Các giải pháp tiết kiệm năng lượng tiềm năng trong lò hơi công nghiệp.

Lò hơi công nghiệp là thiết bị không thể thiếu trong nhiều ngành công nghiệp sản xuất hiện nay. Và để sử dụng hiệu quả thiết bị này cũng như tiết kiệm được nguồn năng lượng mà nó mang lại là điều cần thiết. Ở bài viết này sẽ đề cập đến mục đích, cơ sở nghiên cứu và đưa ra một số giải pháp tiết kiệm năng lượng cho lò hơi.

Mục đích, cơ sở nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng lò hơi

Mục đích nghiên cứu

Trong giai đoạn tăng trưởng nền kinh tế hiện nay, Việt Nam đang có thứ hạng cao trên thế giới về chỉ số tăng trưởng kinh tế bất chấp việc suy thoái kinh tế toàn cầu đang ảnh hưởng đến tất cả các nước trên thế giới. Song song với việc phát triển nền kinh tế, các ngành công nghiệp được đặt mũi nhọn phát triển, tuy nhiên thách thức đặt ra là mức độ tăng trưởng nền kinh tế diễn ra mạnh mẽ cũng đồng nghĩa với việc nhu cầu sử dụng năng lượng cũng tăng nhanh. Tính trung bình mỗi năm nhu cầu sử dụng năng lượng của đất nước tăng lên gấp 2 nhưng mức độ tăng trưởng ngành năng lượng trong nước lại chỉ đáp ứng được khoảng 60% nguồn năng lượng yêu cầu.

Nhận thấy được tầm quan trọng của việc Tiết kiệm năng lượng, Chính phủ đã ban hành các Chính sách về việc sử dụng nguồn năng lượng tiết kiệm và hiệu quả như: Ngày 03/09/2003 Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Nghị định số 102/2003/NĐ-CP “Về Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”, tiếp theo Bộ Công nghiệp đã ban hành Thông tư số 01/2004/TT-BCN ngày 02/07/2004 về “Hướng dẫn sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả đối với các cơ sở sản xuất”. Năm 2006 Thủ tướng Chính phủ đã có Quyết định số 79/2006/QĐ-TTg  “Phê duyệt Chương trình mục tiêu Quốc gia về sử dụng Năng lượng tiết kiệm và hiệu quả”, Quyết định số 80/2006 QĐ-TTg “Phê duyệt chương trình tiết kiệm điện giai đoạn 2006 - 2010”.

Năm 2010, Luật Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cũng đã được ban hành. Luật này quy định về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả; chính sách, biện pháp thúc đẩy sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả; quyền, nghĩa vụ, trách nhiệm của tổ chức, hộ gia đình, cá nhân trong sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Tuy nhiên để các chủ trương chính sách của nhà nước đi vào cuộc sống và phát huy hiệu quả, thì tham gia tích cực của mỗi cá nhân, từng hộ gia đình, các đơn vị sản xuất sẽ đóng vai trò quyết định. Vì vậy, việc chung tay xây dựng một hệ thống quản lý năng lượng và sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả là một vấn đề quốc sách.

Cơ sở nghiên cứu

Tại các nhà máy của các ngành công nghiệp như: chế biến thủy hải sản, sản xuất rượu - bia - nước giải khát, lưu hóa cao su, chế biến thực phẩm, đun nước nóng hoặc cấp hơi cho khu giặt ủi của khách sạn, v.v… lò hơi là nơi tiêu thụ nhiên liệu lớn nhất phục vụ cho nhu cầu năng lượng. Các nguồn nhiên liệu đốt cho lò ngoài việc tiêu hao năng lượng còn là nguồn phát thải gây ảnh hưởng tới môi trường trong và xung quanh nhà máy.

Theo thống kê sơ bộ, Việt Nam hiện đang sử dụng hơn 2.000 lò hơi các loại, trong đó chủ yếu thuộc lĩnh vực công nghiệp. Các lò hơi này có công suất từ 1 tấn/giờ đến 300 tấn/giờ. Phần lớn các lò hơi mà chúng ta đang sử dụng có hiệu suất sử dụng năng lượng thấp, làm gia tăng lượng khí độc hại do đốt nhiên liệu phát thải vào môi trường và kém hiệu quả về mặt kinh tế. Theo nghiên cứu gần đây của Bộ Công nghiệp, do công nghệ lò hơi lạc hậu nên mức tiêu hao năng lượng để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm cao. Vì vậy, việc nâng cao hiệu suất, tiết kiệm năng lượng đối với lò hơi đang là vấn đề được các doanh nghiệp quan tâm, nhất là trong thời điểm hiện nay khi giá nhiên liệu có xu hướng ngày càng tăng. Ngoài ra, việc vận hành lò hơi và hệ thống hơi cũng là vấn đề phức tạp đòi hỏi sự an toàn và tính hệ thống cao. Bởi vậy, việc quản lý điều hành tốt khu vực sản xuất hơi và hệ thống hơi đồng thời chú ý các phương pháp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống hơi đóng vai trò quan trọng cho hoạt động ổn định và tiết kiệm của nhà máy.

Các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả

Hoạt động vận hành lò hơi là quá trình tương tác giữa dòng vào (năng lượng và chất) và dòng ra (thành phẩm, các chất thải trong công nghiệp).

Các dòng vào, dòng ra có tính tương đồng nhau giữa các loại hình công nghiệp. Năng lượng, nhiên liệu đưa vào một phần chuyển thành dạng năng lượng có ích. Một phần khác bị thải bỏ ra môi trường ở các dạng khác nhau, gây ra các tổn thất năng lượng cơ bản trong lò hơi:

• Tổn thất nhiệt do khói thải: Thành phần tổn thất này được quyết định bởi nhiệt độ khói thải và lượng không khí thừa. Quản lý tốt lượng không khí đưa vào buồng đốt và những khu vực không khí lọt sẽ là một cách giảm tổn thất khói thải. Việc bám bụi trên các bề mặt trao đổi nhiệt sẽ làm giảm trao đổi nhiệt của khói cho môi chất, dẫn đến nhiệt độ khói thải tăng, giảm hiệu suất lò.
• Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt hoá học: Thành phần tổn thất này chủ yếu do việc cung cấp không khí (ôxy) không đủ, không đều vào trong buồng đốt.
• Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt cơ học (các hạt rắn chưa cháy hết): Thành phần tổn thất này phải được kiểm soát thông quan việc quản lý tốt chất lượng nhiên liệu nhập vào (độ ẩm, chất bốc, v.v.)
• Tổn thất nhiệt bức xạ ra môi trường: Thành phần tổn thất này sẽ giảm đáng kể nếu thực hiện các biện pháp quản lý vận hành. Tổn thất này sẽ giảm được khi nhiệt độ tường lò được bảo ôn tốt, giảm những khe hở tường vừa tránh được tổn thất bức xạ vừa đảm bảo an toàn tốt.
• Tổn thất do thải xỉ: Thành phần tổn thất này chủ yếu do lượng xỉ thải ra và nhiệt độ thải xỉ quyết định.

Sơ đồ dòng năng lượng và vật chất vào và ra của lò hơi

Từ việc phân tích các tổn thất nhiệt, ta có các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả trong hệ thống lò hơi như sau:

Các giải pháp về xử lý và kiểm soát nguồn năng lượng, vật chất đầu vàovà trong quá trình vận hành lò:

• Kiểm soát hệ số không khí thừa.
• Xử lý nước cấp cho lò, kiểm soát cáu cặn và bám bẩn
• Giảm sự thất thoát do bám bẩn và đóng cặn
• Bảo ôn lò hơi
• Điều tiết thay đổi tốc độ quạt, thiết bị quạt gió và bơm
• Thay thế lò hơi (thay thế nhiên liệu đốt, thay thế công nghệ lò)

Các giải pháp về kiểm soát nguồn năng lượng, vật chất đầu ra và tận dụng các tổn thất nhiệt lò hơi:

• Điều tiết xả hơi tự động
• Giảm áp suất hơi nước của lò hơi
• Kiểm soát nhiệt độ khói thải
• Kiểm soát lưu lượng xả đáy lò
• Thu hồi nước ngưng
• Tận dụng nhiệt thải nâng cao chất lượng hơi
• Tận dụng nhiệt để gia nhiệt nước cấp cho lò

Ở bài viết sau, Lò hơi Bách Khoa sẽ thông tin chi tiết hơn về các giải pháp tiết kiệm năng lượng cho lò hơi công nghiệp. Mời bạn quan tâm ghé đọc nhé.