG NHIỆT 51

Biểu mẫu 1: Chuẩn bị cho kiểm toán năng lượng hệ thống nhiệt 51

Biểu mẫu 2: Kiểm toán năng lượng sợ bộ cho hệ thống nhiệt 53

Biểu mẫu 3: Kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt 67

Tài liệu tham khảo: 79

KẾT LUẬN 80

LỜI NÓI ĐẦU

Năng lượng là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến sự phát triển kinh tế xã hội của mỗi quốc gia Vì vậy đứng trước nguy cơ khan hiếm năng lượng đòi hỏi phải có các biện pháp bảo tồn và sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả

Trong các hoạt động kinh tế, chi phí năng lượng chiếm tỷ trọng lớn và là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến giá thành sản phẩm Vì vậy muốn tạo lợi thế cạnh tranh doanh nghiệp phải cực tiểu hóa chi phí sản xuất, đặc biệt là chi phí năng lượng Kiểm toán năng lượng là một trong những lời giải mà các doanh nghiệp đang cần để nâng cao lợi thế cạnh tranh

Kiểm toán năng lượng bao gồm các hoạt động tìm kiếm, xác nhận các cơ hội bảo tồn năng lượng để từ đó triển khai chương trình tiết kiệm năng lượng Trong sản xuất, hệ thống nhiệt là một trong những hệ thống tiêu thụ rất nhiều năng lượng và thất thoát rất nhiều năng lượng nhiệt Đây là một địa điểm lý tưởng để kiểm toán năng lượng tìm thấy các cơ hội tiết kiệm và thực hiện các giải pháp để sử dụng năng lượng hiệu quả và tiết kiệm hơn

Nhằm hoàn thiện kiến thức của mình, Nhóm 2- Đ4QLNL đã tham gia nghiên cứu

đề tài: “Xây dựng quy trình kiểm toán năng lượng cho hệ thống nhiệt và phân tích các giải pháp tiết kiệm năng lượng hệ thống nhiệt”

Trong quá trình hoàn thiện báo cáo, không tránh khỏi có những sai sót rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn trong lớp để báo cáo của nhóm 2 được hoàn

thiện hơn Cuối cùng nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Dương Trung Kiên đã tận tình giúp đỡ để chúng em hoàn thành báo cáo này

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 12 năm 2012

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I.1 Giới thiệu về hệ thống nhiệt

I.1.1 Khái niệm phân loại hệ thống nhiệt

1 Khái niệm:

Hệ thống nhiệt là hệ thống bao gồm các phần tử liên kết với nhau nhằm thực hiện các nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối, tiêu thụ năng lượng nhiệt Sản phẩm nhiệt tạo ra được cung cấp đến phụ tải nhiệt thông qua hệ thống phân phối hơi Phụ tải nhiệt có thể là các tuabin hơi phát điện, các phụ tải nhiệt công nghiệp và các phụ tải nhiệt dân dụng

Trong hệ thống nhiệt, lò hơi và hệ thống phân phối hơi là các khu vực tổn thất năng lượng lớn nhất Vì vậy trong báo cáo này chỉ tập trung đi sâu vào kiểm toán ở khu vực lò hơi

2 Phân loại:

Tùy thuộc vào các tiêu chí khác nhau mà hệ thống nhiệt được phân loại như sau:

• Theo năng lượng đầu vào:

+ Lò hơi sử dụng than

+ Lò hơi sử dụng dầu

+ Lò hơi sử dụng khí thiên nhiên, gas

+ Lò hơi sử dụng năng lượng hạt nhân

+ Các thiết bị nước nóng dùng điện,

• Theo sản phẩm đầu ra:

+ Tòa nhà thương mại

+ Khu vực công nghiệp

+ Sinh hoạt, dân dụng

• Theo cách thức phân phối:

+ Hệ thống phân tán: Cung cấp năng lượng nhiệt trực tiếp đến các hộ tiêu thụ mà không qua khâu trung gian - là mạng nhiệt

+ Hệ thống cấp nhiệt tập trung: Cung cấp năng lượng nhiệt đến các hộ tiêu thụ thông qua khâu trung gian - là mạng nhiệt

I.1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động cơ bản của hệ thống nhiệt

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý cơ bản hệ thống nhiệt

Nhiên liệu đưa vào lò hơi bao gồm không khí , than, dầu đốt kèm được xử lý đưa vào buồng đốt trong lò hơi tạo ra nhiệt độ cao Nước sau khi gia nhiệt được đưa vào lò hơi, tại đây nước được đun sôi qua dàn bay hơi tới bộ quá nhiệt thành hơi quá nhiệt có

áp suất và nhiệt độ cao Hơi quá nhiệt được đưa đến các ống góp đi phân phối đến các phụ tải nhiêt như tuabin hơi, các phụ tải đun nấu xí nghiệp hay sưởi ấm trong dân dụng Tùy vào từng trường hợp cung cấp hơi mà quyết định xem hơi có nên được thu hồi không Nếu thu hồi nước ngưng hơi sau khi sử dụng được đưa về bình ngưng Tại bình ngưng hơi được giảm áp suất và nhiệt độ đến gần nhiệt độ môi trường, sau đó nước

ngưng được gia nhiệt, xử lý và bơm trở lại lò hơi nhằm tiết kiệm lượng nước cấp tối đa nhất có thể.

I.1.3 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống nhiệt

Trong các hoạt động sản xuất hay sử dụng năng lượng nói chung Năng lượng nhiệt chiếm 1 tỷ trọng lớn mức sử dụng năng lượng tổng thể, trong đó với việ sử dụng các công nghệ dây chuyền sản xuất nhiệt lỗi thời cùng với việc vận hành và sử dụng các hệ thống nhiệt không hợp lý thì tiềm năng tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt được đánh giá là cao nhất Trong các hệ thống sản xuất phân phối nhiệt thì hệ thống sản xuất phân phối hơi chiếm tỷ trọng cao nhất Vì vậy báo cáo sau đây sẽ đi sâu vào việc phân tích đánh giá và kiểm toán năng lượng cho hệ thống sản xuất phân phối hơi Các tiềm năng có thể tiết kiệm là:

1 Tiềm năng tiết kiệm trong quá trình cháy trong buồng đốt

Các thí nghiệm cân bằng năng lượng trong các lò hơi đốt than cho thấy tổn thất do cháy không hết chiếm khoảng 20 - 30 % tiêu hao năng lượng trong lò Việc phân tích các mẫu xỉ than cho thấy hàm lượng các bon còn lại trong xỉ có thể từ 15 đến 35% và cá biệt một số nơi có thể lên đến 50%

Giảm hệ số không khí thừa xuống thấp nhất có thể Hệ số không khí thừa có thể xác định được bằng việc đo nồng độ oxy và CO2 trong khói thải

2 Tiềm năng trong việc tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt trong lò

Các thông số của lò hơi như hiệu suất và tỷ lệ nước bốc hơi , giảm theo thời gian

do quá trình đốt kém, tắc nghẽn bề mặt truyền nhiệt, hoạt động bảo trì kém Ngay cả với

lò hơi mới, những nguyên nhân như chất lượng nhiên liệu và chất lượng nước đi xuống

có thể khiến lò hơi hoạt động kém, cân bằng hiệt sẽ giúp chúng ta xác định tổn thất nhiệt

có thể và không thể tránh khỏi kiểm định hiệu suất lò hơi sẽ cho thấy độ chênh lệch giữa hiệu suất lò hơi cao nhát và hiệu suất ò hơi gặp trục trặc chúng ta nhắm tới để có biện pháp phù hợp

3 Tiềm năng trong hệ thông phân phối hơi:

Với nhiệm vụ phân phối hơi đến từng điểm tiêu thụ, hệ thống phân phối hơi là các đường ống, van, cút nối, mặt bích nối v.v Hệ thống này thường bị tổn thất nhiệt qua vách ống dẫn ra môi trường bên ngoài và tổn thất hơi qua các mối nối bị xì hở và các lỗ thủng trên đường ống do ăn mòn, mài mòn Giải pháp đối với hệ thống này là luôn luôn lưu ý đảm bảo việc bọc cách nhiệt các đường ống và tốt nhất là bọc cách nhiệt cả các van, cút nối với những kết cấu bao che đặc biệt các điểm xì hở luôn phải được bịt kín càng sớm càng tốt

4 Tiềm năng đối với các thiết bị sử dụng hơi

Đây là khu vực hơi nước được ngưng lại và trong quá trình ngưng, nó truyền một lượng nhiệt lớn cho mục tiêu sử dụng như sấy, nấu, gia nhiệt v.v Các thiết bị sử dụng hơi này có thể là các loại thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống vỏ, kiểu tấm, kiểu xoáy trôn ốc, các nồi nấu hai vỏ có cánh khuấy, nó cũng có thể là các thiết bị trao đổi nhiệt trực tiếp theo đó hơi nước được phun trực tiếp vào môi chất cần gia nhiệt Hiệu suất của các thiết

bị sử dụng hơi này cũng góp một phần quan trọng vào hiệu suất chung của hệ thống lò hơi, mạng nhiệt Đây cũng là nơi dễ bị đóng cáu cặn từ phía các môi chất sử dụng nhiệt nên cần được vệ sinh hợp lý cũng như ngăn chặn đóng cáu làm giảm hiệu suất thiết bị

5 Tiềm năng đối với hệ thống thu hồi nước ngưng

Đây là hệ thống quan trọng góp phần tiết kiệm năng lượng cho toàn bộ hệ thống

lò hơi, mạng nhiệt do nước ngưng thu hồi về là nước sạch không cần xử lý và nó vẫn còn tồn trữ một lượng nhiệt tương đối lớn Ở Việt Nam, nhiều cơ sở sản xuất không có hệ thống thu hồi nước ngưng nên rất lãng phí năng lượng, nước sạch và hóa chất xử lý nước

6 Tiềm năng tiết kiệm năng lượng từ khâu xử lý nước.

Sự làm việc chắc chắn và ổn định của lò hơi phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng nước cấp cho lò để sinh hơi.Trong nước thiên nhiên có hòa tan những tạp chất, mà đặc biệt là các loại muối canxi và magiê và một số muối cứng khác Trong quá trình làm việc của lò hơi, khi nước sôi và bốc hơi, các muối này sẽ tách ra ở pha cứng dưới dạng bùn hoặc cáu tinh thể bám vào vách ống của lò hơi Các cáu và bùn này có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, thấp hơn so với kim loại hàng trăm lần, do đó khi bám vào vách ống sẽ làm giảm

khả năng truyền nhiệt từ khói đến môi chất trong ống, làm cho môi chất nhận nhiệt ít hơn và tổn thất nhiệt do khói thải cũng tăng lên, hiệu suất lò giảm xuống, lựong tiêu hao nhiên liệu của lò tăng lên

7 Tiềm năng lắp đặt thêm thiết bị thu hồi nhiệt thải.

Việc tận dụng nhiệt thải chính là việc lắp đặt thêm các bộ trao đổi nhiệt Các bộ trao đổi nhiệt thường dùng là bộ hâm dầu, hâm nước và sấy không khí được gọi chung là

bộ tiết kiệm nhiệt Việc lắp thêm bộ tiết kiệm nhiệt vào những lò hơi chưa được trang bị

là cách làm hiệu quả nhằm giảm tổn thất nhiệt do khói thải Vì lý do đó mà ngày nay người ta thường lắp đặt các bộ trao đổi nhiệt phía sau lò, ở đường khói thải để gia nhiệt cho nước, không khí cũng như dầu (thường gọi là bộ hâm nước, bộ sấy không khí và bộ hâm dầu)

I.2 Giới thiệu về kiểm toán năng lượng.

Trên thế giới, các nước phát triển từ lâu đã coi trọng cơ chế phát triển sạch (CDM) coi đây là một trong những giải pháp hướng tới sản xuất sạch, sử dụng tiết kiệm và hiệu quả năng lượng Trong thực tế các nước nghèo, các nước đang phát triển, việc sử dụng năng lượng còn hết sức lãng phí và kém hiệu quả, vì vậy tiềm năng tiết kiệm năng lượng là rất lớn

Tiết kiệm năng lượng là sử dụng năng lượng một cách hợp lý, giảm mức tiêu thụ năng lượng, giảm chi phí năng lượng cho hoạt động của các phương tiện, thiết bị

sử dụng năng lượng mà vẫn đảm bảo nhu cầu năng lượng cho các hoạt động sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt

Hình 1.2 Các hoạt động công nghiệp.

Hiện nay, trước tình hình tài nguyên năng lượng ngày càng khan hiếm như nước ta, việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là ưu tiên quan trọng trong chính sách năng lượng Quốc gia Để sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, trước tiên cần phải có các hoạt động quản lý năng lượng một cách chặt chẽ của các đơn vị, các cơ sở tiêu thụ năng lượng để tìm ra các tiềm năng tiết kiệm năng lượng

 Vì thế, việc tiến hành kiểm toán năng lượng là rất cần thiết

 Vậy kiểm toán năng lượng là gì, tại sao các doanh nghiệp, các cơ sở tiêu thụ năng lượng phải thực hiện kiểm toán năng lượng?

I.2.1 Khái niệm và phân loại

1 Khái niệm

 Kiểm toán năng lượng là gì?

Kiểm toán năng lượng là quá trình đánh giá tổng hợp của các hoạt động khảo sát, thu thập và phân tích năng lượng tiêu thụ của doanh nghiệp, tòa nhà, quy trình sản xuất hay một hệ thống…nhằm:

- Lượng hoá mức năng lượng tiêu thụ

- Chỉ ra các tồn tại trong vấn đề quản lý và sử dụng năng lượng

- Đưa ra các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng

- Đánh giá về mặt lợi ích, chi phí của các giải pháp tiết kiệm năng lượng

Hình 1.3 Mục đích của kiểm toán năng lượng

 Tại sao các doanh nghiệp phải kiểm toán năng lượng?

Kiểm toán năng lương mang lại nhiều lợi ích cho doanh nghiệp:

- Giảm chi phí năng lượng

- Nâng cao nhận thức cho nhân viên

- Xác định nguy cơ hiện tại và tiềm ẩn thông qua việc đánh giá chi tiết các hệ thống tiêu thụ năng lượng trong doanh nghiệp.

- Xác định các cơ hội tiết kiệm năng lượng, từ đó xây dựng các giải pháp để sử dụng năng lượng hiệu quả hơn

Ngoài ra, tùy trường hợp mà các lợi ích khác có thể nhiều hay ít

+ Chi phí nhiên liệu

Cấp độ 2: Kiểm toán năng lượng chuẩn

+ Quan sát và đo đạc

+ Phân tích kinh tế kỹ thuật

Cấp độ 3: Kiểm toán năng lượng mô phỏng

+ Xây dựng mô phỏng mang tính theo mùa

+ Đưa ra thay đổi => đánh giá

Phân loại theo kiểm toán

+ Kiểm toán năng lượng sơ bộ hay còn gọi là kiểm toán thoáng qua “walk through audit”

+ Kiểm toán năng lượng tổng thể (kiểm toán năng lượng chi tiết)

Kiểm toán năng lượng sơ bộ:

- Với những doanh nghiệp chỉ sử dụng ít thiết bị máy móc hoặc doanh nghiệp sử dụng nhiều thiết bị, máy móc trong sản xuất nhưng tạm thời chưa có nhu cầu kiểm toán năng lượng tổng thể, thay vào đó là khảo sát đơn giản cho quá trình sử dụng năng lượng thì kiểm toán sơ bộ là một sự lựa chọn hoàn hảo

- Kiểm toán sơ bộ tốn ít thời gian nhất (2 ngày đến 1 tuần với 2 chuyên gia) và chi phí cũng thấp nhất, kết quả có được chính là sự nhận diện và đánh giá ban đầu về các cơ hội, tiềm năng tiết kiệm năng lượng của hệ thống

Kiểm toán năng lượng tổng thể ( chi tiết)

- Để đưa ra những đánh giá, tính toán chính xác, phát hiện các cơ hội tiết kiệm năng lượng chi tiết hơn và phân tích được các hiệu quả tài chính, kinh tế, lợi ích môi trường cũng như đưa ra được các giải pháp tổng thể và toàn diện nhất thì kiểm toán năng lượng tổng thể chính là dịch vụ mà các doanh nghiệp nên lựa chọn

- Việc kiểm toán năng lượng tổng thể được tiến hành thông qua việc khảo sát, thu thập, phân tích số liệu tiêu thụ năng lượng trong quá khứ và hiện tại, được thực hiện bởi

từ 5 đến 7 chuyên gia, sử dụng các máy móc, thiết bị hiện đại được nhập khẩu từ Mỹ, Nhật, thời gian thực nghiệm từ 7 đến 10 ngày tùy theo quy mô doanh nghiệp Qua đó nhận diện các cơ hội và phân tích tính khả thi về kinh tế, kỹ thuật, xã hội của các giải pháp

I.2.2 Quy trình thực hiện kiểm toán chung.

 Có 4 bước thực hiện kiểm toán năng lượng nói chung

B1: Khởi đầu công việc

Là bước sơ bộ đầu tiên trong quy trình KTNL, xác định các vấn đề bao quát như: mục tiêu, tiêu chí, nguồn nhân lực, các thiết bị cần thiết và các thông tin bảo mật cần kiểm toán

B2: Chuẩn bị kiểm toán

Mục tiêu là xây dựng được xu hướng, phương án cơ sở cho việc thực hiện KTNLPhương pháp:

+ Thu thập dữ liệu về năng lượng tiêu thụ cũng như chi phí của tất cả các loại năng lượng

+ Số liệu cần phải thu thập được ít nhất trong 1 năm (2 năm thì tốt hơn)

+ Thu thập số liệu, dữ liệu kiểm toán

Kết quả thu được

Thông tin: năm xây dựng, đơn vị…

- Nhận dạng tình hình tiêu thụ năng lượng

- Các thiết bị sử dụng năng lượng

- Thời gian thực hiện kểm toán

B3: Thực hiện kiểm toán

- Tổng hợp và đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng

- Nhóm giải pháp chi phí thấp, nhóm giải pháp chi phí trung bình, nhóm giải pháp chi phí lớn

- Phương án quản lý và thực hiện các giải pháp TKNL

- Tiến hành KTNL sơ bộ, KTNL chi tiết

B4: viết báo cáo

Cần đưa ra các nhận định về thực trạng tiêu thụ NL tại đơn vị Tổng hợp các giải pháp thiện hiệu suất sử dụng năng lượn nhờ cải tiến trong vận hạnh, bảo dưỡng và nhờ thực hiện các biện pháp bảo tồn năng lượng

Trình bày các tái liệu làm căn cứ thực hiện TKNL và kế hoạch triển khai dự án TKNL

 Quy trình kiểm toán năng lượng

Bước 3 Thực hiển kiểm toán

Bước 4 Viết báo cáo

Quyết định

thực hiện

KTNL

Nhận thông tin từ cơ sơ được kiểm toán

Gặp gỡ cơ sở được kiểm toán

Phân tích và đánh giá chi tiết

Xác định mục

tiêu KTNL Thu thập số

liệu và thông tin

Khảo sát sơ bộ toàn bộ phạm

vi kiểm toán Tính toán chi

tiết thông số cho các giải pháp TKNL Chuẩn bị nhân

lực làm kiểm

toán

Phân tích sơ bộ

Chuẩn bị phương tiện

Viết báo cáo KTNL Xác định các

tiêu chí kiểm

toán

Thuực hiện kiểm toán chi tiết Chuẩn bị form

thu thập số liệu Trình bày báo

cáo cho cơ sở được kiểm toán Xác định phạm

vi kiểm toán Xác định ngày

và thời gian khảo sát thu

Phân tích thông tin đề xuất giải pháp

Phân phối báo cáo đến những

bộ phận sử dụng

Thỏa thuận

hợp tác và bảo

mật thông tin Chuẩn bị nội

dung kiểm toán

Đánh giá lựa chọn giải pháp

Kết thúc khảo sát tại hiện trường

Giới thiệu cơ hội TKNL đến

cơ sở được kiểm toán

Chuẩn bị nội

dung thông tin

CHƯƠNG II: XÂY DỰNG QUY TRÌNH KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG CHO HỆ

THỐNG NHIỆT

I: Quy trình kiểm toán năng lượng cho hệ thống nhiệt

Chuẩn bị và tổ chức kiểm toán năng lượng HTN

Cung cấp bản câu hỏi Kiểm tra thiết bị đo hiện tại

Phỏng vấn những người quan trọng

Thu thập dữ liệu

Phân tích cặn kẽ mọi khía cạnh năng lượng

Các khuyến nghị kỹ thuật Các hành động TKNL

Phân tích kinh tế Phân tích kỹ thuật

II: Các bước thực hiện.

BƯỚC 1: CHUẨN BỊ CHO KIỂM TOÁN HỆ THỐNG NHIỆT

Để việc kiểm toán năng lượng trong hệ thống nhiệt đạt hiệu quả cao, trước khi tiến hành kiểm toán cần phải có bước chuẩn bị cụ thể cho những công việc cần làm trong quá trình kiểm toán

1.1 Xác định mục tiêu

Cán bộ kiểm toán cần phải có những hiểu biết chung về nguyên lí vận hành của hệ thống nhiệt, và đối với các thiết bị riêng biệt trong hệ thống nhiệt Qua đó, khi thực hiện kiểm toán cho từng cơ sở, đơn vị, người kiểm toán sẽ nắm được đặc điểm vận hành cụ thể tại đó

Ở bước khởi đầu này, việc xây dựng được phương án cơ sở cho KTNL giúp cho công việc kiểm toán đi đúng hướng, giúp tiết kiệm thời gian, nhân lực, vật lực Để làm được điều đó, người cán bộ kiểm toán phải nhận định được những bộ phận nào trong hệ thống nhiệt gây tổn thất lớn nhất và tập trung thực hiện đo đạc, lấy số liệu tại bộ phận đó

1.2 Các bước chuẩn bị

a Tổ chức nhóm KTNL

Nhân sự tham gia thực hiện kiểm toán năng lượng gồm các thành viên với các lĩnh vực chuyên môn như sau:

• Trưởng nhóm: người chịu trách nhiệm chính

• Kỹ thuật viên: các kĩ sư chuyên ngành: nhiệt-lạnh, điện công nghiệp, cơ khí.Khi có nhu cầu kiểm toán năng lượng, doanh nghiệp có thể tự thực hiện nếu có đầy

đủ nguồn lực Trong trường hợp khác, doanh nghiệp có thể phối hợp với công ty tư vấn

về vấn đề kiểm toán năng lượng

Trong trường hợp phối hợp với đơn vị bên ngoài, doanh nghiệp cần cử một nhân viên kĩ thuật làm đại diện chịu trách nhiệm làm việc với đơn vị tư vấn Nhân viên này cần được sự tín nhiệm và ủng hộ của ban giám đốc doanh nghiệp, người này cũng chính là người có trách nhiệm quản lí nhu cầu và chi phí năng lượng trong doanh ngiệp.

Người đại diện doanh nghiệp nên sắp xếp và hợp tác với các nhân viên vận hành, nhân viên bảo trì và người quản lí sản xuất vì họ là những người chịu trách nhiệm trực tiếp về sự sử dụng năng lượng trong nhà máy

b Thu thập và phân tích thông tin

- Thu thập số liệu từ phòng kỹ thuật của đơn vị cần thực hiện kiểm toán hệ thống máy móc sử dụng năng lượng Bao gồm :

 Bản vẽ, thiết kế, sơ đồ hệ thống nhiệt của khu vực hay phân xưởng cần thực hiện kiểm toán

 Thông tin về các loại thiết bị, chức năng, công suất, thông số vận hành, hiệu suất sử dụng, số tải tiêu thụ

 Dữ liệu hóa đơn năng lượng trong quá khứ

 Xác định NL tiêu thụ và sản lượng sản xuất theo tháng và theo mùa

 Kế hoạch bảo trì, bảo dưỡng các thiết bị

 Số liệu cần phải được thu thập ít nhất trong 1 năm( 2 năm thì tốt hơn)

- Tổ chức phân tích các số liệu về TKNL bao gồm:

 Một đại diện trong ban lãnh đạo quản lý đơn vị để chỉ đạo (quang trọng là người vận hành hay Quản đốc phân xưởng sản xuất cần kiểm toán)

 Cử cán bộ có hiểu biết về điện, nhiệt, sản xuất, máy móc và thiết bị

 Xây dựng đồ thị về tiêu thụ năng lượng và chi phí theo từng loại nhiên liệu

 Thu thập các bản vẽ kĩ thuật của hộ tiêu thụ, sơ đồ hệ thống nhiệt

 Số liệu thời tiết( Tiêu thụ năng lượng trong hệ thống nhiệt thay đổi theo mùa

Ví dụ vào mùa đông, nhiệt độ thấp, nhu cầu sử dụng nước nóng sẽ cao hơn mùa hè)

 Tính chỉ số tiêu thụ năng lượng

c Lên danh sách các thiết bị cần sử dụng.

Trong quá trình tiến hành KTNL, ngoài việc thu thập các bảng ghi chú năng lượng tiêu thụ hàng ngày và hiệu suất các thiết bị trong doanh nghiệp, vấn đề quan trọng kế tiếp đó là tiến hành đo đạc trên từng thiết bị cụ thể Do vậy, muốn thực hiện một kiểm toán năng lượng cần có những thiết bị đo cầm tay hỗ trợ công tác đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng của các thiết bị Những thiết bị thường được dùng khi đi Kiểm toán năng lượng trong toà nhà:

1) Máy đo gió: Để đo tốc độ gió của dòng không khí

Hình 2.1: Hình ảnh của máy đo gió

2) Đo lường nhiệt độ

Nhiệt kế là công cụ dùng để đo nhiệt độ của chất lưu, bề mặt khí

Chức năng : Nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ tại những vị trí và địa điểm mà ta cần đo để phục vụ cho quá trình thu thập dữ liệu trong khi tiến hành kiểm toán năng lượng

Đơn vị đo : Đơn vị thường thường dùng để đo nhiệt đo là : 0C

Nhiệt kế được phân loại thành nhiệt kế tiếp xúc và nhiệt kế không tiếp xúc hoặc nhiệt kế hồng ngoại

Hình 2.2: Nhiệt kết tiếp xúc Hình 2.3: Nhiệt kế không tiếp xúc

3) Đo lường phân tích chất lượng điện:

a) Thiết bị đo điện: Thiết bị đo các thông số điện năng, hệ số công suất cos phi, tần

số, dòng điện , điện áp Có thể sử dụng thiết bị trong điều kiện máy móc đang vận hành

Hình 2.4: Thiết bị đo lường phân tích chất

lượng điện

b) Kìm đo điện: Trên bề mặt thiết bị có các thông số để đo như: điện áp, công suất tác

dụng, công suất phản kháng, hệ số công suất

Hình 2.5: Kìm đo điện

4) Máy phân tích đốt cháy, khói thải

Dùng để đo hiệu suất của lò hơi, lò sưởi hoặc thiết bị sử dụng các nhiên liệu hoá thạch Phân tích đốt cháy theo các thủ công cần thu thập nhiều chỉ số đo gồm: nhiệt độ, hàm lượng ôxi và hàm lượng khí CO2 trong khí

Hình 2.6: Máy phần tích chế độ đốt

6) Máy phát hiện rò rỉ: Thiết bị siêu âm dùng để phát hiện chỗ rò rỉ khí

Hình 2.7: Máy theo dõi hiệu suất

sử dụng nhiên liệu

nén hay các loại khí khác khó phát hiện.

8) Thiết bị đo nồng độ CO 2 và độ ẩm không khí

Chức năng : Đây là thiết bị đo hàm lượng CO2 trong không khí và đo độ ẩm trong không khí qua đó xác định được hàm lượng CO2 và tỷ lệ phần trăm độ ẩm tại các khu vực trong tòa nhà như phòng khách, phòng làm việc, khu vực hành lang…

Hình 2.10: Thiết bị đo nồng độ CO 2 và độ ẩm không khí Đơn vị đo : + Nồng độ CO2 : ppm

+ Độ ẩm không khí : Phần trăm (%)

9) Thiết bị thiết bị đo độ rung động cơ

Chức năng : Các động cơ hoạt động lâu năm nên tình trạng vận hành ồn và rung là không tránh khỏi, để kiểm tra độ rung của động cơ đồng thời kiểm tra nhiệt độ của động

cơ ta sử dụng thiết bị đo độ rung

Chức năng: Thiết bị đo lưu lượng dòng chảy được sử dụng trong kiểm toán để xác định lưu lượng của đường ống dẫn nước của hệ thống bơm trong tòa nhà Sử dụng thiết

bị này chúng ta có thể kiểm tra được lưu lượng thực tế so với lưu lượng thiết kế của động cơ

Hình 1.14: Thiết bị đo lưu lượng dòng chảy

Đơn vị đo : m3/s, lít / phút

11) Dụng cụ an toàn:

Khi thực hiện KTNL, kiểm toán viên cần phải được trang bị bảo hộ nhằm đảm bảo

an toàn Các thiết bị an toàn bao gồm: kính bảo vệ mắt, dụng cụ bảo vệ tai khi kiểm toán tại khu vực có tiếng ồn lớn, găng tay cách điện khi đo thông số điện hoặc găng tay bảo

vệ khi làm việc xung quanh lò hơi, khu vực có nhiệt độ cao, giầy bảo vệ khi kiểm toán tại khu vực có sử dụng nguyên liệu nóng, sắc nhọn

2 Kết quả cần đạt được

• Nắm được các thông tin chính đơn vị cần kiểm toán: Địa chỉ, năm xây dựng, loại hình doanh nghiệp

• Nhận dạng tình hình sử dụng năng lượng nhiệt của đơn vị

• Có hiểu biết về các thiết bị sử dụng năng lượng trong hệ thống nhiệt

• Thành lập đội ngũ kiểm toán

• Xác định các thiết bị cần thiết cho công việc kiểm toán.

• Xác định thời gian thực hiện kiểm toán

1.3 Biểu mẫu cần sử dụng

Trong việc chuẩn bị cho kiểm toán năng lượng, đầu tiên ta cần liên hệ với khách

hàng là đơn vị cần kiểm toán bằng: “Biểu mẫu 1: Biểu mẫu đăng ký hỗ trợ hoạt động kiểm toán cho hệ thống nhiệt”.

Mục đích chính là liên hệ với khách hàng, tìm hiểu đối tượng kiểm toán, xem xét các yêu cầu kiểm toán và liên thời gian cho công tác kiểm toán năng lượng hợp lý

“Biểu mẫu 1: Biểu mẫu đăng ký hỗ trợ hoạt động kiểm toán cho hệ thống nhiệt”

được trình bày cụ thể tại phần danh sách các biểu mẫu kiểm toán hệ thống nhiệt.

BƯỚC 2: THỰC HIỆN KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG SƠ BỘ

Khái niệm: Kiểm toán sơ bộ cho hệ thống nhiệt là hoạt động khảo sát thoáng qua

quá trình sử dụng năng lượng của hệ thống nhiệt Kiểm toán năng lượng sơ bộ giúp nhận diện và đánh giá các cơ hội và tiềm năng tiết kiệm năng lượng của thiết bị tiêu thụ năng lượng chính trong hệ thống nhiệt Hoạt động này có thể phát hiện ra ít nhất 50% các cơ hội tiết kiệm năng lượng trong hệ thống nhiệt của các doanh nghiệp

Tùy theo đặc thù của các đơn vị hoạt động trong ngành công nghiệp là khác nhau

mà mức độ đánh giá tiềm năng cũng như xây dựng các cơ hội tiết kiệm năng lượng cho hệ thống nhiệt là khác nhau ở mỗi nhóm ngành nghề khu vực đặc trưng

2.1Cách thức thực hiện

Bước 1: Khảo sát

- Xác định những phân xưởng có quá trình tiêu thụ năng lượng cho hệ thống nhiệt là nhiều nhất:

 Dựa vào qui trình công nghệ, quan sát tại cơ sở sản xuất, thảo luận với kỹ sư,

kỹ thuật viên, công nhân viên vận hành,… để xác định được các phân xưởng có quá trình tiêu thụ năng lượng cho hệ thống nhiệt là nhiều nhất

 Các phân xưởng tiêu thụ năng lượng nhiệt nhiều: các phân xưởng sử dụng các sản phẩm hơi, nước nóng, nhiệt,…Ví dụ: trong công nghiệp dệt may thì phân xưởng nhuộm sử dụng hơi để nhuộm vải nên tiêu thụ rất nhiều năng lượng nhiệt vì vậy khi khảo sát thực tế cần phải kiểm tra và xem xét kỹ lưỡng phân xưởng này

- Thu thập các thông số tiêu thụ năng lượng cho hệ thống nhiệt:

 Thu thập số liệu từ các sổ sách ghi chép, hóa đơn năng lượng của doanh nghiệp, đọc số liệu trên các đồng hồ đo tại chỗ hay trao đổi với các kỹ sư vận hành để có được các số liệu khách quan và đáng tin cậy

 Sử dụng phiếu khảo sát, bảng câu hỏi gửi cho doanh nghiệp hay cơ sở sản xuất trước đó Các thông số kỹ thuật về công nghệ, nhiên liệu, điện năng và chi phí cho mỗi loại,…

 Từ đó có cái nhìn khái quát về doanh nghiệp và nhận ra các cơ hội tiết kiệm đơn giản

- Tổng hợp và phân tích:

 Tổng hợp số liệu đã thu thập được => đánh giá hiện trạng hoạt động của dây chuyền công nghệ, hiệu suất của thiết bị và hiện trạng sử dụng năng lượng của doanh nghiệp

 Sử dụng sơ đồ khối để biểu diễn toàn bộ phân xưởng sử dụng nhiều năng lượng nhiệt, nhận diện các dòng năng lượng, dòng nguyên liệu/ sản phẩm vào ra

 Lập cân bằng năng lượng từ đó xác định được tại vị trí nào tổn thất nhiều => các cơ hội tiết kiệm năng lượng đơn giản

- Nhận diện những vị trí, thiết bị lãng phí và sử dụng không hiệu quả năng lượng

 Dựa vào cân bằng năng lượng mà nhận diện được những vị trí thiết bị sử dụng năng lượng không hiệu quả

 So sánh các đặc tính vận hành của thiết bị hiện tại với số liệu thiết kế nhằm phát hiện ra các khác biệt trong vận hành hiện tại từ đó phát hiện các khu vực gây lãng phí năng lượng Ví dụ: so sánh hiệu suất của lò hơi, các tổn thất trong quá trình đốt cháy nhiên liệu,…

 Xác định các vị trí bất hợp lý, hay không ổn gây lãng phí năng lượng để kiểm toán chi tiết sau này

- Đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng đơn giản, dễ thực hiện, không mất hoặc mất chi phí thấp không ảnh hưởng đến quá trình vận hành của thiết bị/ dây chuyền công nghệ Đây là những giải pháp đơn giản có thể nhận diện và đề xuất được ngay dựa vào số liệu thu thập được mà không cần kiểm tra, đo đạc lại hay phân tích kỹ lưỡng như ở kiểm toán chi tiết

Bước 2: Phân tích

- Phân tích hiệu quả kinh tế, kỹ thuật từng giải pháp

 Đối với từng giải pháp tiết kiệm ở kiểm toán sơ bộ thường không mất chi phí hoặc chi phí đầu tư rất thấp Chỉ cần thay đổi thao tác vận hành hay sắp xếp lại qui trình mà có thể tiết kiệm đáng kể năng lượng tiêu thụ tuy nhiên cần phải so sánh giữa các phương án với nhau để chọ được phương án tối ưu nhất

 Mỗi một phương án có những ưu nhược điểm riêng vì vậy có thể kết hợp các phương án với nhau để đạt được hiệu quả tốt nhất

 Lập bảng so sánh các phương án với nhau về các chỉ tiêu hiệu quả về kinh tế và

kỹ thuật như: đầu tư, chi phí, tiết kiệm, thời gian hoàn vốn, độ tin cậy,…

- Tổng hợp đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng có chi phí thấp và thực hiện được ngay

 Nhóm giải pháp không cần chi phí đầu tư: thay đổi hợp lý thao tác trong vận hành, hợp lý hóa dây chuyền sản xuất, sắp xếp ngăn nắp nhà xưởng, …

 Nhóm giải pháp có yêu cầu chi phí đầu tư thấp: lắp đặt thêm bộ điều khiển thời gian tắt/bật, thiết bị đóng/cắt dây chuyền công nghệ, lắp thêm đồng hồ đo lường tại chỗ,…

2.2 Yêu cầu kết quả cần đạt được

 Yêu cầu số liệu kiểm toán sơ bộ

- Số giờ vận hành

- Hệ thống năng lượng nhiệt với các chi tiết đo đếm:

 Các thiết bị trong hệ thống và điều kiện vận hành

 Thông số kỹ thuật của các thiết bị

 Tiêu thụ năng lượng trong hệ thống nhiệt,…

- Công suất của các thiết bị lắp đặt: lò hơi

- Chi tiết vận hành của các thiết bị: lò hơi, hệ thống đường ống, các bộ phận gia nhiệt, bộ tiết kiệm: hâm nước, sấy không khí,…

- Hướng dẫn bảo dưỡng và vận hành

 Tùy thuộc vào từng loại thiết bị mà có các hướng dẫn và bảo hành khác nhau của các nhà sản xuất

 Tuy nhiên có thể tham khảo hay trao đổi với các kỹ sư, người vận hành để biết thêm thông tin về bảo dưỡng vận hành các thiết bị trong phân xưởng

 Kết quả kiểm toán năng lượng sơ bộ

- Chi tiết về năng lượng sử dụng và chi phí của các quá trình

 Các loại năng lượng sử dụng

 Chi phí từng loại

- Mô tả sơ bộ hệ thống lắp đặt và các điều kiện

- Thiết kế, vận hành và bảo dưỡng những nơi hoạt động chưa tốt

- Danh mục các biện pháp tiết kiệm năng lượng có thể thực hiện ngay

- Mức độ quan trọng và chi phí TKNL với chi phí đầu tư có thể

2.3 Biểu mẫu, báo cáo sử dụng

Trong phần kiểm toán năng lượng sơ bộ này, chúng ta cần nắm được một cách tổng quát về tình hình tiêu thụ năng lượng trong hệ thống nhiệt của doanh nghiệp (đơn

vị) Biểu mẫu được sử dụng ở giai đoạn này là: “Biểu mẫu 2: Biểu mẫu kiểm toán năng lượng sơ bộ cho hệ thống nhiệt” Sử dụng biểu mẫu bằng cách gửi trực tiếp qua

mail, Fax hay bưu điện về cho doanh nghiệp (đơn vị) Có thể nhân viên chuyên trách năng lượng giải đáp hoặc phỏng vấn trực tiếp

Biểu mẫu 2 được trình bày ở phần các biểu mẫu kiểm toán năng lượng cho hệ thống nhiệt

BƯỚC 3: THỰC HIỆN KIỂM TOÁN CHI TIẾT

Kiểm toán năng lượng chi tiết trong hệ thống nhiệt là việc xác định lượng năng

lượng sử dụng và tổn thất thông qua quan sát, đo đạc, thí nghiệm và phân tích các thiết bị trong hệ thống nhiệt Từ đó đưa ra các đặc điểm vận hành, hiệu suất, chi phí năng lượng các thiết bị một cách chi tiết Cuối cùng là việc đưa ra và phân tích các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống nhiệt, dựa trên tình hình tài chính của đơn vị mà thực hiện các giải pháp hợp lý

Tuy nhiên không có một phương pháp nào có sẵn để thực hiện kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt cho tất cả các đơn vị sử dụng nhiệt Nhiều giải pháp phù hợp cho đợn vị, nhà máy này như không phù hợp với đơn vị nhà máy khác Nó phụ thuộc vào phương pháp quản lý, lịch sư văn hóa, các loại máy móc, công nghệ, quy trình và điều kiện tài chính của đơn vị được kiểm toán Vì vậy dưới đây là phác thảo chung về quy trình và những mục tiêu cần đạt được khi thực hiện kiểm toán chi tiết cho hệ thống nhiệt

3.1 Các thức thực hiện

+ Bước 1: Gặp thảo luận và thống nhất với lãnh đạo hoặc đại diện khách hàng về các hoạt động sẽ được thực hiện và tiến độ công việc của giai đoạn kiểm toán năng lượng chi tiết này

+ Bước 2: Tiến hành thu thập số liệu quá khứ của hệ thống nhiệt (thiết bị, dây chuyền, phương án ) Rà soát lại số liệu từ khảo sát sơ bộ, kết hợp các số liệu đã thu thập được đánh giá độ tin cậy số liệu.

o Sơ đồ bố trí nhà máy và lưu đồ quá trình xây dựng

o Cách thức vận hành hệ thống nhiệt là như thế nào,quy trình công nghệ đang

sử dụng của hệ thống nhiệt có đăng điểm gì?

o Các số liệu về năng suất sản suất nhiệt, hiệu suất sản xuất, năng suất truyền tải nhiệt, hiệu suất truyền tải,…

o Thu thập các số liệu về tình hình tiêu thụ năng lượng nhiệt ở các đợn vị, phân xưởng hay các thiết bị,

o Các dữ liệu về hoạt động kiểm toán đã thực hiện trước đó bao gồm các kết quả đã đạt được

+ Bước 3: Tham quan chi tiết các khu vực sản xuất, phân phối và sử dụng nhiệt Khảo sát, đo lường, thử nghiệm, theo dõi hoạt động của thiết bị đối tượng của hệ thống nhiệt

o Tiến hành phỏng vấn, đối thoại trực tiếp với các nhận viên vận hành tại các khu vực

o Quan sát thực tế điều kiện vận hành hệ thống nhiệt, thói quen (cách thức) phân phối và sử dụng nhiệt

o Ghi chép, đo lường tại chỗ các thiết bị với các đối tượng đợn giản, vận hành đều đặn bằng các dụng cụ kiểm toán

o Đặt thiết bị theo dõi, đo lượng quá trình hoạt động của đối tượng có tính chất hoạt động phức tạp, khó kiểm soát và nghi ngờ hoạt động không hiệu quả

+ Bước 4: Từ các số liệu thu thập được tiến hành phân tích hệ thống, xây dựng giải pháp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống nhiệt.

o Xử lý số liệu thu được, phân tích đánh giá tình hình các bộ phận của hệ thống

o Lập danh sách các phương án chi tiết có thể áp dụng nhìn qua có thể tiết kiệm năng lượng sử dụng cho hệ thống

+ Bước 5: Phân tích các chỉ tiêu kỹ thuật kinh tế phương án

o Mô tả ngắn gọn về tình hình hiện tại

o Mô tả, phân tích các chỉ tiêu yêu cầu vận hành, kỹ thuật của các phương án được đề xuất, lựa chọn các phương án phù hợp với chỉ tiêu kỹ thuật

o Phân tích dòng tiền dự án, tính toán lượng nhiệt, nhiên liệu tiết kiệm được suy ra chi phí thu được từ các phuong án

o Lựa chọn giải pháp tốt nhất

+ Bước 6: Viết báo cáo gửi đến khách hàng, gặp gỡ lãnh đạo, đại diện khách hàng

để thống nhất các giải pháp sẽ thực hiện dựa trên điều kiện kinh tế - tài chính của khách hàng

3.2 Yêu cầu kết quả cần đạt được

• Danh mục các cơ hội, giải pháp tiết kiệm năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt

• Mức tiết kiệm tính toán của từng giải pháp

• Thông tin chi tiết các giải pháp tiết kiệm năng lượng được sử dụng

o Các giải pháp về quản lý, vận hành hợp lý

o Các giải pháp mang tính công nghệ như sửa chữa, thay thế hay lắp đặt các thiết bị phụ trợ để tăng hiệu suất, giảm chi phí sử dụng năng lượng

o Các thông tin về thiết bị được sử dụng, giá thành cho mỗi phương án cụ thể

• Thông tin chi tiết các giải pháp tài chính:

o Mức đầu tư,

o Thời gian thu hồi vốn,

o Nguồn tài chính, lợi ích/chi phí sử dụng vốn

o Các lợi ích tài chính tiềm ẩn đem lại cho khách hàng

• Kiến nghị thứ tự ưu tiên của các giải pháp (nếu cần, tuỳ theo yêu cầu của doanh nghiệp)

3.3 Biểu mẫu, báo cáo sử dụng

Trong bước kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt, chúng ta cần có 1 biểu mẫu sử dụng để rà soát lại tất cả số liệu, thông tin thu thập được từ bước trước Ngoài ra cần đo đạc phân tích các số liệu quan trọng được đánh giá là có tiềm năng tiết kiệm năng lượng, từ đó đưa ra danh mục các giải pháp tiết kiệm năng lượng Vì vậy mà

chúng ta sử dụng: “Biểu mẫu 3: Biểu mẫu cho kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt”

Yêu cầu sử dụng biểu mẫu: “Biểu mẫu 3: Biểu mẫu cho kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt” dành cho nhân viên chuyên trách kiểm toán năng lượng Các

số liệu được thu thập thực tế đầy đủ qua các thiết bị đo với độ chính xác và tin cậy

“Biểu mẫu 3: Biểu mẫu cho kiểm toán năng lượng chi tiết cho hệ thống nhiệt”

được trình bày chi tiết tại phần: Các biểu mẫu sử dụng kiểm toán năng lượng hệ thống nhiệt

BƯỚC 4: PHÂN TÍCH CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG NHIỆT

Sau khi tiến hành kiểm toán năng lượng sơ bộ và chi tiết cho hệ thống nhiệt, nhiệm

vụ quan trọng tiếp theo để việc kiểm toán thành công là đưa ra các giải pháp tiết kiệm tối

ưu cho hệ thống Điều quan trọng là phải nhận diện được hầu hết các cơ hội tiết kiệm năng lượng và tính khả thi được xét trên cả 2 phương diện kỹ thuật – kinh tế Các đề xuất thực hiện cụ thể theo thứ tự ưu tiên là:

- Các biện pháp không mất chi phí hoặc chi phí thấp để triển khai ngay

- Các chi phí thấp và thời gian hoàn vốn tương đối ngắn trung bình khoảng 1 năm Đây là các giải pháp trong ngắn hạn

- Các biện pháp sử dụng công nghệ đã được chứng minh để thay thế hay hoàn thiện thiết bị hiện hành, thời gian hoàn vốn vừa phải khoảng 2-3 năm

- Các biện pháp bao gồm việc thay đổi qui trình chính, thời gian hoàn vốn dài 4 năm hoặc hơn

Trong phần này, sẽ đưa ra tất cả các giải pháp áp dụng cho hệ thống nhiệt cụ thể gồm lò hơi và các thiết bị gia nhiệt Các biện pháp này là các đề xuất sau khi kiểm toán sơ

bộ hoặc chi tiết

4.1 Các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả trong hệ thống nhiệt.

Dưới đây bao gồm các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả liên quan đến quá trình đốt cháy, truyền nhiệt, các tổn thất có thể tránh khỏi, tiêu thụ điện phụ trợ, chất lượng nước, và xả đáy

Tổn thất năng lượng và các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả trong lò hơi có thể liên quan đến quá trình đốt cháy, truyền nhiệt, các tổn thất có thể tránh khỏi, tiêu thụ điện phụ trợ cao, chất lượng nước và xả đáy Cụ thể là:

4.1.1 Giảm chí phí nhiên liệu

- Mua khí thiên nhiên từ nhiều nguồn khác nhau, tự mua khí thiên nhiên: Lựa chọn

nhà cung cấp với giá nhiên liệu rẻ hơn, thời gian cung cấp ổn định

- Thay đổi nhiên liệu

- Lắp đặt các thiết bị có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu để đốt

4.1.2 Giảm phụ tải

- Sửa chữa các khe hở ống hơi

- Sửa chữa các đường hơi nước bị hỏng

- Tận dụng nước ngưng cho lò hơi

- Ngừng sử dụng hơi nước vào mùa hè

- Ngừng lò hơi khi không sử dụng trong thời gian dài

- Giảm tổn thất hơi nước

- Lắp đặt các ống khói hoặc bẫy nhiệt trong các lò hơi quạt gió tự nhiên

4.1 . 3 Kiểm soát nhiệt độ khói lò.

Nhiệt độ khí lò nên càng thấp càng tốt Tuy nhiên, nhiệt độ này không nên thấp tới mức hơi nước ở ống xả ngưng tụ ở thành ống Điều này quan trọng với những nhiên liệu

có hàm lượng lưu huỳnh cao vì nhiệt độ thấp sẽ dẫn đến ăn mòn do lưu huỳnh bị đọng sương Nhiệt độ khí lò cao hơn mức 200°C cho thấy tiềm năng thu hồi nhiệt thải Nhiệt

độ cao như vậy cũng cho thấy có cặn bám trong thiết bị truyền/thu hồi nhiệt, vì vậy cần tiến hành xả đáy sớm để làm sạch nước/hơi

Sử dụng các thiết bị thu hồi nhiệt để lấy năng lượng nhiệt từ ống thải làm tăng nhiệt độ nước cấp trước khi đưa vào lò hơi hoặc làm nóng không khí trước khi thổi vào lò

Để duy trì nhiệt độ khói thải tối ưu, trong vận hành phải tiến hành biện pháp sau đây:

- Thường xuyên vệ sinh các bề mặt đốt lò hơi, ít nhất mỗi ca một lần, nếu nhiệt

độ khói thải vẫn tăng cao thì phải tăng tần suất vệ sinh

- Duy trì hệ số không khí thừa ở mức độ tối ưu

- Phân tích nước cấp thường xuyên để có biện pháp hiệu chỉnh kịp thời chất lượng nước cấp nhằm tránh hiện tượng đóng cáu trên các bề mặt truyền nhiệt làm cản trở truyền nhiệt

- Phải kiểm tra nồng độ ôxy trước và sau bộ sấy không khí mỗi tháng một lần để kiểm tra độ kín của bộ sấy

- Đối với bộ hâm nước bằng gang, phải tính toán thiết kế đảm bảo không xảy ra quá trình sôi trong bộ hâm nhằm tránh việc tăng áp suất gây nổ bộ hâm nước

4.1.4 Thu hồi nước ngưng

Thu hồi nước ngưng cũng là một biện pháp khả thi để tiết kiệm năng lượng Việc thu hồi nước ngưng sẽ là cơ hội tối ưu hóa hoạt động của lò hơi và mang lại những cơ hội tiết kiệm sau:

- Giảm lượng nước bổ sung do đó giảm chi phí cho việc xử lý nước cấp cho lò hơi

- Giảm nồng độ tạp chất trong nước lò do đó giảm lượng nước xả đáy và giảm năng lượng tiêu hao cho xả đáy

- Tận dụng được lượng nước ngưng để nâng cao được nhiệt độ nước cấp mà không tốn thêm năng lượng, đồng thời giảm được lượng hơi cấp cho bình khử khí

- Có khả năng nâng cao công suất mà không cần cung cấp thêm năng lượng

Để xem xét khả năng thu hồi nước ngưng cần phải tiến hành điều tra tất cả các thiết bị sử dụng hơi nước trong nhà máy để xác định lượng nước ngưng xả bỏ hiện thời và xem xét tất cả khả năng cải tiến thiết bị để thu hồi nước ngưng sạch

Dưới đây là 1 ví dụ về lợi ích khi sử dụng biện pháp thu hồi nước ngưng:

STT Thông số Giá trị Đơn vị

2 Nhiệt lượng tiết kiệm được 77 kW

trong 1 h

trong 1 năm

8 Số tiền tiết kiệm trong 1

năm

Bảng 4.1: Hiệu quả kinh tế khi thu hồi nước ngưng ở HTX Dệt – May Duy Trinh

4.1.5 Sản xuất hơi bằng nhiệt thải

Các lò hơi công suất nhỏ được thiết kế trước đây thường có nhiệt độ khói thải rất cao do người ta chưa quan tâm đến vấn đề tiết kiệm năng lượng Vấn đề đặt ra là xác định được phương cách tận dụng nhiệt trong khói thải một cách hợp lý, kinh tế Các lò hơi

cũ có nhiệt độ khói thải có thể tới 500 đến 600 C thì việc sử dụng bộ sấy không khí là không kinh tế do yêu cầu cao về vật liệu chế tạo, mặt khác việc trang bị bộ sấy không khí vào các thiết bị này sẽ làm thay đổi đặc tính bức xạ của buồng đốt, làm ảnh hưởng xấu đến quá trình truyền nhiệt Do vậy người ta có thể xem xét các phương cách tận dụng nhiệt như sau:

- Sản xuất hơi bằng cách lắp thêm bộ sinh hơi sử dụng khói thải ở đầu ra của buồng đốt

- Lắp đặt thiết bị hâm nóng dầu hoặc Ethylen Glycol đưa đến nơi sử dụng khác

- Lắp đặt thiết bị hâm dầu để cung cấp cho lò hơi

Tuy nhiên, trong thực tế do phần lớn các quy trình công nghệ đều cần hơi nước nên biện pháp thường áp dụng nhất là thiết bị sinh hơi bằng nhiệt khói thải không có buồng đốt

4.1.6 Gia nhiệt nước cấp sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt

Gia nhiệt nước cấp cho lò hơi sẽ giảm được lượng oxy trong nước, do đó giảm được sự ăn mòn Có thể sử dụng một trong các phương pháp sau:

- Tái sử dụng nước ngưng

- Đặt bộ hâm nước của lò hơi

- Sử dụng các quá trình trao đổi nhiệt khác

Với nhiệt độ khí lò thải ra là 260 0C, có thể sử dụng thiết bị Economizer (bộ hâm nước) để giảm xuống 200 0C, tăng nhiệt độ nước cấp 15 0C Hiệu suất nhiệt toàn phần có thể sẽ tăng 3 % Với lò hơi dạng vỏ sò 3 bậc sử dụng khí thiên nhiên tiên tiến, nhiệt độ khí

lò thải 140 0C, sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ sẽ giảm nhiệt độ xuống còn 65 0C, tăng hiệu suất nhiệt lên 5 %

4.1.7 Gia nhiệt không khí cấp cho lò

Sấy nóng sơ bộ không khí cấp lò là lựa chọn thay thế cho đun nóng sơ bộ nước Để tăng hiệu suất nhiệt lên 1 %, cần tăng nhiệt độ khí cháy lên 20 0C Phần lớn các lò đốt dầu

và gas sử dụng trong dây chuyền lò hơi là có thiết kế không phù hợp với nhiệt độ sấy khí

sơ bộ cao

Các lò đốt hiện đại có thể chịu được nhiệt độ sấy khí sơ bộ cao hơn nhiều, vì vậy nên sử dụng thiết bị này như là bộ trao đổi nhiệt ở khí thải như là giải pháp thay thế cho thiết bị economizer, khi không gian hoặc nhiệt độ thu hồi nước cấp cao đáp ứng được yêu cầu

4.1.8 Hạn chế quá trình cháy không hoàn tất

Quá trình cháy không hoàn tất có thể là do thiếu không khí hoặc thừa nhiên liệu hoặc việc phân bổ nhiên liệu không hợp lý Có thể thấy rõ khi quá trình cháy không hoàn tất nếu quan sát màu hoặc khói và cần điều chỉnh ngay

Với trường hợp hệ thống đốt dầu hoặc ga, CO hoặc khói (chỉ xảy ra với hệ thống đốt dầu) với mức khí dư bình thường hoặc cao sẽ cho thấy các trục trặc của hệ thống Một nguyên nhân thường thấy của quá trình đốt cháy không hoàn tất là tỷ lệ pha trộn nhiên liệu và không khí ở lò đốt sai Dầu cháy kém có thể là do độ nhớt không chuẩn, đầu đốt bị tắc, hiện tượng cacbon hoá ở đầu đốt và sự xuống cấp của thiết bị khuyếch tán

Với lò đốt than, cacbon chưa cháy có thể dẫn đến tổn thất rất lớn Điều này xảy ra khi có carbon trong xỉ và tăng thêm lượng nhiệt cấp cho lò hơi lên hơn 2% Kích thước than không đồng đều cũng có thể là một nguyên nhân khiến quá trình cháy không hoàn tất Ở buồng lửa ghi xích, những hạt than to sẽ cháy hết, còn những hạt nhỏ và mịn sẽ làm tắc đường thông khí, gây ra phân phối không khí không đều Với những buồng lửa phun, việc điều chỉnh gió và hệ thống cháy quá lớn có thể ảnh hưởng đến sự tổn thất

cacbon Tăng lượng hạt mịn trong than nghiền cũng có thể gây tổn thất cacbon

4.1.9 Kiểm soát khí dư

Như đã phân tích ở trên, lượng không khí thừa sẽ ảnh hưởng lớn đến tổn thất nhiệt lò hơi do đó việc kiểm soát mức độ không khí thừa (hay %O2 ) trong khói sẽ là cơ hội rất tốt để tiết kiệm năng lượng trong lò hơi

Mục đích cuối cùng của việc kiểm soát mức độ không khí thừa là phải xác lập được một quy trình kiểm soát lượng không khí thừa và xác định hiệu quả của quá trình

Bảng dưới đây đưa ra khối lượng trên lý thuyết khí cần để đốt với các loại nhiên liệu khác nhau Trong tất cả các trường hợp thực tế, cần một lượng khí dư để đảm bảo quá trình cháy hoà tất, cho phép có sai số trong quá trình đốt và đảm bảo các điều kiện khí

lò thích hợp đối với một số loại nhiên liệu Lượng khí dư tối ưu cho hiệu suất cao nhất của lò hơi là khi tổng lượng tổn thất do quá trình cháy không hoàn tất và tổn thất do nhiệt thải qua khí lò được giảm thiểu

Mức độ khí dư này có thể dao động tuỳ thuộc thiết kế lò, loại lò, nhiên liệu và các biến số của quy trình Mức độ khí dư này có thể được xác định thông qua các kiểm định với các tỷ lệ nhiên liệu khí khác nhau

CÁC SỐ LIỆU QUÁ TRÌNH CHÁY TRÊN LÝ THUYẾT – CÁC

NHIÊN LIỆU NỒI HƠI PHỔ BIẾN (Hội đồng Năng suất quốc gia, kinh nghiệm thực tế) Nhiên liệu cần/kg nhiên liệu kg không khí đạt được trên thực tế CO2 % trong khí lò

Bảng 4.2 Số liệu các quá trình đốt cháy nhiên liệu

CÁC MỨC KHÍ DƯ ĐIỂN HÌNH VỚI CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU KHÁC NHAU

(Hội đồng Năng suất quốc gia, kinh nghiệm thực tế) Nhiên liệu Các loại lò đốt hoặc buồng đốt Khí dư (% theo khối

lượng)

Than nghiền

Lò nước làm mát hoàn toàn để loại bỏ

xỉ hoặc tro khô

Lò đốt đa nhiên liệu và ngọn lửa bằng 20-30

dạng Hofft

20-25

Dịch đen Lò thu hồi khí và quá trình bột hoá soda 30-40

Bảng 4.3 Tỷ lệ không khí dư cần thiết

Kiểm soát khí dư ở mức tối ưu luôn giúp giảm tổn thất qua khói lò; cứ mỗi 1 % khí dư giảm sẽ giúp tăng hiệu suất khoảng 0,6 % Hiện nay có các phương pháp khác nhau nhằm kiểm soát khí dư:

• Sử dụng thiết bị phân tích Oxy cầm tay và đồng hồ đo lưư lượng khí để ghi các thông số định kỳ giúp hướng dẫn người vận hành điều chỉnh lưu lượng khí nhằm đạt được vận hành tối ưu Có thể giảm khí dư lên tới 20%

• Phổ biến nhất là thiết bị phân tích Oxy liên tục với đồng hồ đo lưu lượng khí được gắn bên trong để đọc thông số, từ đó người vận hành có thể điều chỉnh lưu lượng khí So với hệ thống trước, thiết bị này có thể giúp giảm đươc thêm 10-15 %

• Thiết bị phân tích Oxy liên tục tương tự có thiết bị van điều tiết điều khiển từ

xa, từ đó các thông số sẽ có sẵn trong buồng điều khiển Nhờ vậy nguời vận hành có thể kiểm soát từ xa nhiều hệ thống đốt cùng lúc

• Thiết bị phức tạp nhất là hệ thống điều khiển van điều tiết tự động có chi phí rất cao, chỉ phù hợp với những hệ thống lớn

Để đạt hiệu quả kinh tế cao nhất trong việc kiểm soát hệ số không khí thừa thì cần phải lưu ý:

+ Vỏ bọc lò hơi và ống khói phải kín và không có nguồn gió khác luồn vào hoặc thoát ra Khi xem xét cần chú ý kiểm tra sự xì hở (nếu có) tại những vị trí sau:

- Vị trí đưa các đầu đo vào đường khói

- Cửa kiểm tra hay lỗ thổi tro của lò hơi, các mối nối ghép lò hơi

- Tấm chắn gió tại lỗ thổi tro, muội than

- Các vết nứt trên tường gạch, vị trí gắn các vòi đốt…

+ Bộ đốt phải hoạt động tốt Khi kiểm tra cần chú ý:

- Kiểm tra tình trạng hoạt động của thiết bị kiểm soát lưu lượng gió như: cánh quạt gió, cửa chắn gió trong điều kiện tốt nhất.Vị trí cánh gió phải đảm bảo chính xác tỉ lệ nhiên liệu/gió

- Lắp đặt thiết bị phân tích thành phần O2 trong khói

- Kiểm tra hiệu chỉnh hệ thống kiểm soát việc đốt lò

4.1.10 Giảm tổn thất do cặn và muội

Ở lò hơi đốt than và dầu, muội bám vào ống sẽ đóng vai trò như một lớp cách nhiệt cản trở quá trình trao đổi nhiệt, do đó cần loại bỏ muội một cách thường xuyên Mặt khác, khi đóng cáu trên các bề mặt đốt cũng làm tăng nhiệt trở vách Nhiệt độ khói

lò tăng có thể là do muội bám nhiều quá hoặc có thể đóng cặn trên bề mặt tiếp xúc với nướBảng 1 biểu diễn quan hệ giữa tổn thất nhiên liệu và chiều dày lớp cáu cặn

Ước tính, nhiệt độ khói lò cứ tăng 22 oC sẽ gây ra tổn thất nhiệt ước tính khoảng 1