Header Page of 126 -1- -2- BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình ñược hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG *** PHAN LINH TIÊN Người hướng dẫn khoa học : TS TRẦN THANH SƠN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TẠI MỘT SỐ NHÀ MÁY SẢN XUẤT VẬT LIỆU XÂY DỰNG Phản biện 1:…………………………………………………… Phản biện 2:…………………………………………………… Ở QUẢNG TRỊ Luận văn ñược bảo vệ Hội ñồng chấm Luận văn tốt Chuyên ngành : Công nghệ Nhiệt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật họp Đại học Đà Nẵng Mã số : 60.52.80 vào ngày …… tháng năm TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học : TS TRẦN THANH SƠN Có thể tìm hiểu luận văn : Đà Nẵng – Năm 2011 Footer Page of 126 - Trung tâm Thông tin – Học liệu Đại học Đà Nẵng - Trung tâm học liệu Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 -3- -4- Áp dụng thực tế vào nhà máy giúp giảm chi phí sản xuất, tăng MỞ ĐẦU Lý chọn ñề tài Hiện nay, với tốc ñộ phát triển kinh tế xã hội nhanh ñang ñòi sức cạnh tranh bảo vệ môi trường Bố cục luận văn: Mở ñầu hỏi nhu cầu sử dụng vật liệu xây dựng nói chung, ñó sản Chương 1: Nội dung kiểm toán lượng phẩm gạch ngói, xi măng nói riêng lớn Tuy nhiên, ngành sản Chương 2: Các giải pháp tiết kiệm lượng sản xuất khăn, chi phí trả cho tiêu thụ lượng lớn Xuất phát từ nhìn nhận trên, việc tiến hành nghiên cứu giải pháp tiết kiệm lượng sở cần thiết, góp phần giảm chi phí sản xuất, tăng sức cạnh tranh bảo vệ môi trường Mục tiêu nghiên cứu Đưa giải pháp tiết kiệm lượng ngành sản xuất xi xi măng gạch ngói Chương 3: Công nghệ phát ñiện tận dụng nhiệt dư sản xuất xi măng Chương 4: Các giải pháp tiết kiệm lượng công ty xi măng Đông Trường Sơn Kết luận kiến nghị CHƯƠNG 1: NỘI DUNG KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG 1.1 Tổng quan măng, sản xuất gạch nói chung Quảng Trị nhà máy xi măng 1.1.1 Thông tin chung Đông Trường Sơn nói riêng nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng sức 1.1.2 Mô tả dây chuyền công nghệ sản xuất cạnh tranh bảo vệ môi trường 1.2 Tình hình sản xuất Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu giải pháp tiết kiệm lượng chung cho số nhà máy sản xuất xi măng gạch ngói Quảng Trị - Đưa giải pháp phân tích lợi ích giải pháp tiết kiệm luợng ñối với nhà máy xi măng Đông Trường Sơn Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp thu nhập xử lý thông tin, kết hợp với lý thuyết ñể nghiên cứu Ý nghĩa thực tiễn Footer Page of 126 Sản phẩm, - Kiểm toán lượng Nhà máy xi măng Đông Trường Sơn 10000 800000 700000 600000 500000 400000 300000 200000 100000 8000 6000 4000 2000 10 11 12 Tháng Hình 1.2 Điện tiêu thụ theo sản phẩm Điện, kW xuất vật liệu xây dựng Quảng Trị ñang phải ñối mặt với nhiều khó Header Page of 126 -5- -6- 1.3 Suất tiêu hao lượng 2000000 8000 1500000 1000000 4000 Suất tiêu hao ñiện theo sản phẩm 10000 0 10 11 12 Tháng Sản phẩm,tấn 500000 2000 140 120 8000 100 6000 80 4000 60 40 2000 20 Suất tiêu hao,kWh/tấn 6000 T h an , k g S ản p h ẩm ,tấn 10000 Hình 1.3 Than tiêu thụ theo sản phẩm 10 11 12 Tháng Từ ñồ thị hình 1.2,1.3 cho thấy có số tháng ñiện Hình 1.4 Suất tiêu hao ñiện tiêu thụ lớn nguyên liệu hay sản phẩm tương ứng tháng 10000 với sản phẩm 4130 tấn, so sánh với ñiện tiêu thụ sản 8000 phẩm tháng thấy rằng, tháng sản phẩm lớn lượng ñiện tiêu thụ lại thấp tháng Có chênh lệch lượng sản phẩm xi măng ñược lấy từ hóa ñơn xuất hàng tháng, nghĩa sản lượng làm tháng kể ñến lượng hàng tồn kho tháng trước gộp vào, ñó ñiện S ản p hẩm , từ ñồ thị hình 1.2 tháng tiêu thụ ñiện 549600 kW ứng 225 220 215 210 205 200 195 190 185 180 175 6000 4000 2000 10 11 S u ất tiêu hao,kg/tấn thấp với tháng có chi phí lượng nhỏ Chẳng hạn 12 Tháng tiêu thụ ñược ghi qua hóa ñơn ñồng hồ ñiện tháng Do có chênh lệch Tuy nhiên, nhìn vào ñồ thị hình 1.3 thấy chi phí nhiên liệu than tương ñối ñồng ñều Vậy phải nguyên nhân khác khâu tổng kết ñiện năng? Điều công ty sử dụng ñiện không hiệu Và ñể có nhận ñịnh xác tiến hành ño ñạc phụ tải hệ thống ñiện Footer Page of 126 Hình 1.5 Suất tiêu hao than Có thể thấy suất tiêu hao bị ảnh hưởng nhiều mức ñộ sử dụng công suất sản lượng.Suất tiêu hao ñiện so với sản phẩm trung bình năm ñược tính sau: 1095.792 = 87,21 kW/tấn Suất tiêu hao ñiện: = 79309 Header Page of 126 Suất tiêu hao than: = -7- 15900208 = 200,5 kg/tấn 79309 1.4 Các hệ thống tiêu thụ lượng -8- CHƯƠNG2: CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT XI MĂNG VÀ GẠCH NGÓI 2.1 Tiết kiệm lượng sản xuất xi măng 2.1.1 Phân tích làm việc thợ máy lò nung xi măng 1.4.1 Các hệ thống 1.4.1.1 Hệ thống chiếu sáng 1.4.1.2 Thiết bị tiêu thụ ñiện Theo dõi làm việc lò nung cho thấy rằng, thợ máy chủ yếu ñều muốn tăng chi phí nhiên liệu ñể tiến hành trình nung 1.4.2 Tỷ lệ tiêu thụ ñiện hệ thống thiết bị với dự trữ nhiệt cao hơn, ñể tránh trường hợp không ñủ nhiệt lò 1.4.2.1 Tỷ lệ tiêu thụ ñiện thiết bị nung nguyên nhân ñó Việc làm thường dẫn ñến nung 1.4.2.2 Biểu ñồ tỷ lệ tiêu thụ ñiện hệ thống thiết vật liệu vùng zôn nung kết, dẫn ñến nhiều bụi giảm sút chất lượng clinker, lãng phí nhiên liệu, giảm ñộ bền lớp ốp chịu bị lửa, mài mòn mạnh phận trao ñổi nhiệt, buồng làm mát toàn thiết bị Kết dẫn ñến giảm hiệu trình công nghệ 2.1.2 Phân tích làm việc lò nung Để ñánh giá hiệu ñốt nhiên liệu cần phải có thông tin thành phần chất khí thải nói riêng, hàm lượng khí ôxy, khí cabonic CO2, khí CO Sự xuất khí CO khí thải liên quan tới không cháy hết nhiên liệu Sự không cháy hết nhiên liệu dẫn ñến giảm nhiệt ñộ vùng cháy, tăng ñộ dài lửa vượt chi phí nhiên liệu Một thông số quan trọng ñiều khiển trình nung Hình 1.6 Biểu ñồ tỷ lệ tiêu thụ ñiện hệ thống thiết bị kiểm tra hàm lượng CO2 thành phần khí thải Sự thay ñổi thông số ñặc trưng cho mức ñộ chuẩn bị nguyên liệu Qua biểu ñồ cho thấy, chi phí ñiện cho hệ thống máy nghiền lớn nhất, chiếm 58,66%, kế ñến hệ thống quạt bơm, chiếm 19,52% vùng phân giải cacbonat, cho tăng hay giảm lớp vật liệu cuối vùng 2.1.3 Nghiên cứu thiết kế hệ thống quản lý lượng Việc ứng dụng hệ thống kiểm tra liên tục lượng khí O2, CO CO2 vào công nghệ nung clinker cho phép bảo ñảm việc quản lý tốt Footer Page of 126 Header Page of 126 -9- trình ñốt nhiên liệu Kiểm tra liên tục cho phép ñảm bảo tỷ lệ - 10 - -Sử dụng nhiệt khí thải với nhiệt ñộ thấp lò nung clinker ñể tối ưu thành phần ñược trộn nhiên liệu khí không khí, phát ñiện nạp vào vùng ñốt làm tăng hiệu suất ñốt nhiên liệu Việc ñưa vào 2.2 Tiết kiệm lượng sản xuất gạch ứng dụng hệ thống kiểm tra liên tục lượng khí O2, CO CO2 cho 2.2.1 Thu hồi nhiệt thừa lò nung ñể sấy sản phẩm phép giảm tiêu hao nhiên liệu tới - 10% 2.1.4 Giải pháp tiết kiệm lượng lò nung 2.1.4.1 Giải pháp tiết kiệm lượng hệ thống trao ñổi nhiệt - Sử dụng thiết bị tản liệu có hình thức kết cấu hợp lý - Sử dụng cyclon có hiệu suất phân ly cao, trở lực nhỏ, hình thức kết cấu hợp lý với loại vỏ xoáy ốc 2700 ống cyclon 2.1.4.2 Giải pháp tiết kiệm lựợng buồng phân hủy Hình 2.1 Sơ ñồ nguyên lý thiết bị thu hồi nhiệt Một số nghiên cứu ñề xuất giải pháp tối ưu hóa kết cấu Nhiệt ñược truyền từ khí thải nước thải qua không calciner, từ ñó giảm thiểu lượng khí thải NOx toàn dây khí nước buồng trao ñổi nhiệt Không khí chuyền ñã sấy nóng ñược chuyển qua công ñoạn sản xuất khác 2.1.4.3 Giải pháp tiết kiệm lượng lò quay có yêu cầu nhiệt ñộ thấp hơn, bơm vào lò ñể cung cấp cho Thông qua nhiều chứng minh thực tiễn, loại lò quay gắn hai ñốt cháy nhiên liệu, làm cho trình ñốt cháy nhanh hơn, triệt ñể bệ ñỡ có tỷ lệ chiều dài ñường kính L/D < 12,5 ngày thu hút tốn nhiên liệu Nước sau ñược làm nóng ñược quan tâm yếu tố tiết kiệm nhiệt nung suất riêng ñược chuyển sang công ñoạn sản xuất cần nước nóng khác lò cao ñược bơm vào nồi 2.1.4.4 Giải pháp tiết kiệm lượng vòi ñốt 2.2.2 Nâng cao hiệu bơm, quạt 2.1.4.5 Ghi làm nguội Cooler 2.2.2.1 Sử dụng ñường ống phù hợp 2.1.4.6 Hệ thống nghiền xi măng - Trong dải tốc ñộ cho phép, sử dụng ñường ống có d lớn - Sử dụng thiết bị phân ly hiệu suất cao, có khả làm nguội - Sử dụng chỗ uốn dài thay dùng chỗ uốn cong gấp khúc kết hợp với cụm thiết bị thu hồi sản phẩm (việc lắp ñặt thiết bị - Sử dụng tê chữ Y thay dùng chữ T phân ly cho phép nâng công suất 10 - 25%) - Thiết kế ñường ống chỗ uốn cong chỗ nối -Bổ sung thiết bị nghiền sơ -Thay máy nghiền bi thiết bị nghiền khác Footer Page of 126 tốt - Giảm ñộ cao ñường ống,cung cấp ñủ cột áp hút Header Page of 126 - 11 - - 12 - Động hiệu suất cao có tổn thất nhỏ ñáng kể so với ñộng 2.2.2.2 Sử dụng bơm có hiệu suất cao 2.2.2.3 Các cách ñiều chỉnh lưu lượng thông thường chúng có: Phương pháp tiết lưu -Cuốn dây dày hơn: giảm ñược tổn thất I2R Áp suất dòng môi chất giảm xuống ñi qua van tiết lưu, -Lõi từ nhiều hơn: giảm ñược tổn thất sắt từ làm cho lưu lượng giảm theo Biện pháp ñơn giản, nhiên -Thép có chất lượng tốt hơn: giảm ñược tổn thất sắt từ có tổn thất qua van tiết lưu nên phương pháp lợi -Thiết kế tốt ñể giảm tổn thất ma sát, tỏa nhiệt mặt lượng c Sử dụng truyền dây curoa dẹt Tuần hoàn môi chất - Dây V thường bị kéo trơn nên gây tổn thất Giảm lưu lượng yêu cầu cách tuần hoàn phần môi - Mức tiết kiệm phụ thuộc vào ñiều kiện dây V (4 -12)% chất trở lại ñầu hút bơm, quạt Phương pháp lãng phí, d Sử dụng biến tần bất lợi mặt lượng, không làm giảm lượng môi chất ñi qua Hiện nay, tất nhà máy sản xuất sử dụng hệ thống bơm, quạt lưu lượng yêu cầu thực tế lại thấp Đóng cắt bơm quạt thổi khí nóng từ lò nung sang lò sấy Hệ thống quạt ñược ñiều chỉnh van tiết lưu ñầu vào Phương pháp vừa ñơn giản lại hiệu Tuy nhiên lưu Như ñộng hoạt ñộng với công suất ñịnh mức mà lượng cung cấp bị gián ñoạn không thích hợp cho hộ tiêu thụ yêu thực tế van tiết lưu ñầu vào ñược ñiều chỉnh mức 40-80% Ðó cầu lưu lượng môi chất liên tục thực sự lãng phí ñiện mà thực tế ñộng ñã tiêu Thay ñổi số vòng quay ñộng tốn lượng công suất vô ích ñáng kể.Giải pháp sử dụng hệ thống Lưu lượng thay ñổi tỷ lệ thuận với tốc ñộ quay ñộng Để Biến tần ñã thay ñổi hoàn toàn tình hình Sử dụng hệ thống biến tần thay ñổi tốc ñộ ñộng ta thay ñổi số cặp cực, thay ñổi số ñể ñiều chỉnh lượng không khí thay ñổi áp suất tiết kiệm vòng dây, thay ñổi tần số Hai phương pháp ñầu phức tạp ñiều lượng nâng cao ñộ tin cậy hệ thống Hệ thống ñược tích chỉnh không mịn Nếu dùng biến tần thay ñổi tần số cấp cho ñộng hợp công nghệ tiên tiến, tự ñộng hóa cao yêu cầu số vòng quay ñáp ứng nhiêu e Sử dụng Powerboss Dây chuyền sản xuất gạch lò Tuynel dây chuyền hoạt ñộng 2.2.2.4 Nâng cao hiệu ñộng a Điều chỉnh thông số kỹ thuật ñộng cho phù hợp liên tục Nhưng trình ñộng máy cán thô, ñộng Một số thiết bị lý ñó (dự phòng tính sai) nên cán mịn… thường xuyên hoạt ñộng non tải Do lãng phí ñiện ñộng thường dư công suất, chạy non tải Tính toán, chọn lại ñộng phù hợp b Sử dụng ñộng có hiệu suất cao Footer Page of 126 Giải pháp ñược ñưa lắp ñặt hệ thống Powerboss Thông qua việc giám sát mức tải trục ñộng chu kỳ cấp ñiện, Header Page of 126 - 13 - - 14 - Powerboss cung cấp cho ñộng lượng ñiện cần thiết ngói phế liệu, kể chất thải rắn phá dỡ nhà cửa, tường xây, trình vận hành giúp giảm lượng ñiện tiêu thụ hoạt ñộng ngói lợp hoạt ñộng non tải tăng hiệu suất ñộng cơ, tăng tuổi thọ ñộng 2.2.4.3 Lò nung sử dụng công nghệ khí hóa trấu Sử dụng hệ thống khí hóa tạo nên sức cháy cao, nhiệt ñộ 2.2.3 Một số biện pháp khác - Tận dụng dầu thải ñể bảo dưỡng bánh xe goòng nung ñồng ñều có hệ thống ñiều chỉnh nhiệt ñộ phù hợp cho loại - Cải tiến khâu thiết kế sản phẩm, giảm khối lượng sản phẩm Do ñó, sản phẩm có chất lượng cao ñáp ứng ñược tiêu ñảm bảo tính chất lượng sản phẩm chuẩn kỹ thuật dành cho sản phẩm cao cấp gạch tàu, gạch - Thay ñổi cách xếp gạch vào buồng ñốt Theo kinh nghiệm xếp gạch theo kiểu ñứng làm tăng tỉ lệ gạch loại I giảm tỷ lệ ngói, gốm ñỏ sản phẩm có phủ men CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ PHÁT ĐIỆN TẬN DỤNG NHIỆT gạch vỡ từ 10-15% xuống 2-5% DƯ TRONG CÔNG NGHIỆP XI MĂNG - Cải tiến nhiên liệu sấy nung giảm chi phí nhiên liệu 2.2.4 Một số công nghệ sản xuất gạch tiết kiệm lượng, cải thiện môi trường 2.2.4.1 Sản xuất gạch theo công nghệ liên tục kiểu ñứng Bảng 2.1 So sánh thông số ñầu vào lò gạch liên tục kiểu ñứng với lò thủ công tính cho 1000 viên gạch ñặc (2kg/viên) Thông số Lò liên tục Lò thủ công Tiêu hao than cám 6, kg 100 220 Nhân công, công 2,1 3,1 Tỷ lệ hưu hao, %