1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình hoàn thành Header Page of 126 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TÔN THẤT HOÀNG PHÚ Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Trần Thanh Sơn NGHIÊN CỨU, CẢI TẠO, TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CUNG CẤP NHIỆT CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG KON TUM Phản biện 1: TS Trần Văn Vang Phản biện 2: GS TSKH Phan Quang Xưng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận Chuyên ngành: Công nghệ nhiệt Mã số: 60.52.80 văn tốt nghiệp thạc sĩ (Kỹ thuật) họp Đại học Đà Nẵng vào ngày …24… tháng …3… năm 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin- Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng – Năm 2012 Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU + Nghiên cứu lý thuyết + Nghiên cứu số liệu + Trên sở kết từ phương án rút kết luận Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài luận văn Với kết nghiên cứu được, đề tài mang lại ý nghĩa việc chuyển đổi cấu từ việc chuyên sản xuất đường từ mía sang số lĩnh vực khác lúc nguyên liệu: cung cấp nhiệt, cung cấp hơi, chạy máy phát điện để hoà vào điện lưới cách sử dụng nguyên liệu tận thu từ bã mía dăm bào (là loại nguyên liệu vốn có nhiều khu vực này) để đốt lò hơi, hướng đắn cần thiết nhà máy, nhằm tăng hiệu hoạt động cho nhà máy, cải thiện thu nhập trực tiếp công nhân nhà máy gián tiếp cải thiện thu nhập số hộ dân trồng mía, làm cho họ yên tâm, gắn bó lâu dài với việc trồng bán mía cho nhà máy Sản xuất điện để hoà vào điện lưới hướng mà nhà máy hướng đến, góp phần mang lại hiệu hoạt động cho nhà máy góp phần cải thiện tình hình thiếu điện vào mùa hè khu vực miền Trung – Tây Nguyên Vì vậy, việc cải tạo, nâng cấp tính toán thiết bị, chọn phương án nhu cầu cấp bách nhà máy để sở đó, nhà máy có sở để phân tích, lưạ chọn phương án tối ưu nhất, phù hợp với khả nhà máy Kết đạt -Tiết kiệm nhà máy -Tiết kiệm điện nhà máy -Tăng hiệu suất nhà máy Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm có chương: Chương 1: Đánh giá trạng nhà máy Chương 2: Một số tiêu tính toán sơ nhà máy đường Kon Tum Lý chọn đề tài Vụ ép Nhà máy đường Kon Tum thường 1/11, với sản lượng mía nguyên liệu đạt khoảng 55.000 tấn, chạy máy nhiều 45 ngày, tức 1/4 công suất Trên thực tế, từ vào hoạt động đến (kể từ năm 2000), chưa vụ ép nhà máy đường Kon Tum có đủ mía nguyên liệu để chạy hết công suất Vì nhà máy thường xuyên thiếu mía nguyên liệu, nên hoạt động sản xuất cầm chừng, phần lớn thời gian ngừng hoạt động Hiệu kinh tế chưa cao, chưa tạo nhiều công việc ổn định cho công nhân nhà máy, tạo an tâm, gắn bó lâu dài người lao động với nhà máy Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu đề tài nhằm đánh giá thực trạng vận hành nhà máy nay, nghiên cứu việc cung cấp nguyên liệu, nhiên liệu để tăng thời lượng làm việc cho nhà máy, tăng công suất turbine, chạy máy phát điện cách sử dụng nguyên liệu tận thu từ bã mía để đốt lò Đối tượng phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu lò hơi, máy phát điện Các hộ tiêu thụ nhiệt, tiêu thụ hơi, thiết bị tiêu thụ điện Các thiết bị qui trình công nghệ sản xuất đường trắng nhà máy đường Kon Tum * Phạm vi nghiên cứu: nhà máy đường Kon Tum Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu để cải tiến qui trình ép mía - Nghiên cứu xây dựng phương án tăng công suất turbine máy phát điện Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu số liệu thực tế nhà máy: Footer Page of 126 Header Page of 126 Chương 3: Các giải pháp kỹ thuật Chương 4: Một số phương án Chương 5: Phân tích hiệu kinh tế Kết luận, kiến nghị Chương ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CỦA NHÀ MÁY 1.1 Tổng quan nhà máy Công ty cổ phần Đường Kontum tiền thân công ty mía đường Kon Tum, doanh nghiệp nhà nước thuộc UBND tỉnh Kon Tum, thành lập từ năm 1995 chương trình mía đường quốc gia Sau năm hoạt động, công ty mía đường Kon Tum làm ăn hiệu nên chuyển thành nhà máy đường Kon Tum, hạch toán phụ thuộc công ty đường Quảng Ngãi Khi công ty đường Quảng Ngãi cổ phần hóa vào cuối năm 2006, nhà máy đường Kon Tum lại bị tách khỏi công ty cổ phần đường Quảng Ngãi cổ phần hóa chuyển thành công ty đường Kon Tum - công ty nhà nước độc lập, trực thuộc Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Là doanh nghiệp lớn địa bàn, tồn công ty mía đường Kon Tum có ý nghĩa quan trọng ổn định an ninh trị an sinh xã hội địa phương Chính vậy, lãnh đạo tỉnh Kon Tum, Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn tìm cách để giữ công ty mía đường Kon Tum tồn phát triển Tuy nhiên, nhiều nguyên nhân, hoạt động công ty mía đường Kon Tum thời điểm khởi sắc Nhằm tháo gỡ khó khăn cho doanh nghiệp, công ty mua bán nợ tài sản tồn đọng doanh nghiệp( Debt And Asset Trading Corporation -DATC ) tham gia mua nợ tái cấu thành công cho công ty mía đường Kon Tum Là định chế tài đặc biệt Chính phủ, với mục đích đẩy mạnh trình cổ phần hóa doanh nghiệp, Footer Page of 126 DATC tiến hành mua nợ từ ngân hàng tái cấu doanh nghiệp Công ty mía đường Kon Tum doanh nghiệp mà DATC thực tái cấu Sau chấp thuận Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn phương án tái cấu tài chuyển đổi công ty mía đường Kon Tum thành công ty cổ phần, công ty mía Đường Kon Tum DATC cấu lại tài chuyển đổi thành công ty cổ phần từ ngày 1/7/2008 Sau gần năm, ngày 8/6/2009, công ty cổ phần Đường Kon Tum tổ chức đại hội cổ đông thường niên lần thứ để kiểm điểm việc làm từ thực chuyển đổi Kết đạt thực gây ấn tượng mạnh tất đại diện ban ngành Tỉnh Kon Tum mời tham dự, cổ đông cán công nhân viên toàn công ty Sau cổ phần hóa, năm công ty có lãi nộp thuế cho nhà nước tính từ bắt đầu thành lập Tính đến tháng 5/2009, công ty cổ phần đường Kon Tum trả hết toàn nợ khiến hoạt động công ty không chịu áp lực tài chính, điểm lợi lớn hoạt động kinh doanh, tạo sức cạnh tranh đáng kể thị trường 1.2 Công nghệ sản xuất đường từ mía Ấn Độ nước giới biết sản xuất đường từ mía Vào khoảng năm 398 người Ấn Độ Trung Quốc biết chế biến mật đường thành tinh thể Từ đó, kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang Ba Tư, Ý, Bồ Đào Nha, đồng thời đưa việc tinh luyện đường thành ngành công nghệ Lúc đầu công nghiệp đường thô sơ, người ta ép mía trục gỗ đứng, lấy sức kéo từ trâu bò, lắng vôi, cô đặc chảo kết tinh tự nhiên Công nghiệp đường có từ lâu đời, 200 năm gần khí hóa Nhiều thiết bị quan trọng phát minh vào kỷ 19 Năm 1813 Howard phát minh nồi bốc chân không dùng nồi nên hiệu bốc thấp, đến năm 1843 Rillieux cải tiến thành hệ bốc nhiều nồi, nên tiết kiệm lượng dùng Năm 1837 Pouzolat phát minh máy ly tâm, có hệ thống truyền động đáy lấy dịch đường nên thao tác không thuận tiện Sau đó, năm 1867 Weston cải tiến thành máy ly tâm có hệ thống truyền động loại máy sử dụng phổ biến Đến năm 1878 máy sấy thùng quay xuất hiện, 1884 thiết bị kết tinh làm lạnh đời Trong năm gần ngành đường phát triển cách nhanh chóng, vấn đề khí hóa, liên tục hóa tự động hóa toàn dây chuyền sản xuất áp dụng rộng rãi nhà máy đường 1.2.1 Một số nét nghành mía đường Việt Nam Mía đường Việt Nam có từ xa xưa, ngành công nghiệp mía đường năm đầu kỷ thứ XX Nước ta quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Cùng với phát triển ngành đường giới, nghề làm đường thủ công nước ta phát triển mạnh Trong thời kỳ Pháp thuộc, ngành đường nước ta phát triển cách chậm chạp, sản xuất thủ công chủ yếu Lúc ta có nhà máy đường: Hiệp Hòa (miền nam) Tuy Hòa (miền trung) Theo thống kê năm 1939 toàn lượng đường mật tiêu thụ 100.000 Sau ngày hòa bình lập lại, lãnh đạo Đảng, lòng nhiệt tình lao động nhân dân ta cộng với giúp đỡ nước XHCN ngành đường nước ta ngày bắt đầu phát triển Trong năm 1958 – 1960, xây dựng nhà máy đường Việt Trì Sông Lam (350 mía/ngày) nhà máy đường Vạn Điểm (1.000 mía/ngày) Khi đất nước thống nhất, tiếp tục xây dựng thêm số nhà máy đường miền Nam như: nhà máy đường Quảng Ngãi (1.500 mía/ngày), Hiệp Hòa (1.500 mía/ngày), nhà máy đường Phan Rang (350 mía/ngày), nhà máy đường tinh luyện Khánh Hội (150 mía/ngày) Biên Hòa (200 mía/ngày), tiếp đến xây dưng thêm nhà máy đường mới: La Ngà (2.000 mía/ngày), Lam Sơn (1.500 mía/ngày) Với nhà máy đường đại sở sản xuất đường thủ công, kết hợp với phát triển nhanh chóng kỹ thuật sản xuất đường, chắn thời gian tới nước ta có công nghiệp đường tiên tiến nhằm đáp ứng nhu cầu lượng đường sử dụng cho nhân dân góp phần xây dựng cho phát triển kinh tế nước ta Đến năm 1994, nước có nhà máy đường mía, với tổng công suất gần 11.000 mía ngày nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị công nghệ lạc hậu Hàng năm phải nhập từ 300.000 đến 500.000 đường Năm 1995, Ở Những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng nhà máy có thiết bị công nghệ tiến tiến đại, kể liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt khoảng triệu Sau năm (1995-2000) có bước tiến đột phát Đầu tư mở rộng công suất nhà máy cũ, xây dựng 33 nhà máy, tổng số nhà máy đường nước 44, tổng công suất 81 500 (so với năm 1994 tăng thêm 33 nhà máy 760.000 công suất), năm 2000 đạt mục tiêu triệu đường Miền Nam: 14 nhà máy, Miền Trung Tây Nguyên: 15 nhà máy, miền Bắc: 13 nhà máy Sử dụng bã mía sản xuất điện phục vụ sản xuất áp dụng hầu hết nhà máy đường Nhưng đầu tư để làm điện, bán điện có số nhà máy làm Hiện có 8/44 nhà máy đường sử dụng thiết bị sản xuất điện từ bã mía, bán phần điện thặng dư cho EVN Ngoài việc góp phần không nhỏ vào sản lượng điện thiếu hụt nước, tăng thu nhập cho nhà máy nông dân…, điện làm từ bã mía đánh giá lượng làm từ nguồn nguyên liệu tái chế Nguồn điện giúp giảm chi phí tổn thất truyền tải nguồn trung tâm; giúp phát Header Page of 126 Footer Page of 126 7 triển điện khu vực nông thôn nhà máy đường cấp điện cho vùng nông thôn lân cận… Tóm lại, thập kỷ qua (1995-2006) thời gian chưa nhiều, hỗ trợ tác động có hiệu sách Chính phủ, ngành mía đường non trẻ Việt Nam đóng góp phần vào tăng trưởng kinh tế quốc dân, phần quan trọng góp phần lớn mặt xã hội, giải việc làm ổn định hàng triệu nông dân trồng mía vạn công nhân ổn định làm việc nhà máy, có đời sống vật chất tinh thần ổn định ngày cải thiện, góp phần chuyển dịch cấu kinh tế tạo nên vùng sản xuất hàng hoá lớn, mặt nông thôn vùng mía đổi mới… Theo quy hoạch phát triển mía đường năm 2010, định hướng năm 2020, tiêu diện tích mía 300.000ha, suất đạt 65 tấn/ha, sản lượng mía đạt 19,5 triệu tấn, sản lượng đường sản xuất đạt 1,5 triệu tấn/năm Nhưng đến nay, có tổng công suất nhà máy đạt 105.750 mía/ngày, vượt 0,7% so với kế hoạch, tất tiêu lại không đạt Tổng lượng đường sản xuất niên vụ 2009-2010 đạt khoảng 984.000 tấn, giảm so với niên vụ trước 5.000 Nếu mức tiêu thụ đường năm năm 2009, lượng đường có dự kiến thiếu khoảng 300.000 Để giải tình trạng thiếu hụt đường năm 2010, Chính phủ đồng ý nâng tổng mức hạn ngạch nhập đường năm lên 200.000 đề nghị Bộ Công Thương Bộ NN&PTNT 1.2.2 Nguyên liệu mía *Thành phố KonTum: -Các giống mía trồng: Co775, My55-14, ROK16, K84200, K88-65 - Các giống mía có triển vọng: K90-77, K95-156, K93-219, Uthong 3, Uthong 4, K93-236, K95-283, K95-296, KU00-1-58 * Huyện Sa Thầy: - Các giống mía chủ yếu trồng: Co775, R570, K88-65, K84-200 - Các giống mía trồng thử nghiệm: LK92-11, K95-156, Suphanburi 7, K95-84, K93-159, K90-77 * Huyện ĐăkHà: - Các giống mía chủ yếu trồng: K84-200, My55-14, K90-77, C85-212, K88-65 - Các giống mía nhân: LK92-11, Uthong 3, K95-156, Suphanburi *Huyện Kon Rây: - Các giống mía chủ yếu trồng: K84-200, K88-65, VN85-1427 - Các giống mía nhân: LK92-11, Suphanburi 7, K88-92, K90-77 * Huyện Chư Păth: - Các giống mía chủ yếu trồng: My55-14, R570, F156, K84-200, CR74-250 - Các giống mía nhân: Uthong 3, Suphanburi 7, K9077, LK92-11, LK93-159, LK95-156 * Huyện Đăk Tô: - Các giống mía chủ yếu trồng: ROK16, My55-14 - Các giống mía nhân: LK95-156, Suphanburi * Tổng diện tích vùng mía nguyên liệu nhà máy vào khoảng 1900 1.2.3 Thu hoạch bảo quản mía Các biểu đặc trưng thời kỳ mía chín: - Lá chuyển sang màu vàng, độ dày giảm, sít vào nhau, dóng ngắn dần - Hàm lượng đường gốc xấp xỉ - Hàm lượng đường khử 1% (có 0,3%) Header Page of 126 Footer Page of 126 Header Page of 126 10 Sau thu hoạch mía hàm lượng đường saccharose giảm nhanh, cần vận chuyển nhà máy ép sớm tốt Để giảm suy thoái mía người ta thường đốn mía trời mát cho mía ngả phía cho hàng đốn sau phủ lên gốc mía đốn trước để không bị phơi nắng Khi chuyên chở lấy mía phủ lên lớp mía, trời nắng gắt tưới nước lên mía 1.3 Các thiết bị 1.3.1 Lò hơi: Dùng lò *Thông số kỹ thuật lò sau: Lượng hơi: 20 tấn/h Lượng tối đa: 24 tấn/h Áp suất ra: 2,45 MPa Nhiệt độ nhiệt đầu : 4000C Nhiệt độ nước cấp : 1050C Nhiệt độ không khí nóng : 2130C *Kích thước bản: Chiều rộng: Kích thước (trái, phải) : 4210mm Kích thước (trái, phải) : 8510mm Chiều sâu: Kích thước (trước, sau) : 10320mm Kích thước (trước, sau) : 12445mm Buồng lửa: Rộng : 3000mm Sâu : 3800mm Diện tích ghi lò : 9m2 Yêu cầu nước cấp: Độ cứng : ≤ 0,03 me/l O : Độ pH : ≥ 7,0 Footer Page of 126 ≤ 0,03 mg/l Fe Cu : ≤ 50 mg/l :< 30mg/l Chất lắng : ≤ mg/l 1.3.2 Turbine: Dùng turbine đối áp có thông số Thông số Turbine: *Công suất đầu máy phát điện :1500Kw *Tốc độ Tốc độ định mức Turbine :6500 vòng/ phút Tốc độ định mức máy phát điện :1500 vòng/ phút Tỷ số hộp giảm tốc :6500/1500 * Thông số trước cửa Áp suất định mức :2,35MPa Áp suất thấp :1,8 MPa Nhiệt độ bình thường :3900C Nhiệt độ thấp :3700C *Thông số sau Turbine Áp suất bình thường :0,2MPa Áp suất cao :0,3MPa *Hệ số không đồng tốc độ ≈ 5% *Phạm vi đồng :(-4%)-(+6%) 1.4 Phụ tải nhiệt Hơi dùng cho sản xuất đường: chủ yếu lấy dùng cho turbine để cung cấp Áp lực 0,245 MPa Số thiếu lò cung cấp bổ sung sau giảm áp xuống 0,245 MPa Phương án chưng bốc: Áp lực hiệu - chưng bốc chân không - Áp lực hiệu 1: 0,245 MPa - Nhiệt độ buồng đốt hiệu 1: 127 0C - Áp lực buồng bốc hiệu cuôí: 0,0196 MPa - Nhiệt độ buồng bốc hiệu cuối: 60 0C * Hơi dùng cho gia nhiệt nước mía: *Lượng dùng nấu đường: 11 Header Page of 126 *Lượng dùng để chưng bốc nước đường * Tổng lượng dùng để nấu đường: Lượng công nghệ hao phí nấu đường: - Lượng bình thường: - Lượng tối đa: 1000 x54,31% = 22,63 T/h 24 1000 x65,78 = 27,16 T/h 24 1.5 Phụ tải điện Tổng công suất động điện dùng đồng thời nhà máy vào khoảng 2.000 Kw ÷ 2.200 Kw Tổng công suất máy phát điện 3.000 Kw(2x1,5MW) Lượng điện thừa: 800 ÷ 1.000 Kw Chương MỘT SỐ CHỈ TIÊU, TÍNH TOÁN SƠ BỘ Ở NHÀ MÁY ĐƯỜNG KON TUM 2.1 Khái quát Căn yêu cầu sản xuất đường, theo nguyên tắc: tiên tiến, hợp lý, kinh tế, thực dụng, lựa chọn thiết bị công nghệ quen thuộc, tin cậy, qua thực tế sản xuất, cố gắng nâng cao việc giới hoá, tự động hoá, để đạt mục tiêu giảm nhẹ, cải thiện điều kiện lao động, hạ giá thành sản xuất Nâng cao hiệu lao động, nhằm mục tiêu cuối sản lượng chất lượng Lượng mía xử lý: 1000 tấn/ ngày Số ngày sản xuất: 150 ngày Phương pháp sản xuất: Cán ép, sunfit hoá Sản phẩm:Toàn đường cát trắng Chất lượng đạt tiêu chuẩn cấp Đường đóng bao nilông dệt (Bên có túi nhựa nilông mỏng chất dẻo Polyetylen) bao 50 kg Footer Page of 126 12 Mía tới nhà máy đường (xe tải), qua cân điện tử, cẩu tiếp vào kho qua bãi mía cầu trục ( 10 ) Mía từ xe tải, dỡ đưa tới bàn cấp liệu, trải lên băng tải, đưa đến máy chặt, chẻ, băm nát, băng tải thứ hai chuyển động nhanh hơn, đảo, loại trừ sắt thép từ tính, đưa đến tổ máy ép Nguyên liệu mía qua máy ép để lấy dịch mía Để tận dụng hết lượng đường chứa bã, dùng phương pháp thẩm thấu, pha loãng, tức máy ép tiến hành phun nước ấm nhiệt độ khoảng 600C Nước mía loãng từ máy ép ép ra, đưa phun tưới hồi lưu bã máy ép Nước mía máy ép ép trộn lẫn, đưa lên sàn lọc bã, bơm đến thùng hỗn hợp Sau đưa tới gian chế luyện Nước mía hỗn hợp từ máy ép đưa tới qua cân chảy thùng chứa dịch hỗn hợp Ở pha sữa vôi đạt độ pH=6,4-7,2 (Nếu hàm lượng P2O5 nước mía thấp, pha thêm H3PO4, để hàm lượng đạt 300 ppm) Sau gia nhiệt tới 65-700C đưa tới phận trung hoà Ở tiến hành xông SO2 pha sữa vôi (cường độ xông SO2 : 8-12 ml) để xử lý trung hoà Dịch mía sau trung hoà (pH=7,0-7,2) qua tản khí, đưa thùng chứa trung hoà Qua gia nhiệt lần lần tới nhiệt độ 1000C ± đưa tới phận lắng để phân li thành dịch dịch đục Dịch qua sàn lọc bọt, chảy thùng chè Dịch đục nhờ trọng lực vào máy hút chân không, tách thành dịch lọc bùn Bùn lại được pha với nước nóng đem lọc lại để tận dụng hết lượng đường chứa Bùn bã đưa làm phân bón Dịch lọc nước rửa bùn qua thiết bị chân không, bơm thùng chứa chè lọc Dịch lắng dịch lọc trộn lẫn thùng chứa sau bơm lên gia nhiệt tới nhiệt độ sôi nồi chưng bốc hiệu I Mật chè thô từ nồi chưng bốc hiệu cuối chảy vào thùng cân Bơm tới thùng chè thô, qua thiết bị xông SO2 tẩy màu, biến thành mật chè có trị số pH=5,8-6,3, sau bơm đến thùng chứa mật chè, làm nguyên liệu cho công đoạn nấu đường 13 14 Sữa vôi dùng cho lắng pha sẵn phận pha vôi đốt lưu huỳnh Vôi mua thang máy đưa lên hoà vôi với nước nóng thành nhũ hoá Qua sàng rung loại trừ cát, sỏi, sau đưa vào máy khuấy đạt nồng độ 6Be đến thùng khuấy cao gian chế luyện, chờ sử dụng Khí SO2 chế sẵn (từ gian đốt lưu huỳnh hoà vôi) lò đốt lưu huỳnh Đường non A: Dùng nguyên liệu gốc mật chè Dùng bột đường để gây tinh thể, hồ đường B (Pha đường nguyên B với mật chè) làm nguyên liệu gốc nấu với mật chè Đoạn cuối trình cho thêm mật loãng A để điều chỉnh đường non Đường non B: Dùng giống B làm nguyên liệu gốc (Giống B làm mật nguyên A loãng A) Nấu với mật nguyên A mà thành Đường non C: Dùng giống C làm nguyên liệu gốc (Giống B làm mật nguyên A loãng A) Nấu với mật nguyên B mà thành Giống để nấu đường A, B, C chứa riêng thùng giống Giống B, C có độ để dùng chung Đường non nấu đưa thùng trợ tinh Nhờ trợ tinh, hạt đường tiếp tục hấp thụ phần đường lại nước Sau trợ tinh, đường non tháo xuống máng, chuẩn bị phân li, tách mật Đường non A tách mật li tâm trục đứng cho đường cát trắng (Rơi xuống băng tải rung theo trọng lực để đưa đi) Để nâng cao chất lượng đường trắng máy phân li tiến hành rửa đường nước, hơi, tách mật nguyên, mật rửa đưa làm nguyên liệu nấu đường B làm giống nấu đường C Đường non B phân li máy tách mật liên tục Mật nguyên B trực tiếp đưa thẳng máy hỗn hợp mật chè liên tục thêm mật chè trở thành hồ đường Dùng bơm khí nén đưa làm giống đường A Mật B đưa làm nguyên liệu nấu đường C Đường non C phân li máy tách mật liên tục Do có độ thấp, đường C máy đưa hồi dung, thêm nước nóng trở thành mật chè hồi dung, lại xông SO2 đưa làm mật chè nguyên liệu nấu đường non A Mật đường C tách ra, đưa vào bể mật C Nếu đó, độ cao vượt qui định đưa nấu lại Độ thấp đưa làm mật rỉ Dùng bơm khí nén đẩy chứa tập trung bể mật rỉ Sấy khô đóng bao: Đường trắng băng tải rung đưa qua máy sấy, sấy khô, làm nguội, sau qua sàng tuyển hạt Những hạt không đạt qui định vận chuyển thủ công đưa hồi dung Phần đường đạt yêu cầu chảy xuống thùng chứa, qua cân, đóng bao, khâu mép, dùng xe đẩy đưa vào kho 2.2 Nhận xét 2.2.1 Lượng công nghệ dùng cho nấu đường Lượng dùng cho Turbine (1,5 MWx 2): (16,5 ÷ 16,9)T/h x2=(33 ÷ 33,8)T/h Vì lượng dùng cho công nghệ nấu đường chủ yếu lấy từ thứ turbine, nên lượng sinh lò dùng để chạy turbine Lượng hai lò sinh ra: (20 ÷ 24)T/h x = (40 ÷ 48)T/h Lượng thừa: (40 ÷ 48)T/h –(33 ÷ 33,8)T/h= (7 ÷ 14,2)T/h Lượng thừa tính theo phần trăm:(14,58 ÷ 17,5)% 2.2.2 So sánh thiết bị thực tế so với yêu cầu -Những thiết bị, dây chuyền nhà máy Trung Quốc sản xuất, có chi phí đầu tư thấp, hiệu suất chưa cao -Các thiết bị có công suất thực tế lớn so với thiết kế Header Page of 126 Footer Page of 126 Header Page of 126 15 16 Chương CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3.1 Cải tiến quy trình sản xuất (ép mía) Hình 3.5: Quy trình ép mía nhà máy đường Kon Tum sau cải tiến Hình 3.4: Quy trình ép mía nhà máy đường Kon Tum Nguyên liệu mía qua máy ép để lấy dịch mía Để tận dụng hết lượng đường chứa bã, dùng phương pháp thẩm thấu, pha loãng, tức máy ép tiến hành phun nước ấm nhiệt độ khoảng 600C Nước mía loãng từ máy ép ép ra, đưa phun tưới hồi lưu bã máy ép Nước mía máy ép ép trộn lẫn, đưa lên sàn lọc bã, bơm đến thùng hỗn hợp Sau đưa tới gian chế luyện Quy trình ép mía nhà máy đường Kon Tum sau cải tiến: Footer Page of 126 Từ phương pháp ép sử dụng thực tế sản xuất nhà máy đường Kon Tum, đưa cải tiến quy trình ép, là: Một phần nước mía loãng từ máy ép máy ép đưa tưới hồi lưu bã máy ép máy ép 2,( theo nguyên tắc nước mía có nồng độ đậm đặc đưa máy ép có nồng độ cao ) phần lại tưới bã ép máy ép Làm hiệu suất trình ép không thay đổi (95%), ta tiết kiệm lượng nước nóng thẩm thấu tưới bã máy ép 3, dẫn đến tiết kiệm lượng cần thiết để làm bốc lượng nước trình bốc sau Cần để làm bay nước đưa vào (Lấy theo kinh nghiệm vận hành thực tế nhà máy) Từ bảng cân đối vật liệu (tính cho 1000 tấn/24 giờ) Ta có: lượng nước nóng thẩm thấu cần thiết giờ: 10,42 tấn/ giờ=10,42 m3/ Vì nửa lượng nước mía loãng(máy ép 3, 4,) đưa hồi lưu bã máy ép 1, 2, nửa lại tưới máy ép 3, nên lượng nước nóng thẩm thấu giảm nửa Nên lượng nước nóng thẩm thấu giảm là: (10,42: 2)tấn/ giờ=(10,42:2) m3/ =5,21 tấn/ giờ=5,21 m3/ 17 18 Do lượng tiết kiệm được: 5,21 tấn/ giờ, (15,41% ) Lượng điện tiết kiệm được: 22,5:2=11,25(KW), (0,27% ) 3.2 Nâng cao hiệu suất lò (Nâng cao hiệu suất việc sử dụng hơi) Để tiết kiệm hơi, nhiệt nhà máy cần giải số nội dung sau: - Kiểm soát chặt chẽ thông số bã như: W bã, nhiệt độ bã - Điều chỉnh nồng độ (bx) nước mía hỗn hợp từ ép đưa sang công nghệ (được thực sau trình lắng lọc) Cho nước nóng vào nhiều cần lượng lớn để bốc lượng nước Quá trình cô đặc thực sau trình lắng lọc Do nồng độ đường trước sau trình cô đặc khác nhiều nên để giảm bớt biến đổi đường tiết kiệm lượng, cần sử dụng thiết bị cô đặc nhiều nồi liên tiếp Hơi thứ (hơi nước nước mía bốc lên) nồi trước tận thu làm đốt nồi sau - Công nghệ phải tận dụng triệt để có nhiệt độ thấp (thu hồi từ công nghệ trình bốc hơi) Càng sử dụng nhiều thứ cấp tiết kiệm lò cấp - Kiểm tra kỹ thiết bị để hạn chế rò rỉ - Tận dụng tối đa lượng nước nóng thu hồi(bảo đảm đến mức giới hạn chất lượng nước cho lò) để cấp lại cho lò Khi dùng nước mềm, nhiệt độ nước thấp nên tốn lượng để gia nhiệt -Tận dụng lượng thừa ( dùng để làm bốc lượng nước thẩm thấu) để gia nhiệt cho nước cấp, từ nâng cao hiệu suất lò 3.3 Cải tạo hệ thống cấp nhiệt cho nhà máy - Chuyển đổi cấu từ việc chuyên sản xuất đường từ mía sang số lĩnh vực khác lúc nguyên liệu: cung cấp nhiệt, cung cấp hơi, chạy máy phát điện để hoà vào điện lưới cách sử dụng nguyên liệu tận thu từ bã mía dăm bào (là loại nguyên liệu vốn có nhiều khu vực ) để đốt lò hơi, hướng đắn cần thiết nhà máy, nhằm tăng hiệu hoạt động cho nhà máy, cải thiện thu nhập trực tiếp công nhân nhà máy Thông số dăm gỗ Dăm bào: cừ tràm, bạch đàn, keo Trên 40 mm (Vượt quy cách) tối đa 4,5% - 9,5 mm – 40 mm tối thiểu 77% - 4,8mm – 9,5 mm tối đa 15% - Dưới 4,8mm (Dưới quy cách) tối đa 4,5% - Vỏ & mục: tối đa 1% 3.4 Tiết kiệm điện nhà máy - Để tiết kiệm điện ta sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ động cơ, đặc biệt động có công suất lớn, có tải dao động nhiều như: Hệ thống máy ép gồm máy ép có công suất điện theo thứ tự 220Kw/190kw/190kw/220kw; dao băm có công suất điện 220kw/máy; quạt hút: 115kw/máy; bơm cấp nước tạo chân không cho nấu đường có công suất 132kw/máy Trong phụ tải dao băm máy ép thường dao động lớn Ta sử dụng biến tần cho động cơ: máy ép có công suất điện theo thứ tự 220Kw/190kw/190kw/220kw; dao băm có công suất điện 220kw/máy 3.5 Tăng công suất turbine Lượng bã mía lò tiêu thụ: 4,310 (tấn/ giờ) x (lò)=8,620 (tấn/ giờ), 206,88 (tấn /ngày) Lượng bã mía ép được: (10,50 tấn/ giờ), 252 (tấn/ngày) Lượng bã mía thừa: 1,88 (tấn/giờ), 45,12 (tấn/ngày) Sau cải tiến qui trình ép mía, tiết kiệm công suất điện thiết bị, lượng thừa cải tiến cộng với lượng dư công suất lò hơi, lượng bã mía thừa trình ép dùng để tăng công suất turbine, tăng khả phát điện nhà máy Header Page 10 of 126 Footer Page 10 of 126 Header Page 11 of 126 19 Chương MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN 4.1 Phương án Dùng turbine có công suất MW Số tiền đầu tư máy biến tần, turbine, máy phát (1+3) MW: 2.441.968.000+15.592.563.000=18.034.531.000(VNĐ) Số tiền đầu tư MW: 18.034.531.000:4=4.508.632.750 (VNĐ/ MW) Số tiền đầu tư máy biến tần, turbine, máy phát (1)MW 2.441.968.000+3.898.692.000=6.340.660.000(VNĐ) Số tiền đầu tư MW: 6.340.660.000:4= 1.585.165.000(VNĐ/ MW) *Lượng điện bán năm (kWh): (2.252,25+2.452,25):2=2.352,25 2.352,25(kWh)x150(ngày)x24(giờ)=8.468.100 (kWh) *Tiền thu từ bán điện năm ( 150 ngày ): 8.468.100(kWh)x800(VNĐ)= 6.774 480 000(VNĐ) (Phụ lục 2, trang 72: 1usd =100 cent= 20 000 VNĐ cent= 200 VNĐ, cent= 800 VNĐ) *Thời gian thu hồi vốn đầu tư: *18.034.531.000 (VNĐ): 6.774.480.000(VNĐ)=2,66(năm) * 3.898.692.000(VNĐ): 6.774.480.000(VNĐ)= 0,94(năm) Phương án 2: Dùng turbine có công suất 0,75 MW Số tiền đầu tư máy biến tần, turbine, máy phát (0,75+3) MW: 2.441.968.000+14.565.390.000=17.007.358.000 (VNĐ) Số tiền đầu tư MW: 17.007.358.000:3,75=4.535.295.466,67(VNĐ/ MW) Số tiền đầu tư máy biến tần, turbine, máy phát (0,75) MW 2.441.968.000+2.871.519.000=5.313.487.000 (VNĐ) Footer Page 11 of 126 20 Số tiền đầu tư MW: 5.313.487.000:3,75=1.416.929.866,67(VNĐ/MW) *Lượng điện bán năm (kWh): (2 002,25+2 202,25):2=2 102,25 2.102,25(kWh) x150(ngày)x24(giờ)= 7.568 100(kWh) *Tiền thu từ bán điện năm ( 150 ngày ): 7.568.100 (kWh)x800(VNĐ)= 6.054.480.000(VNĐ) *Thời gian thu hồi vốn đầu tư: *17.007.358.000(VNĐ): 6.054.480.000(VNĐ)=2,81(năm) * 5.313.487.000(VNĐ): 6.054.480.000 (VNĐ)= 0,88(năm) 4.3 Phương án Dùng turbine có công suất 0,4 MW Số tiền đầu tư máy biến tần, turbine, máy phát (0,4+3) MW: 2.441.968.000+13.253.331.000=15.695.299.000(VNĐ) Số tiền đầu tư MW: 15.695.299.000:3,4=4 616 264 411,76 (VNĐ/ MW) Số tiền đầu tư máy biến tần,1 turbine, máy phát (0,4) MW 2.441.968.000+1.559.460.000=4.001.428.000(VNĐ) Số tiền đầu tư MW: 4.001.428.000:3,4=1.176.890.588,24(VNĐ/MW) *Lượng điện bán năm (kWh): (1.652,25+1.852,25):2= 1.752,25 1.752,25 (kWh) x150(ngày)x24(giờ)= 6.308 100(kWh) *Tiền thu từ bán điện trong1 năm (150 ngày ): 6.308.100(kWh)x800(VNĐ)=5.046.480.000 (VNĐ) *Thời gian thu hồi vốn đầu tư: *15.695.299.000(VNĐ): 5.046.480.000(VNĐ)=3,11 (năm) * 4.001.428.000(VNĐ): 5.046.480.000(VNĐ)=0,79 (năm) Header Page 12 of 126 21 Chương PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ KINH TẾ 5.1 Giải pháp cải tiến quy trình sản xuất (ép mía) Từ bảng cân đối vật liệu ( tính cho 1000 / 24 ) Ta có: lượng nước nóng thẩm thấu cần thiết giờ: 10,42 tấn/ giờ=10,42 m3/giờ Vì nửa lượng nước mía loãng(máy ép 3, 4,) đưa hồi lưu bã máy ép 1, 2, nửa lại tưới máy ép 3, nên lượng nước nóng thẩm thấu giảm nửa Lượng nước nóng thẩm thấu giảm là: (10,42: 2)tấn/ giờ=(10,42:2) m3/ =5,21 tấn/ giờ=5,21 m3/ Do lượng tiết kiệm được: 5,21 tấn/ giờ, ( 15,41% ) Lượng điện tiết kiệm được: 22,5:2=11,25(KW), ( 0,27% ) 5.2 Giải pháp dùng máy biến tần -Công suất thiết bị sử dụng biến tần là: 2*190+4*220=380+880=1.260(Kw) -Tiết kiệm lượng điện theo tính toán 40%, khuôn khổ số liệu luận văn lấy 35% 1260*0,35=441(Kw) Như lượng điện tiết kiệm tổng công suất động điện dùng đồng thời nhà máy: ( 2.000 Kw ÷ 2.200 Kw)- 441(Kw)=(1.559Kw ÷ 1.759 Kw) 441(Kw)Tương ứng (20,05 ÷ 22,05) % (22,05+22,05)/2=21,05% *Tình hình sản xuất kinh doanh công ty: Footer Page 12 of 126 22 Bảng 5.2: Kết hoạt động công ty Doanh thu Lợi nhuận gộp từ HĐKD Lợi nhuận từ HĐKD Lơị nhuận trước thuế Lơị nhuận sau thuế 2008 48.019 6.378 5.428 Đơn vị: Triệu VNĐ 2009 2010 108.548 154.422 23.861 51.768 14.899 44.756 5.406 4.106 14.806 12.193 44.673 33.418 Bảng 5.3: Bảng cân đối kế toán Tài sản ngắn hạn Tài sản dài hạn Nợ ngắn hạn Nợ dài hạn Nguồn vốn chủ sở hưũ Nguồn vốn đầu tư chủ sở hữu Hàng tồn kho 2008 70.292 24.669 19.149 41.103 34.710 Đơn vị: Triệu VNĐ 2009 2010 78.681 91.164 18.726 18.688 36.330 35.195 19.616 6.502 41.461 68.155 30.000 30.000 35.516 29 226 35.763 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ Kết luận Với phương án kỹ thuật đưa phương án 1b có hiệu kinh tế, tính khả thi cao với thông số cụ thể thiết bị sau - Dùng: turbine : (1+ 1,5+1,5)MW = 4MW - Công suất tăng lên 1MW ( dùng lại turbine cũ 1,5MW) 23 24 - Tổng số tiền đầu tư: 6.340.660.000VNĐ(3 turbine (1+1,5+1,5) MW, máy biến tần) - Số tiền đầu tư MW: 1.585.165.000VNĐ/MW(chưa tính đến đường dây, máy biến ) - Số tiền thu từ bán điện năm: 6.774.480.000VNĐ/ năm Kiến nghị *Các sách: -Đầu tư chiều sâu, mở rộng công suất nhà máy đường có, nâng cao hiệu suất thu hồi chất lượng sản phẩm, giảm chi phí chế biến, tăng lực cạnh tranh -Nhà máy cần có sách hỗ trợ, đầu tư xây dựng trung tâm giống mía nghiên cứu khoa học nông nghiệp mía đường KonTum -Hình thành vùng mía tập trung chuyên canh sản xuất hàng hoá lớn -Có sách khuyến nông hỗ trợ nông dân giới hoá khâu canh tác thu hoạch mía -Tăng kinh phí cho việc tập huấn, nâng cao trình độ tay nghề kỹ thuật thâm canh mía, tạo điều kiện cho nông dân nâng cao suất chất lượng mía đạt mức 70-80 tấn/ha -Tạo nên gắn bó nhà máy đường nông dân như: Quy hoạch vùng trồng mía, không để khác tuỳ tiện cạnh tranh, có quỹ phòng chống rủi ro thiên tai *Các giải pháp kỹ thuật: Để tiết kiệm hơi, nhiệt nhà máy cần giải số nội dung sau: - Kiểm soát chặt chẽ thông số bã như: W bã, nhiệt độ bã - Điều chỉnh nồng độ (bx) nước mía hỗn hợp (từ ép đưa sang công nghệ) -Một điều quan trọng để tiết kiệm hơi, nhiệt hạn chế mức tối đa lượng nước đưa thêm vào nước mía Vì thêm nước phải để bốc nước - Công nghệ phải tận dụng triệt để có nhiệt độ thấp(thu hồi từ công nghệ trình bốc hơi) Càng sử dụng nhiều thứ cấp tiết kiệm lò cấp - Kiểm tra kỹ thiết bị để hạn chế rò rỉ - Tận dụng tối đa lượng nước nóng thu hồi (bảo đảm đến mức giới hạn chất lượng nước cho lò) để cấp lại cho lò Khi dùng nước mềm, nhiệt độ nước thấp nên tốn lượng để gia nhiệt - Để tiết kiệm điện, nhà máy quan tâm đến tải điện thiết bị lớn như: Hệ thống máy ép gồm máy ép có công suất điện theo thứ tự 220Kw/190kw/190kw/220kw; dao băm có công suất điện 220kw/máy; quạt hút: 115kw/máy; bơm cấp nước tạo chân không cho nấu đường có công suất 132kw/máy Trong tải dao băm máy ép thường dao động Từ ta khống chế thông số máy, công suất ép, chiều dày mía tải, tốc độ băng tải Đối với dao băm cho lượng mía mỏng băng tải tăng tốc độ băng tải giảm tải dao băm Đối với máy ép điều chỉnh khe hở miệng vào máy ép Ngoài thiết bị không cần thiết không chạy, sử dụng giải pháp để nâng hiệu thiết bị chẳng hạn loại bả, cám mía khỏi nước mía để giảm trở lực cho bơm v v *Các sách quan quản lý: -Ban hành tiêu chuẩn chất lượng mía đường phù hợp với tiêu chuẩn chung ngành đường giới -Đề nghị Chính phủ đặt cao vấn đề kiến nghị với WTO nối lại vòng đàm phán Doha Yêu cầu nước phải nhanh chóng xoá bỏ trợ cấp, trợ giá cho lĩnh vực: sản xuất, thương mại tiêu dùng, bảo đảm tính công bình đẳng quốc tế, đưa mặt giá đường thực chất Header Page 13 of 126 Footer Page 13 of 126  ... mía đường Kon Tum làm ăn hiệu nên chuyển thành nhà máy đường Kon Tum, hạch toán phụ thuộc công ty đường Quảng Ngãi Khi công ty đường Quảng Ngãi cổ phần hóa vào cuối năm 2006, nhà máy đường Kon Tum. .. kiệm nhà máy -Tiết kiệm điện nhà máy -Tăng hiệu suất nhà máy Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm có chương: Chương 1: Đánh giá trạng nhà máy Chương 2: Một số tiêu tính toán sơ nhà máy đường Kon Tum. .. suất lò 3.3 Cải tạo hệ thống cấp nhiệt cho nhà máy - Chuyển đổi cấu từ việc chuyên sản xuất đường từ mía sang số lĩnh vực khác lúc nguyên liệu: cung cấp nhiệt, cung cấp hơi, chạy máy phát điện