Đồ án Các giải pháp tiết kiệm điện năng

Trong cuộc sống ngày nay, năng lượng là yếu tố quyết định trong mọi quá trình sản xuất, lao động cũng như sinh hoạt của con người. Từ công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ thậm chí đến nghiên cứu khoa học, khám phá thiên nhiên đều cần năng lượng, đặc biệt là năng lượng điện. Điện năng là nguồn năng lượng cực kỳ quý báu cho sản xuất và đời sống. Chúng ta đều biết tại các nhà máy, chi phí điện năng chiếm một tỉ lệ rất lớn. Vì thế, việc tìm ra những giải pháp tiết kiệm năng lượng là điều quan tâm hàng đầu của các nhà sản xuất nhằm giảm chi phí, giảm giá thành và nâng cao được tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Đồng thời, việc này cũng giúp giảm được sự tiêu tốn tài nguyên thiên nhiên, góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo Lê Văn Doanh cùng các thầy cô trong khoa công nghệ trường Đại học Qui Nhơn, em đã hoàn thành đề tài “ Các giải pháp tiết kiệm điện năng ”. Nội dung của đề tài gồm có 3 chương: Chương I : Năng lượng trong sản xuất và trong đời sống Chương II : Sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả Chương III : Chiếu Sáng tiết kiệm và hiệu quả. Do thời gian có hạn, kiến thức bản thân còn hạn chế, hiểu biết thực tế còn ít nên trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp em còn một số sai sót. Em kính mong nhận được sự thông cảm, chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài này hoàn thành tốt hơn. Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong khoa, các thầy cô đã từng giảng dạy và đặc biệt là thầy Lê Văn Doanh đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

doc87 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 5747 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Các giải pháp tiết kiệm điện năng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Trong cuộc sống ngày nay, năng lượng là yếu tố quyết định trong mọi quá trình sản xuất, lao động cũng như sinh hoạt của con người. Từ công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ thậm chí đến nghiên cứu khoa học, khám phá thiên nhiên đều cần năng lượng, đặc biệt là năng lượng điện. Điện năng là nguồn năng lượng cực kỳ quý báu cho sản xuất và đời sống. Chúng ta đều biết tại các nhà máy, chi phí điện năng chiếm một tỉ lệ rất lớn. Vì thế, việc tìm ra những giải pháp tiết kiệm năng lượng là điều quan tâm hàng đầu của các nhà sản xuất nhằm giảm chi phí, giảm giá thành và nâng cao được tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường. Đồng thời, việc này cũng giúp giảm được sự tiêu tốn tài nguyên thiên nhiên, góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường. Được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo Lê Văn Doanh cùng các thầy cô trong khoa công nghệ trường Đại học Qui Nhơn, em đã hoàn thành đề tài “ Các giải pháp tiết kiệm điện năng ”. Nội dung của đề tài gồm có 3 chương: Chương I : Năng lượng trong sản xuất và trong đời sống Chương II : Sử dụng điện năng tiết kiệm và hiệu quả Chương III : Chiếu Sáng tiết kiệm và hiệu quả. Do thời gian có hạn, kiến thức bản thân còn hạn chế, hiểu biết thực tế còn ít nên trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp em còn một số sai sót. Em kính mong nhận được sự thông cảm, chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài này hoàn thành tốt hơn. Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong khoa, các thầy cô đã từng giảng dạy và đặc biệt là thầy Lê Văn Doanh đã giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Quy Nhơn, Tháng 6 Năm 2009 Sinh viên thực hiện Phan Hồ Mỹ Chương I NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT VÀ TRONG ĐỜI SỐNG I. Tình hình sản xuất điện trên thế giới Điện năng trên thế giới được sản xuất từ nhiều nguồn nhiên liệu khác nhau. Trong đó nhiên liệu hóa thạch chiếm 64%, năng lượng hạt nhân chiếm 17%, thủy điện chiếm 18%, năng lượng tái tạo chiếm 1% như hình 1.1. Năng lượng tái tạo 1% Năng lượng hạt nhân 17% Nhiên liệu hóa thạch 64% Thủy điện 18% Hình 1.1 Sản xuất điện năng toàn cầu Tình hình sản xuất điện trên thế giới năm 2005 được biểu diễn trên biểu đồ hình 1.2. Trong tổng số 16100 TWh thì thủy điện chiếm 15,5%, điện nguyên tử chiếm 14%, năng lượng tái tạo (không kể thủy điện truyền thống) chiếm 3,1 % còn lại là nhiệt điện than và dầu khí. T Sản xuất điện thế giới theo nguồn sơ cấp Sản xuất điện thế giới 2005 Hình 1.2 Tình hình sản xuất điện trên thế giới năm 2005 Sản xuất điện năm 2007 của các nước công nghiệp hàng đầu được nêu trong bảng sau: Bảng 1.1 Sản xuất điện năm 2007 của các nước công nghiệp hàng đầu (TWh) Theo IEA TT Nước Tổng Nhiệt điện Thủy điện Hạt nhân NL mới 1 Hoa Kỳ 4313,3 3085 264,3 808,4 50,1 2 Trung Quốc (2006) 2834,4 2205,1 556,8 50,3 22.2 3 Nhật Bản 1110,4 767,3 84,9 252,3 5,6 4 Nga (2001) 875,4 134,8 5 CHLB Đức 580,6 394,3 26,58 133,2 42,8 6 Canađa 580,7 154,8 385,3 88,6 2,52 7 Pháp 487,6 58,4 62,8 418,6 4,58 8 Hàn Quốc 420,9 279,5 4,9 136,6 4,6 9 Anh 383,7 279,5 8,9 57,2 5,2 10 Italia 347,2 253,0 37,9 0 10,0 II. Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng ở Việt Nam II.1. Tổng quan về năng lượng Việt Nam Việt Nam đã và đang khai thác các dạng năng lượng sơ cấp: than, dầu khí và thủy điện... Năm 1990, tổng năng lượng khai thác 7,1 TOE (Tonne of Oil Equivalent – tấn dầu tương đương). Đến năm 2003 đã là 35,1 triệu TOE. Nguồn năng lượng mới và tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt... đang sử dụng như là một bước thử nghiệm. Theo tổng hợp của chương trình KHCN-09 (12/2001) thì trữ lượng nguồn năng lượng sơ cấp ở Việt Nam được cho trong bảng 1.2. Bảng 1.2 Tiềm năng năng lượng sơ cấp của Việt Nam Trữ lượng Tổng Dầu (triệu ) 2329,8 Khí đồng hành (tỷ ) 593,3 Khí tự do (tỷ ) 1046,6 Than antraxit (triệu tấn) 6600 Than mỡ (triệu tấn) 21,2 Than nâu (triệu tấn) 318,6 Thủy điện TWh/năm 82 Uranium đủ dùng cho 9000 MW Địa nhiệt 472 MW Sinh khối 43-46 MTOE/năm Để phục vụ phát triển kinh tế ngành năng lượng Việt Nam tăng trưởng với tốc độ cao trong giai đoạn gần đây trong tất cả các lĩnh vực: khảo sát thăm dò, khai thác nguồn, truyền tải phân phối, xuất, nhập khẩu năng lượng. Tuy nhiên vẫn tồn tại nhiều vấn đề yếu kém trong ngành năng lượng là: Năng lực sản xuất còn thấp, còn tồn tại nhiều công nghệ cũ, lạc hậu, hiệu suất sử dụng thấp. Gây ô nhiễm môi trường. Hiệu quả kinh doanh của ngành thấp. Giá năng lượng cố định không thích hợp. Đầu tư cho ngành năng lượng còn thấp so với yêu cầu, thủ tục đầu tư rườm rà. Sản xuất than tăng từ 7,82 triệu tấn năm 1995 lên 45,84 triệu tấn năm 2006 với tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm là 17,4%, xuất khẩu than tăng 23,9%. Từ năm 2007 chính phủ hạn chế xuất khẩu than nên sản xuất than năm 2008 có xu hướng giảm. Bảng 1.3 nêu tình hình sản xuất than giai đoạn 2000-2008. Bảng 1.3 Tình hình sản xuất than Việt Nam giai đoạn 2000-2008 Theo Văn phòng tiết kiệm năng lượng Bộ Công Thương Năm 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2008 Sản xuất than (triệu tấn) 12,3 13,7 16,0 20,0 26,6 33,7 45,8 37,0 Dầu khí tăng trưởng với tốc độ nhanh và được cho trong bảng 1.4. Bảng 1.4 Tình hình khai thác và sử dụng dầu khí Việt Nam Theo Văn phòng tiết kiệm năng lượng Bộ Công Thương Năm 2005 2010 Dầu (triệu tấn) 15 18 Khí (triệu ) 12 14 Tiềm năng thủy điện ở Việt Nam cũng rất dồi dào và phân bố trên hầu khắp các vùng lãnh thổ. Với 2200 sông suối lớn nhỏ có chiều dài từ 10 km trở lên, đã sản sinh ra tổng tiềm năng kỹ thuật vào khoảng 120 tỷ kWh với công suất tương đương 30000 MW. Điện năng tăng trưởng với tốc độ 15% và được cho trong bảng 1.5 sau đây: Bảng 1.5 Tình hình sản xuất điện năng Việt Nam Năm 2000 2005 2008 2010 2015 2020 Công suất đặt ( MW) 4500 11000 14500 20000 34000 50000 Điện năng (TWh) 27 53 74 97 170 250 Ngoài ra, Việt Nam còn có tiềm năng dồi dào về các dạng năng lượng khác. Năng lượng địa nhiệt: với 300 nguồn nước khoáng nóng có nhiệt độ từ 300C – 1050C, tập trung ở Tây Bắc và Trung Bộ. Năng lượng mặt trời với số giờ nắng trung bình khoảng 2000-2500 h/năm. Năng lượng gió được đánh giá vào khoảng 800-1400 kWh/m3 năm, tại các hải đảo, từ 500-1000 kWh/m2 năm tại các vùng duyên hải và Tây Nguyên. II.2. Tác động của việc sử dụng năng lượng đến môi trường Việc gia tăng mức độ sử dụng năng lượng, luôn kèm theo nguy cơ gây ô nhiễm môi trường tại khu vực hoạt động năng lượng và góp phần làm suy giảm chất lượng môi trường toàn cầu. Hơn 80% nguồn năng lượng sử dụng của nước ta là nhiên liệu hoá thạch, nhiên liệu có nguồn gốc hữu cơ. Quá trình cháy của nhiên liệu hóa thạch tạo nên điôxit cácbon CO2 và mêtan CH4 cả hai là chất khí gây hiệu ứng nhà kính là nguyên nhân thay đổi khí hậu và làm nóng toàn cầu.Việc sử dụng năng lượng đóng góp khoảng 25% lượng phát thải CO2 và khoảng 15% tổng lượng khí nhà kính sinh ra do hoạt động của con người. Quá trình cháy nhiên liệu nói riêng và hoạt động năng lượng nói chung là nhân tố quan trọng gây ô nhiễm môi trường. Theo thống kê trong số các chất khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 chiếm 54%, mêtan 12%, ôzon 7%. Than là nhiên liệu phát thải CO2 nhiều nhất, trung bình 1 kg than phát thải 1,83 kg CO2. Như vậy các nhà máy nhiệt điện than trên thế giới hàng năm tạo nên 3,7 tỷ tấn cácbon điôxit (CO2), 10000 tấn sunfua điôxit (SO2) - nguyên nhân chính gây mưa axit, 10200 tấn NOx. Xăng phát thải 2,22 kg CO2/lít nhiên liệu. Dầu điêzen phát thải 2,68 kg CO2/lít nhiên liệu. Khí hóa lỏng phát thải 1,66 kg CO2/lít nhiên liệu. Các nguồn năng lượng hoá thạch phát thải tro bụi chứa thủy ngân, uranium, thorium, asen và các kim loại nặng khác là nguyên nhân gây ung thư và các bệnh hô hấp. Ngoài ra việc sử dụng năng lượng còn gây ô nhiễm môi trường nước thải, gây tiếng ồn. Ở Việt Nam theo số liệu của Tổng cục khí tượng thủy văn trong vòng 50 năm qua nhiệt độ trung bình tăng 0,7, mực nước biển tăng 20cm, nhiều khu vực bị khô hạn trong khi đó thiên tai lụt lội với cường độ ngày càng tăng. II.3. Chính sách năng lượng của Việt nam II.3.1. Quan điểm và chính sách năng lượng Quan điểm và chính sách năng lượng của Việt nam dựa trên sự hài hòa giữa hiệu quả kinh tế, an ninh năng lượng và bảo vệ môi trường. Cụ thể là: 1. Khai thác đa dạng, hợp lý và có hiệu quả nguồn tài nguyên trong nước, kết hợp với xuất nhập khẩu hợp lý trên cơ sở giảm dần, tiến đến không xuất khẩu nhiên liệu sơ cấp, đáp ứng nhu cầu năng lượng cho phát triển kinh tế xã hội, bảo tồn nhiên liệu và đảm bảo an ninh năng lượng cho tương lai. 2. Phát triển các công trình mới đồng thời với việc cải tạo nâng cấp các công trinh cũ. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các khâu từ sản xuất, truyền tải, chế biến và sử dụng năng lượng. 3. Phát triển năng lượng đi đôi với bảo tồn tài nguyên, bảo vệ môi trường sinh thái. Đảm bảo phát triển bền vững ngành năng lượng. 4. Từng bước hình thành thị trường cạnh tranh, đa dạng hóa phương thức đầu tư và kinh doanh ngành năng lượng. Nhà nước chỉ độc quyền những khâu then chốt để đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia. 5. Đẩy mạnh chương trình năng lượng nông thôn. Nghiên cứu phát triển các dạng năng lượng mới và tái tạo để đáp ứng cho nhu cầu sử dụng năng lượng, đặc biệt đối với các hải đảo, vùng sâu, vùng xa. 6. Phát triển nhanh ngành năng lượng theo hướng đồng bộ, hiệu quả, trên cơ sở phát huy nguồn nội lực, kết hợp với hợp tác quốc tế. 7. Phát triển dựa trên cơ sở sử dụng hợp lý, có hiệu quả nguồn tài nguyên năng lượng mỗi miền, đảm bảo cung cấp đầy đủ, liên tục, an toàn cho nhu cầu năng lượng của tất cả các vùng trong toàn quốc. 8. Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia phát triển nguồn điện trên cơ sở tiềm năng năng lượng sẵn có của Việt Nam, hạn chế phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu. II.3.2. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là sử dụng năng lượng một cách hợp lý, nhằm 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 cần thiết cho các quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt. Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình phát triển năng lượng. Thực hiện tốt công tác này sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một cao hơn của nền kinh tế quốc dân, đồng thời bảo vệ được môi trường. Khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng giúp tiết kiệm ngoại tệ, phát triển kinh tế –xã hội một cách bền vững. Tính toán cho thấy nếu giảm hệ số đàn hồi (tỷ số giữa tốc độ tăng tiêu thụ năng lượng/ tốc độ tăng trưởng GDP trong cùng giai đoạn) từ 1,46 hiện nay xuống 0,9 vào năm 2010, và 0,8 vào năm 2020 và các năm sau thì có thể tiết kiệm được khoảng 1 triệu TOE, tương đương với khoảng 250 triệu USD vào năm 2010 và 2 triệu TOE khoảng 500 triệu USD vào năm 2020. Mục tiêu giảm hệ số đàn hồi trước hết là nhằm vào công nghiệp và giao thông vận tải - hai ngành tiêu thụ năng lượng chính (chiếm khoảng 38% và 35% nhu cầu năng lượng), tiếp đến là ngành thương mại, dịch vụ và dân dụng. Biện pháp thực hiện đối với các ngành như sau: Đối với các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp: - Thực hiện các biện pháp công nghệ, cải tiến quản lý sửa chữa phục hồi cải tiến thiết bị. - Đổi mới nâng cấp thiết bị thay thế các thiết bị có hiệu suất thấp đổi mới công nghệ, sử dụng thiết bị hiện đại có hiệu suất năng lượng cao. - Thực hiện các giải pháp khoa học và công nghệ nhằm thiết kế chế tạo các trang thiết bị và phương tiện sử dụng năng lượng. - Xây dựng mô hình quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong doanh nghiệp. Đối với nghành giao thông vận tải: - Sử dụng có hiệu quả mạng lưới đường bộ, đường sắt, đường thủy, đường hảng không; khai thác tối đa năng lực của phương tiện, thiết bị; giảm thiểu lượng nhiên liệu tiêu thụ, hạn chế lượng phát thải vào môi trường. - Tăng cường vận tải hành khách và hàng hóa bằng đường sắt thay cho đường bộ. - Nghiên cứu phát triển hệ thống tàu điện ngầm tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. - Tăng cường sử dụng các loại xe có hiệu suất năng lượng cao, loại bỏ các phương tiện cũ và hiệu suất thấp. - Xây dựng quy hoạch giao thông trong các thành phố và quốc gia để xác định các tuyến vận tải hơp lý. - Đầu tư để phát triển hệ thông phân phối và phương tiện sử dụng khí hoá lỏng. Đối với nghành chiếu sáng: - Thực hiện tốt chương trình quốc gia Chiếu sáng tiết kiệm và hiệu quả. - Xây dựng hệ thống mới, cải tạo hệ thống chiếu sáng cũ, gia tăng chất lượng chiếu sáng đồng thời tìm cách giảm nhu cầu năng lượng cho chiếu sáng. - Thực hiện các hoạt động chuyển giao kỹ thuật sẽ hỗ trợ ngành chiếu sáng Việt Nam để đáp ứng những thị trường mới. - Nâng cao chất lượng thiết kế và lắp đặt các thiết bị chiếu sáng. Hơn 10 năm qua, cường độ năng lượng của Việt Nam không ngừng tăng lên, trong khi cường độ năng lượng của các nước phát triển giảm xuống. Do đó cần phải sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm và hiệu quả. Giảm tiêu thụ năng lượng thông qua chính sách sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả sẽ giảm gánh nặng về nhập khẩu năng lượng, giảm sức ép vốn đầu tư và tiết kiệm được ngoại tệ. II.3.3. Các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả: 1. Tăng cường quản lý của nhà nước về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, tổ chức hệ thống quản lý về tiết kiệm năng lương. - Hoàn thiện khung pháp lý về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong sản xuất công nghiệp, trong quản lý các công trình xây dựng, trong sinh hoạt đời sống và đối với các trang thiết bị sử dụng năng lượng. - Thành lập Ban chỉ đạo thực hiện Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. - Soạn thảo, trình quốc hội thông qua luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. 2. Tăng cường giáo dục, tuyên truyền phổ biến thông tin, vận động cộng đồng, nâng cao nhân thức, thúc đẩy sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trường. - Tuyên truyền, truyền thông, nâng cao nhận thức về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong nhân dân. - Đưa các nội dung về giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả vào hệ thống giáo dục quốc gia. - Triển khai thí điểm cuộc vận động xây dựng mô hình "Sử dụng tiết kiệm điện trong gia đình". 3. Phát triển, phổ biến các tiểu chuẩn và trang thiết bị hiệu suất cao, tiết kiệm năng lượng, từng bước loại bỏ các trang thiết bị hiệu suất thấp. - Phát triển các tiểu chuẩn và tem chứng nhận sản phẩm tiết kiệm năng lượng cho một số sản phẩm tiết kiệm năng lượng. - Hỗ trợ kỹ thuật đối với các nhà sản xuất trong nước tuân theo các tiêu chuẩn hiệu suất năng lượng. 4. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp. - Xây dựng mô hình quản lý và sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các doanh nghiệp. - Hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất công nghiệp thực hiện nâng cấp, cải tiến, hợp lý hóa dây chuyền công nghệ nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả. 5. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các tòa nhà. - Nâng cao năng lực và triển khai hoạt động sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong thiết kế xây dựn và quản lý các tòa nhà. - Xây dựng mô hình và dựa vào hoạt động có nề nếp công tác quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong các tòa nhà. 6. Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong hoạt động giao thông vận tải: Khai thác tối ưu năng lực của phương tiện, thiết bị giao thông, giảm thiểu nhiên liệu tiêu thụ, hạn chế lượng phát thải vào môi trường. II.4. Năng lượng trong các quá trình công nghiệp điển hình II.4.1. Công nghệ sản xuất xi măng Xi măng là một sản phẩm đòi hỏi tiêu phí nhiều năng lượng. Trong một nhà máy sản xuất xi măng, năng lượng thường chiếm khoảng 20-25% tổng giá thành sản xuất. Có 4 công nghệ cơ bản sản xuất xi măng: Công nghệ ướt: Nguyên liệu thô hòa trộn với 30-40 % nước và được nung trong lò. Công nghệ ướt tiêu tốn nhiều năng lượng hơn các công nghệ khác. Công nghệ bán ướt: Nguyên liệu thô được chuẩn bị theo công nghệ ướt sau đó được sấy và cấp vào lò dưới dạng hạt nhỏ thành một khối khô. Công nghệ bán khô: Nguyên liệu được nghiền theo quy trình khô và thêm khoảng 12-12 % nước. Công nghệ khô là công nghệ của các lò nung hiện đại trong đó nguyên liệu cấp dưới dạng bột khô. Hình 1.3 Lò nung xi măng Quá trình sản xuất xi măng sử dụng hai dạng năng lượng sơ cấp: nhiệt năng dùng nhiên liệu than hoặc khí đốt và năng lượng cơ được truyền động bằng điện. Nhiệt năng chiếm khoảng 87% tổng năng lượng. Hai cụm tiêu thụ năng lượng nhiều nhất trong quá trình sản xuất xi măng là quá trình sản xuất clinker và quá trình nghiền. Tiêu thụ năng lượng điển hình cho sản xuất xi măng được cho trong bảng 1.6. Bảng 1.6 Tiêu thụ điện và nhiệt năng cho công nghệ sản xuất xi măng Công nghệ Nhiệt năng (GJ/ tấn) Điện năng (kWh/tấn) Công nghệ ướt 5,02-5,03 70-125 Công nghệ bán ướt 3,15-3,86 70-125 Công nghệ khô 2,88-3,40 110-125 Công nghệ bán khô 3,10-3,50 110-125 Các giải pháp tiết kiệm năng lượng trong sản xuất xi măng: Giải pháp dài hạn và trung hạn: chuyển từ công nghệ cũ sang công nghệ mới hoặc công nghệ có hiệu suất cao, tái sử dụng nguyên liệu và nhiệt thải. Hệ thống lọc bụi tốt giảm tổn thất nguyên liệu. Mỗi phần trăm nguyên liệu tổn thất sẽ tiêu thụ năng lượng thêm 42 MJ/ tấn clinker. Các ước lượng sự tiết kiệm năng lượng theo sự thay đổi công nghệ được cho trong bảng 1.7. Bảng 1.7 Tiết kiệm năng lượng theo sự thay đổi công nghệ Hoạt động Công nghệ cũ Công nghệ mới Tiết kiệm năng lượng (lần) Thay thế ướt Khô với gia nhiệt sơ bộ 1,8-5,0 Chuyển đổi ướt Khô với gia nhiệt sơ bộ 1,8-4,0 Chuyển đổi ướt Khô 0,8-1,6 Thay thế ướt bán ướt với gia nhiệt sơ bộ từng bước tới 3,0 Chuyển đổi ướt bán ướt với gia nhiệt sơ bộ từng bước tới 2,5 Thay thế ướt ướt với thiết bị sấy phun tới 2,0 Chuyển đổi ướt ướt với thiết bị sấy phun 0,9-2,0 Thay thế khô Khô với gia nhiệt sơ bộ 0,2- 2,0 Chuyển đổi khô Khô với gia nhiệt sơ bộ 0,9-1,5 Giải pháp ngắn hạn: Kiểm soát không khí cháy (giảm 10% hệ số không khí thừa có thể tiết kiệm được 35-85 MJ/tấn clinker). Tăng cường cách nhiệt của lò nung. Kiểm soát các thành phần cấu tạo của nguyên liệu thô. Bịt kín không cho không khí lọt vào. Vận hành đảm bảo lò làm việc liên tục. Các giải pháp ngắn hạn có thể tiết kiệm 10-15% năng lượng. II.4.2. Công nghệ sản xuất gạch, gốm sứ Nguyên liệu thô dùng làm gốm sứ chủ yếu là cao lanh, đất sét và các chất phụ gia. Trong công nghệ gốm sứ sử dụng hai dạng năng lượng là điện và nhiệt. Điện năng sử dụng cho truyền động cho các máy nghiền, trộn, bơm quạt và thắp sáng. Nhiệt năng dùng cho sấy và nung trong đó nhiệt năng chiếm phần lớn. Công đoạn nung tiêu tốn nhiệt năng nhiều nhất nên cần tập trung cải tiến trong giai đoạn này. Chi phí năng lượng thường chiếm từ 15-20% giá thành. Trong công nghệ sản xuất gạch năng lượng được sử dụng trong hai công đoạn: Đùn ép, chế biến gạch mộc. Các máy đùn ép thường chạy bằng máy nổ 12-16 V hoặc động cơ điện không đồng bộ công suất dưới 15 kW làm việc với tải cực đại. Nung đốt trong lò theo kiểu gián đoạn. Đây là công đoạn tiêu tốn năng lượng nhiều nhất và khí thải ảnh hưởng lớn đến môi trường. Với công nghệ đốt truyền thống các mẻ đốt kéo dài và không sử dụng được nhiệt thừa của khói thải và của gạch đã nung trong giai đoạn nguội khiến cho tiêu hao năng lượng lớn. Các biện pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong công nghiệp gốm sứ được cho trong bảng 1.8 sau đây: Bảng 1.8 Các biện pháp tiết kiệm năng lượng cho ngành gốm sứ Biện pháp Quá trình sấy Quá trình nung 1.Tăng cường quản lý trong xí nghiệp -Điều khiển và giám sát quá trình cháy nhiên liệu. -Khống chế nhiệt độ khói thải. -Hạn chế rò rỉ khí nóng và lọt khí lạnh. -Hiệu chỉnh lượng không khí đốt. -Giám sát quá trình nung, điều chỉnh tốc độ nạp phôi. 2. Cải tiến thiết bị - Cách nhiệt tường lò. - Nên chuyển sang dạng lò nung liên tục - Nên lắp đặt
Luận văn liên quan