Doanh nghiệp
Công tác quản lý sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại Tổng Công ty CN Xi măng Việt Nam
27/06/2011 9:34:43 AM
Trong những năm qua, Ngành xi măng đã đóng góp một phần không nhỏ vào tốc độ tăng trưởng kinh tế Việt Nam. Chính vì thế Chính phủ xác định xi măng là ngành phát triển chiến lược nhằm hỗ trợ các thành phần phát triển kinh tế. Tuy nhiên, ngành xi măng trong nước hiện nay đang đối mặt với nhiều khó khăn , thách thức như tình trạng cung vượt cầu nhiều, giá điện, than, xăng dầu và các nguyên liệu đầu vào khác vẫn đang tiếp tục tăng cao.
Thách thưc lớn hiện nay của ngành xi măng là phải tìm ra được giải pháp quản lý cũng như áp dụng công nghệ phù hợp để nâng cao hiệu quả sử dụng tiết kiệm năng lượng trong quá trình sản xuất clinker – xi măng, góp phần giảm giá thành sản phẩm trong khi vẫn đảm bảo được chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, trên thực tế , việc giảm tiêu hao nhiên liệu, điện năng… đã được các công ty thành viên VICEM triển khai thực hiện từ lâu.vì việc này nằm trong chủ trương lớn của các công ty nhằm tăng năng suất, chất lượng và giảm giá thành sản phẩm. Thực hiện trương chình “ Mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả giai đoạn 2006-2010” của Bộ Công Thương, trong những năm qua Tổng công ty Công nghiệp Xi măng Việt Nam (VICEM ) đã tập trung chỉ đạo nghiên cứu các giải pháp quản lý và công nghệ nhằm mục tiêu giảm tiêu hao năng lượng nhiệt và điện trong các dây chuyền sản xuất xi măng tại các công ty thành viên trong toàn VICEM. Kết quả là trong thời gian qua, VICEM đã đang triển khai thực hiện và đưa vào áp dụng những giải pháp quản lý và công nghệ nhằm hướng tới mục tiêu nói trên , trong đó có một số giải pháp điển hình cụ thể như sau: 1. Trong những năm gần đây, tại Việt Nam, đã có rất nhiều nhà máy thủy điện và nhiệt điện được xây dưng mới. Tuy nhiên, trên cả nước vẫn liên tục xảy ra tình trạng thiếu điện. Do đó, vấn đề tiết kiệm điện và sử dụng nguồn nhiệt thừa để phát điện đang trở thành vấn đề rất cấp bách. Ngay từ cuối năm 1997, VICEM đã quan tâm tiếp cận công nghệ tận dụng nhiệt khí thải lò quay để phát điện sử dụng trong nhà máy xi măng nhằm giảm bớt việc sử dụng điện từ lưới điện quốc gia. Như chúng ta đã biết công nghệ sản xuất xi măng từ khi ra đòi tới nay sử dụng nguồn năng lượng chính là than và điện. Trong quá trình sản xuất, một lượng khí thải và bụi khá lớn với nhiệt độ cao ( khoảng hơn 3000 C) chủ yếu ở tháp sấy sơ bộ PH và ghi làm nguội clinker thải ra làm ô nhiễm môi trường, lãng phí năng lượng , lãng phí nguồn tài nguyên và giảm hiệu quả sản xuất, các nhà máy xi măng cần được trang bị hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải. Nếu như tất cả các dây chuyền xi măng lò quay công nghệ khô của Việt Nam được trang bị hệ thống phát điện tận dụng nhiệt khí thải , thì công suất tổng các trạm phát điện khoảng 200 MW , phát ra một lượng điện chiếm tới khoảng 20% lượng điện tieu thụ từ lưới điện. Đây là con số khá lớn đối với một ngành công nghiệp có suất tiêu hao năng lượng lớn như ngành xi măng. Tận dụng được nguồn điện đó, bài toán năng lượng trong các nhà máy xi măng sẽ được giải quyết đáng kể., không chỉ mang tới lợi ích kinh tế mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Chính vì lẽ đó công nghệ tận dụng nhiệt khí thải phát điện được coi là biện pháp tiết kiệm điện năng dang rất được quan tâm trong ngành công nghiệp xi măng ở Việt Nam và VICEM đã triển khai thành công dự án “ Tận dụng nhiệt khí thải lò quay để phát điện “ tại nhà máy xi măng Hà Tiên 2 do tổ chức NEDO của Nhật Bản tài trợ. Hãng Kawasaki thiết kế và cung cấp thiết bị nồi hơi. Máy turbine , máy phát điện và các thiết bị điện, thiết bị xử lý nước. Công suất phát điện 2950 kĐến năm 2009 , qua 7 năm hoạt động , trạm phát nhiệt điện khí thải tại Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 đã phát ra 105 triệu kWh, mang lại lợi ích rõ rệt trên các phương diện kinh tế xã hội, tiết kiệm năng lượng , bảo vệ môi trường, làm giảm đáng kể giá xi măng, hệ thống thiết bị của trạm phát điện làm việc ổn định , không ảnh hưởng tới quá trình sản xuất xi măng. Chỉ tính riêng từ tháng 3/2002 đến 10/2006 công nghệ trên đã cung cấp được tổng lượng điện gần 72 triệu kWh cho các dây chuyền sản xuất tại Công ty xi măng Hà Tiên 2. Không chỉ tiết kiệm điện năng, tính từ 7/2004 đến 10/2006 Công ty còn tiết kiệm được trên 2,1 triệu lít dầu ADO từ việc tiết kiệm dầu sấy nhiên liệu. Hệ thống phát điện này còn giúp giảm nhiệt độ dầu vào và ra của máy nghiền nhiên liệu và lọc bụi điện , giúp cho máy nghiền nhiên liệu hoạt động ổn định và gián tiếp nâng năng suất máy nghiền thêm khoảng 10-15T/h, hiệu suất lọc bụi cũng được cải thiên.Từ kết quả đạt được qua việc vận dụng công nghệ trên tại nhà máy xi măng Hà Tiên 2, hiện VICEM dang tích cực triển khai lắp đặt dự án đầu tư xây dựng các dự án “ Trạm phát điện tận dụng nhiệt khí thải của lò” tại các nhà máy xi măng Hoàng Thạch, Bỉm Sơn, Bình Phước, Tam Điệp…vv…..2. Để đáp ứng mục tiêu có được năng suất , chất lượng cao, giá thành hạ, tăng năng lực cạnh tranh, đã từ lâu Vicem động viên các công ty thành viên tích cực tham gia phong trào sáng kiến , cải tiến kỹ thuật , áp dụng tiến bộ kỹ thuật, hợp lý hóa sản xuất…. trong đó, tiết kiệm nhiệt năng, điện năng, là một mặt quan trọng. Việc tiết kiệm năng lượng được thể hiện trên nhiều khía cạnh như:Sản xuất clinker với chất lượng tốt, mác cao để có khả năng pha được nhiều phụ gia xi măng, tăng được khối lượng xi măng tức là giảm được chi phí tăng năng lượng trên một tấn sản phẩm, Tỷ lệ pha phụ gia năm 2010 đã có nhiều tiến bộ so với các năm trước, cụ thể xi măn g PCB30 đạt tỷ lệ 22-24%, xi măng PCB40 đạt 16-18%, xi măng rời PCB40 đạt 7-12%. Việc pha 5-7% đá vôi đã được VICEM Hà Tiên duy trì tốtViệc áp dụng các động cơ có biến tần đã tạo điều kiện cải thiện chế độ khởi động, điều khiển vận tốc quay, tiết kiệm điện năng trong sản xuất. Các hệ thống động cơ- biến tần đã và đang tiếp tục được triển khai trong tất cả các công ty thành viên sản xuất xi măng của Vicem. Để minh họa cho việc này có thể lấy trường hợp các bộ biến tần cho các động cơ thuộc hệ thống quạt làm mát của thiết bị làm lạnh clinker tại công ty xi măng Tam Điệp làm ví dụ. Trước đây với công nghệ cũ, các động cơ quạt ghi làm nguội clinker tại Công ty Xi măng Tam Điệp là các động cơ quạt có công suất lớn từ 75 kW đến 200 kW vận hành liên tục và tiêu tốn nhiều năng lượng điện. Tại mỗi động cơ quạt có lắp 01 van để điều chỉnh lưu lượng gió theo yêu cầu sản xuất với các góc mở van khác nhau. Với phương pháp điều khiển này, hệ thống đáp ứng dược nhu cầu về sử dụng lưu lượng gió ra ổn định theo giá trị đặt (set point) phù hợp với mục đích công nghệ. Tuy nhiên, hệ thống chưa tối ưu về sử dụng năng lượng điện do tổn hao khi động cơ chạy non tải và tổn thất năng lượng trên van là rất lớn. Qua quá trình khảo sát, phân tích đánh giá thực tế toàn hệ thống và tiền hành thí nghiệm lắp đặt chạy thử một bộ biến tần trên động cơ quạt 441FN41 thay cho việc điều chỉnh độ mở van quạt bằng điều chỉnh tốc độ quạt. Công ty đã triển khai lắp các tủ biến tần đồng bộ bên cạnh các tủ điều khiển động cơ quạt làm mát hiện tại cùng các thiết bị giám sát và tối ưu hóa vận hành , giải quyết vấn đề tiêu hao năng lượng rất đáng kể. Trước khi lắp đạt bộ biến tần, việc điều khiển hệ thống chủ yếu phụ thuộc vào điều khiển độ mở của van tiết lưu ( damper) nhằm thay đổi lưu lượng gió vào giàn ghi làm nguội clinker. Sau khi lắp đặt bộ biến tần, giá trị kinh tế thu được từ việc tiết kiệm điện tại 06 động cơ quạt ghi làm nguội clinker trong một năm là 1.047.893.000 VNĐ và năng lượng điện tiết kiệm được khi sử dụng biến tần lắp cho 06 động cơ quạt là 0,902kWh/t clinker. Đồng thời, nhà máy tiết kiệm được một khoản kinh phí đáng kể hàng năm cho việc duy tu, bảo dưỡng, thay thế các van điều tiết lưu lượng đầu vào, cải thiện được chế độ phát nhiệt của các hoạt động cơ quạt làm tăng tuổi thọ của động cơ…vv….. 3. Đứng trước thực trạng yêu cầu ngày càng khắt khe về chất lượng sản phẩm cũng như việc giảm thiểu chi phí sản xuất, bảo trì cũng như giảm tiêu hao năng lượng điện và nhiệt, trong những năm qua, VICEM đã chỉ đạo các đơn vị thành viên triển khai nghiên cứu, lập dự án cải tạo nâng cấp dây chuyền thiết bị nhằm mục tiêu nân được năng suất lò nung lên thêm 10%, cải thiện được chất lượng của sản phẩm trong khi chi phí nhiên liệu, năng lượng điện tiêu hao chỉ tăng lên rất ít, nhờ vậy sẽ giảm được chi phí năng lượng và nhiên liệu tiêu hao trên 01 tấn sản phẩm. Việc thực hiện các dự án này chỉ yêu cầu vốn đầu tư nhỏ, thời gian thu hồi vốn ngắn( thường chỉ mất 1,5- 2 năm) Việc cải tạo nâng cấp nói trên đã được triển khai thực hiện đầu tiên ở công ty Xi măng Hoàng Mai trong năm 2004-2005 và hiện đang được thực hiện ở dây chuyền 2 Công ty Xi măng Hoàng Thạch 4. Với xu hướng phổ biến hiện nay trên thế giới là dần loại bỏ các công nghệ sản xuất xi măng lạc hậu như công nghệ sản xuất xi măng lò đứng và lò quay phương pháp ướt , áp dụng công nghệ sản xuất lò quay phương pháp khô hiện đại với mức độ cơ giới hóa và tự động hóa cao, tạo ra các sản phẩm xi măng đạt chất lượng cao, tiêu tốn nguyên liệu và năng lượng thắp, bảo vệ môi trường. VICEM đã chỉ đạo Công ty xi măng Bỉm Sơn thực hiện thành công dự án chuyển đổi công nghệ, nâng công suất dây chuyền 2( lò ướt: 1.750 tấn Clinker/ngày) sang công nghệ lò quay phương pháp khô( 3.500 tấn Clinker/ngày) trong năm 2002. Khác với việc sản xuất xi măng theo pháp ướt đòi hỏi phảo trộn nguyên liệu thô( đá vôi và đá sét hoặc đất sét) với nước để tạo ra bùn , việc sản xuất xi măng theo phương pháp khô không cần nước để trộn với nguyên liệu và do đó có thể loại hẳn quá trình bay hơi là quá trình tiêu tốn đáng kể nguồn năng lượng. Nhờ đó, nhà máy có thể giảm được hơn 50% năng lượng tiêu hao khi chuyển đổi từ công nghệ ướt sang công nghệ khô. Hiện tại, xi măng Bỉm Sơn đang triển khai lập dự án chuyển đổi công nghệ lò quay ướt sang công nghệ lò quay khô cho dây chuyền sản xuất xi măng số 1 và dự kiến sẽ hoàn thành đưa vào sử dụng trong giai đoạn từ năm 2016-2025. Theo kế hoạch, VICEM sẽ tiếp tục chỉ đạo thực hiện dự án chuyển đổi và thay thế hai dây chuyền sản xuất lò quay theo phương pháp ướt ( dây chuyền 1&2) của Công ty Xi măng Hà Tiên 2 bằng một dây chuyền sản xuất theo phương pháp khô, nâng công suất từ 0,2 triệu tấn/năm lên 1,4 triệu tấn/ năm và cũng được dự kiến sẽ hoàn thành và đưa vào sử dụng trong giai đoạn từ năm 2016-2025. Khi các dự án chuyển đổi công nghệ của ba dây chuyền ướt này hoàn thành sẽ góp phần đáng kể vào chương trình tiết kiệm điện năng cũng như nhiệt năng tiêu hao của VICEM, mang lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần giảm giá thành sản phẩm và cải thiện được môi trường dân sinh xung quanh khu vực các nhà máy. Như vậy, trên cơ sở các nghiên cứu , các ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật và các kết quả đạt được trong thực tế tại các đơn vị sản xuất, VICEM đã nhận thức được tầm quan trọng quá trình sản xuất clinker-xi măng và điều đó được thể hiện ngay từ trong giai đoạn chuẩn bị đầu tư các dự án như lựa chọn công nghệ , thiết bị tiên tiến, hiện đại nhằm giảm thiểu tiêu hao năng lượng và sản xuất ra các sản phẩm chất lượng cao , trong quá trình sản xuất các đơn vị trong toàn VICEM luôn chủ động , sáng tạo và không ngừng phát huy sáng kiến cải tiến kỹ thuật , áp dụng các thành tựu khoa học mới nhằm mục tiêu nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm và tiết kiệm triệt để năng lượng sử dụng. Kết quả là, trong nhưng năm qua, cùng với sự thay đổi của đất nước , bằng sự phấn đấu nỗ lực gian khổ của toàn thể cán bộ công nhân viên trong từng đơn vị sản xuất, VICEM đã hoàn thành các chỉ tiêu kế hoạch của Nhà Nước giao cho, phát huy được những lợi thế bước đầu đã khẳng định vị thế thương hiệu số 1 Việt Nam của mình trên thị trường vật liệu xây dụng , đặc biệt là trong ngành công nghiệp sản xuất xi măng ở Việt Nam. Theo Thông tin KHKT Xi măng