BAO CAO TIET KIEM NANG LUONG NHOM 5

Nhiên liệu sinh học là một loại nhiên liệu được hình thành thông qua các quá trình sinh học hiện đại, như nông nghiệp và bể tự hoại, thay vì nhiên liệu được tạo ra bởi quá trình địa chất hình thành nên những nhiên liệu hóa thạch, chẳng hạn như than đá và dầu mỏ, từ những vật chất sinh học thời tiền sử. Nhiên liệu sinh học có thể được lấy trực tiếp từ thực vật hoặc gián tiếp từ chất thải nông nghiệp, thương mại, chất thải hộ gia đình hoặc công nghiệp.1 Nhiên liệu sinh học tái tạo thường liên quan đồng thời cố định cacbon, chẳng hạn như những chất xảy ra trong thực vật hoặc vi tảo thông qua quá trình quang hợp. Các nhiên liệu sinh học tái tạo khác được thực hiện thông qua việc sử dụng hoặc chuyển đổi sinh khối (liên quan đến các sinh vật sống, thường đề cập đến thực vật hoặc các nguyên liệu có nguồn gốc từ thực vật). Sinh khối này có thể được chuyển đổi thành các chất có chứa năng lượng thuận tiện theo ba cách khác nhau: chuyển đổi nhiệt, chuyển đổi hóa học và chuyển hóa sinh hóa. Việc chuyển đổi sinh khối này có thể dẫn đến việc hình thành nhiên liệu ở dạng rắn, lỏng hoặc khí. Sinh khối mới này cũng có thể được sử dụng trực tiếp cho nhiên liệu sinh học.

Trang 1

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

Trang 2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- BÁO CÁO TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT (K2009)

- PGS.TS Nguyễn Bốn – PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng: NHIỆT KỸ THUẬT - NXB

GD 1999.

- Lê Xuân Hòa: Giáo trình KỸ THUẬT LẠNH - Trường ĐHSPKT Tp.HCM.

- Ludwig Hoehenberger (tập đoàn dịch vụ công nghiệp TUEV SUED, Munich,

Đức) XỬ LÝ NƯỚC, CHU TRÌNH HÓA HỌC, VẬN HÀNH NỒI HƠI.

- TS.Nguyễn Xuân Quang (Viện KHCN Nhiệt lạnh - ĐHBK HN) TIẾT KIỆM

NĂNG LƯỢNG TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC PHẦM.

- Văn phòng tiết kiệm năng lượng HỆ THỐNG LẠNH CÔNG NGHIỆP.

- Hướng dẫn sử dụng năng lượng hiệu quả trong ngành công nghiệp châu á NỒI

HƠI VÀ THIẾT BỊ GIA NHIỆT.

- http://tietkiemnangluong.com/tin-tuc/90/tiet-kiem-nang-luong-trong-he-thong-la

nh.html

- http://e1.com.vn/ihere/baiviet/tiet-kiem-nang-luong-trong-he-thong-lanh-2492-1

-1.html

Trang 3

NỘI DUNG BÁO CÁO

TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG NHIỆT

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Trang 4

1 TỔNG QUAN VỀ TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

MỤC TIÊU

- Tầm quan trọng của việc tiết kiệm năng lượng.

- Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ở hệ thống lạnh,

hệ thống nhiệt, hệ thống điện.

Trang 5

KHÁI NIỆM TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

Năng lượng không tự sinh ra, không tự mất đi

Năng lượng chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác

Trang 6

Trang 7

DÒNG CHẢY

Khi chất lỏng thực chuyển động trong lòng dẫn năng lượng của dòng chảy dần bị mất đi, tức là cột nước giảm dần Hiện tượng

đó gọi là tổn thất năng lượng (cột nước) của dòng chảy.

ĐIỆN NĂNG

Khi truyền tải điện năng

từ nguồn điện đến nơi tiêu thụ thì mỗi phần tử của mạng điện (đường dây , máy biến áp ) do

có tổng trở đều gây nên tổn thất công suất và tổn thất điện áp đó gọi là tổn thất điện năng.

Trang 8

NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

Tổn thất thiết kếTổn thất vận hànhTổn thất bảo trì

Chưa có hệ thống quản lý phù hợp

TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

Không theo dõi giám sát sử dụng

Trang 9

TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG MỘT SỐ NGÀNH CÔNG NGHIỆP TẠI MỸ

Trang 10

TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG TẠI VIỆT NAM

Trang 11

TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG TẠI VIỆT NAM

Để tăng trưởng khoảng 14% năng lượng, Nhà nước phải đầu

tư khoảng 8 tỷ USD

Hiện mỗi năm nước ta đầu tư khoảng 5 tỷ USD xây dựng các

hệ thống cơ sở hạ tầng ngành điện, nhập khẩu khoảng 1-2 tỷ USD dầu hoả và bao cấp khoảng 1 tỷ USD để cung cấp cho nhu cầu năng lượng.

Hiện nước ta đang xuất khẩu hơn 50% sản lượng than và gần 100% lượng dầu thô khai thác được

Trong khi TKV xuất khẩu than qua Trung Quốc với giá “bèo”

để nước này sản xuất điện thì Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đang phải mua điện cũng từ Trung Quốc với giá cao ngất ngưỡng.

Trang 12

TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

Năng lượng

sơ cấp

Mạng điện cao áp Mạng điện hạ áp Ánh sáng hữu ích

Trang 13

TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MỘT SỐ QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ

 Tổn thất năng lượng của các hệ thống bơm

 Tổn thất năng lượng của các hệ thống cấp hơi

 Tổn thất năng lượng trong các quá trình nén khí

Trang 14

TỔNG QUAN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MỘT SỐ QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ

HỆ THỐNG BƠM

Trang 15

HỆ THỐNG CẤP HƠI

Trang 16

HỆ THỐNG KHÍ NÉN

Trang 17

VÌ SAO PHẢI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG?

 Nguy cơ cạn kiệt nguồn nhiên liệu hóa thạch trong khi chi phí sản xuất năng lượng sạch, năng lượng tái tạo còn khá cao.

 Nhu cầu sản xuất ngày càng tăng làm cho nhu cầu năng lượng không ngừng gia tăng, qua đó gây ra nhiều áp lực trong việc cung cấp năng lượng Tiết kiệm năng lượng đồng nghĩa với tiết kiệm chi phí sản xuất.

 Sự biến động, gia tăng về giá dầu, khí đốt và điện trong những năm gần đây tác động rất lớn đến các hoạt động sản xuất kinh doanh của các đơn vị.

 Việc sử dụng nhiều, lãng phí năng lượng hóa thạch là nguyên nhân chính của tình trạng ô nhiễm môi trường và biến đối khí hậu toàn cầu.

 Các quy định của pháp luật ngày một khắc khe đòi hỏi doanh nghiệp

và thay đổi tư duy trong quá trình sản xuất kinh doanh theo hướng tiết kiệm năng lượng

Trang 18

Một trong những giải pháp tối ưu hiện nay đối với các hoạt động sản xuất công nghiệp cũng như tiêu dùng là phải tìm ra được giải pháp tiết kiệm và gia tăng hiệu suất

sử dụng năng lượng hiện hữu, từ đó gia tăng hiệu quả hoạt động sản xuất kinh doanh cũng như góp phần giảm thiểu mức độ tiêu thụ nhiên liệu truyền thống trên phạm

vi quốc gia và toàn cầu.

Trang 19

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG LẠNH

Trang 20

Cấu tạo cơ bản của hệ thống làm lạnh bao gồm 4 bộ phận chính:

 Máy nén

 Bộ ngưng hơi (Giàn nóng)

 Van tiết lưu (Van giảm áp)

 Bộ bay hơi (Giàn lạnh)

Ngoài ra còn các bộ phận phụ khác như: Quạt gió, bộ lọc khí…Nguyên lý làm việc của hệ thống lạnh được thể hiện qua sơ đồ chu trình sau:

2 TKNL TRONG HỆ THỐNG LẠNH

Cấu tạo cơ bản của hệ thống làm lạnh

2.1 NGUYÊN LÝ HỆ THỐNG LẠNH

Trang 21

Máy nén

Hơi nóng

áp suất cao

Hơi lạnh

áp suất thấp

Lỏng

áp suất cao

Hơi

và lỏng

áp suất thấp

Trang 22

Trang 23

Hệ số hiệu quả năng lượng COP (Coefficient Of Performance)

Trang 24

Các yếu tố ảnh hưởng đến COP

 Nhiệt độ ngưng tụ

 Nhiệt độ bay hơi

 Độ hoàn thiện của máy nén

 Độ tương thích giữa các thiết bị trong hệ thống

 Điều kiện lắp đặt, vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa

Trang 25

COP’ = (h1-h7)/(h5-h1) và

COP’ > COP.

Năng lượng tiêu thụ

giảm khoảng 2.5% nếu

nhiệt độ ngưng tụ giảm

1 o C.

2.2 CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

Giảm nhiệt độ ngưng tụ

Trang 26

 Khâu thiết kế: Đảm bảo cho bộ ngưng tụ có kích thước đủ

lớn, diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lớn đảm bảo cho nhiệt độ ngưng tụ thấp

Trang 27

Trang 28

COP’ = (h5-h7)/(h6-h5)

và COP’ > COP.

Năng lượng tiêu thụ

giảm khoảng 3% nếu

nhiệt độ bay hơi tăng

1 o C.

Tăng nhiệt độ bay hơi

Trang 29

Trang 30

 Khâu vận hành và bảo trì

 Giữ nhiệt độ bay hơi càng cao càng tốt

 Tránh để dầu bôi trơn bị đưa nhiều vào và tích tụ lại trong bộ bay hơi

Trang 31

Sử dụng biến tần cho động cơ

Điều chỉnh tốc độ động cơ phù hợp với nhu cầu sử dụng

Dùng cho Bơm

Trang 32

Sử dụng biến tần cho động cơ

Dùng cho Quạt

Trang 33

- Giờ cao điểm : 18h-22h.

 San bằng phụ tải đỉnh, giảm công suất thiết kế máy

Trang 34

Bồn trữ lạnh

Sơ đồ nguyên lý bồn tích trữ lạnh

Trang 35

Chế độ 1: làm lạnh bình thường

Trang 36

Chế độ 2: trữ lạnh

Trang 37

Chế độ 3: sử dụng bồn trữ lạnh

Trang 38

Chế độ 4: chạy hỗ trợ

Trang 39

 Có kế hoạch lưu kho, xếp dỡ, vận chuyển hợp lý.

 Không lưu kho khi sản phẩm còn nóng

 Dùng hệ thống chiếu sáng ít tỏa nhiệt và chỉ bật đèn khi thật cần thiết

 Vận hành, bảo dưỡng đúng theo hướng dẫn của nhà sản xuất

Trang 40

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG NHIỆT

Trang 41

Lò hơi là thiết bị máy móc không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp, như công nghiệp thực phẩm, dệt may, giấy

Với nhiệm vụ là truyền

nhiệt của quá trình đốt cháy

cho nước, biến nước từ

dạng lỏng thành dạng hơi

mang nhiệt và cung cấp

nhiệt cho các nhu cầu về

sấy, nấu, thanh trùng …

3 TKNL TRONG HỆ THỐNG NHIỆT: LÒ HƠI

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 42

Nguyên lý chung của lò

hơi công nghiệp là sử

dụng nhiên liệu để đun

sôi nước

Tùy theo cấu tạo lò hơi

mà nhiên liệu được sử

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 43

3.2 SƠ ĐỒ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TRONG LÒ HƠI

Trang 44

Tổn thất năng lượng là không thể tránh khỏi nhưng có thể khắc phục/giảm tổn thất Khắc phục/giảm tổn thất năng lượng nghĩa

là nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng

3.2 SƠ ĐỒ CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG TRONG LÒ HƠI

Những tổn thất điển hình của lò hơi đốt than

Trang 45

Kiểm soát tổn thất nhiệt qua khói lò

 Kiểm soát hệ số cấp khí α

Hệ số cấp khí α 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 này Muốn vậy cần phải xác định được nồng độ oxy trong khói thải nhờ sử dụng bộ phân tích khói hoặc máy phân tích oxy

Trang 46

 Kiểm soát nhiệt độ khói 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

 Duy trì hệ số cấp khí α ở mức độ tối ưu

 Cải tiến công nghệ lò đốt và lò hơi tiên tiến

Kiểm soát tổn thất nhiệt qua khói lò

Trang 47

Kiểm soát lưu lượng nước xả đáy và nước cấp

Sau một thời gian hoạt động, nồng độ chất hòa tan trong nồi hơi tăng cao và có thể tạo thành lớp cáu cặn trên bề mặt trong của nồi hơi, làm giảm khả năng truyền nhiệt của lò đốt gây tốn nhiên liệu và nguy cơ gây nổ nồi hơi Do đó cần phải tiến hành

xả đáy Tuy nhiên xả đáy gây tổn thất nhiệt của nồi hơi

Tiết kiệm nhiệt từ việc xả đáy thông qua các biện pháp sau:

 Giảm tối thiểu lượng nước xả đáy nhờ điều chỉnh van xả sao cho chất lượng nước được duy trì ở mức độ cho phép

 Kiểm soát lượng nước xả nhờ sử dụng hệ thống tự động kiểm soát lượng xả đáy và xả đáy tự động

Trang 48

Kiểm soát lưu lượng nước xả đáy và nước cấp

 Giảm thiểu lượng nước xả đáy bằng cách thu hồi càng nhiều nước ngưng càng tốt (sử dụng nước ngưng sẽ làm giảm lượng tạp chất đưa vào lò)

 Xử lý nước cấp có chất lượng tốt có khả năng giảm thiểu sự tạo thành cáu cặn trong lò, sẽ giảm lượng nước xả đáy

 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

Trang 49

Thu hồi nước ngưng

Trang 50

Việc thu hồi và sử dụng nước ngưng như là nguồn nước cấp sẽ cho những lợi ích đáng kể:

 Do nước ngưng còn rất nóng nên cần ít năng lượng hơn để chuyển thành dạng hơi so với sử dụng nước cấp ở nhiệt độ bình thường (20oC – 25oC)

 Giảm được lượng nước xả đáy từ đó giảm được nhiệt lượng mất đi do xả đáy

 Giảm được lượng cấp cần xử lý → giảm chi phí xử lý nước cấp, giảm lượng nước thải

Trang 51

Trang 52

Kiểm tra thường xuyên lớp bảo ôn và phải tiến hành bổ sung, sửa chữa kịp thời để giảm tổn thất nhiệt (do bức xạ, đối lưu)

Bảo ôn lò hơi

Trang 53

Gia nhiệt nước cấp cho lò hơi sẽ giảm được nhu cầu năng lượng cấp cho lò hơi để chuyển nước từ dạng lỏng sang dạng hơi Ngoài ra, việc gia nhiệt nước cấp giúp loại bỏ oxy trong nước, do đó giảm được sự ăn mòn.

Có thể sử dụng một trong các phương pháp:

 Tái sử dụng nước ngưng

 Tận dụng nhiệt thừa từ khói thải hoặc nước xả đáy để gia nhiệt cho nước cấp

Gia nhiệt nước cấp cho lò hơi

Trang 54

Có thể sử dụng một trong các biện pháp sau để tiết kiệm năng lượng thông qua việc sử dụng nhiên liệu:

 Hạn chế sử dụng nhiên liệu có độ ẩm cao, có thể sử dụng nguồn nhiệt thừa để sấy khô (củi, than) trước khi dùng

 Hạn chế nhiên liệu chưa cháy hết trong khí lò và xỉ thông qua tối ưu hóa vận hành (hệ số cấp khí, độ xáo trộn) và bảo trì, mua công nghệ lò đốt tiên tiến…

Giảm tổn thất nhiêt qua nhiên liệu

Trang 55

Việc thay thế lò hơi mới sẽ mang lại hiệu quả kinh tế và tiết kiệm năng lượng trong các trường hợp sau:

 Lò hơi đang sử dụng cũ và có hiệu suất thấp

 Lò hơi có công suất không phù hợp Lớn hơn so với yêu cầu

sẽ khởi động lâu hơn, luôn chạy non tải nên hiệu suất sẽ thấp hơn, tiêu tốn nhiều nhiên liệu hơn

 Lò hơi không có khả năng đốt những nhiên liệu thay thế có chi phí thấp hơn: tận dụng các loại chất thải như như trấu, vỏ hạt điều … sẽ góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và tiết kiệm năng lượng truyền thống đang ngày càng cạn kiệt

Thay thế lò hơi

Trang 56

Thay thế lò hơi

Trang 57

TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Trang 62

Phạm vi Trung bìnhĐèn sợi đốt 8-18 14 Hoàn hảo Gia đình, khách sạn, chiếu sáng

chung, chiếu sáng khẩn cấp 1000

Đèn huỳnh quang 46-60 50 Tốt, đặc biệt

khi có lớp bọc Văn phòng, cửa hàng, bệnh viện, gia đình 5000Đèn huỳnh quang

compact 40-70 60 Rất tốt Khách sạn, cửa hàng, gia đình, văn phòng 10000Đèn thủy ngân cao áp 44-57 50 Trung bình Chiếu sáng chung trong nhà máy,

8000-ga ra, đỗ xe, chiếu sáng bằng đèn pha

5000

Đèn halogen 18-24 20 Hoàn hảo Trưng bày, chiếu sáng bằng đèn

pha, khu triển lãm ở sân vận động, khu vực xây dựng

4000

2000-Đèn hơi Natri cao áp 67-121 90 Trung bình Chiếu sáng chung trong nhà máy,

kho hàng, đèn đường 12000Đèn hơi Natri hạ áp 101-175 150 Kém Lòng đường, đường hầm, kênh,

Trang 63

4 TKNL TRONG HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Nguồn phát sáng/mặt phản xạ

4.3 THÀNH PHẦN CHIẾU SÁNG

(mài trắng được sơn hoặc được tráng bột)

hay dạng phản quang (được đánh bóng

hoặc trông như gương), hiệu suất phản xạ

đạt 70-80% khi còn mới

năng quang học và hệ số phản chiếu nên cho phép kiểm soát ánh sáng và chế độ đóng ngắt chuẩn xác hơn Vật liệu được sử dụng nhiều nhất là nhôm anôt hóa (hệ số phản xạ 85-90%) và sợi bạc được cán thành lớp kim loại (hệ số phản xạ 91-95%)

Tiêu đề	Tiết Kiệm Năng Lượng Trong Sản Xuất
Tác giả	Trần Quốc Bảo, Trần Minh Đức, Trần Thị Thu Hà, Nguyễn Duy Thanh, Nguyễn Ngọc Tuyến, Phan Thị Thanh Xuân
Người hướng dẫn	PGS.TS Lê Thanh Hải
Trường học	Trường ĐHSPKT Tp.HCM
Chuyên ngành	Công Nghệ Môi Trường
Thể loại	Báo cáo
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Tp.HCM

Định dạng
Số trang	82
Dung lượng	3,5 MB