CAÙC GIAÛI PHAÙP TIEÁT KIEÄM NAÊNG LÖÔÏNG CHO CAÙC NGAØNH COÂNG NGHIEÄP

Transcription

1 CAÙC GIAÛI PHAÙP TIEÁT KIEÄM NAÊNG LÖÔÏNG CHO CAÙC NGAØNH COÂNG NGHIEÄP

2 Heä thoáng thieát bò trong nhaø maùy: Heä thoáng quaït thoâng gioù, quaït thaùp giaûi nhieät Bôm nöôùc giaûi nhieät Heä bôm ñieàu aùp Heä thoáng xöû lyù nöôùc thaûi Heä thoáng noài hôi Maùy thoåi khí, maùy neùn khí v.v

3 NGUYEÂN LYÙ TIEÁT KIEÄM NAÊNG LÖÔÏNG Nguyeân taét cô baûn cuûa Bôm vaø Quaït ly taâm Löu Löôïng: Q1 Q 2 = n1 n 2 Aùp suaát: H 1 H 2 = Coâng suaát: P1 P 2 = n 1 2 n 2 n 1 3 n 2

4 Quy luaät cuûa tyû leä thöùc 1. Löu löôïng Q tyû leä thuaän vôùi toác ñoä 2. Aùp suaát H tyû leä vôùi bình phöông toác ñoä 3. Coâng suaát P tyû leä vôùi laäp phöông toác ñoä Flow α speed Pressure α speed 2 Power α speed 3 Thí duï: Taïi 80% toác ñoä, Coâng suaát ñöôïc söû duïng = 0.8 x 0.8 x 0.8 = 0.51hay 51% Naêng löôïng tieát kieäm ñöôïc = 100% 51% = 49%

5 Chi phí vaän haønh Chi phí troïn voøng ñôøi cuûa ñoäng cô bôm 5% 95% Ñöôïc thoáng keâ nhö sau: - Chi phí ñaàu tö ban ñaàu + chi phí baûo haønh troïn ñôøi cuûa bôm chieám khoaûng 5% cuûa toång chi phí. - 95% chi phí coøn laïi laø chi phí veà naêng löôïng ñieän vaän haønh. Theo thoáng keâ cuûa British Pump Manufacturers Association (BPMA) noùi raèng 20% naêng löôïng treân theá giôùi ñöôïc söû duïng cho bôm vaø 95% soá bôm ñoù coù coâng suaát lôùn hôn thöïc teá

6 Caùc phöông phaùp ñieàu khieån löu löôïng Chaátkhí Dampers Inlet guide vanes Variable pitch fan Variable Speed Drive (VSD) Bôm ly taâm chaát loûng Bypass valve (three way) Throttling valve (two way) Variable Speed Drive (VSD)

7 Hay noùi moät caùch khaùc Khi chuùng ta thaáy baát kyø moät phöông phaùp ñieàu khieån naøo beân treân trong heä thoáng (ngoaïi tröø Bieán taàn - Variable Speed Drive), thì chuùng ñeàu coù tieàm naêng tieát kieäm naêng löôïng!!!

8 Yeâu caàu naêng löôïng Pressure Power Flow x Pressure Flow

9 Energy Requirements Pressure Flow LöuLöôïngmongmuoán

10 Yeâu caàu naêng löôïng Van Tieát Löu (Throttling) Coâng Suaát Pressure Flow

11 Yeâu caàu naêng löôïng Three-Way Valve (Bypass) Pressure Flow Power Balancing Valve

12 Yeâu caàu naêng löôïng Pressure Bieán Taàn Flow Power

13 Chöùc naêng cuûa thaùp giaûi nhieät Ñöôïc duøng ñeå loaïi boû nhieät töø caùc nguoàn khaùc nhau nhö maùy moùc thieát bò hay caùc quy trình phaùt sinh nhieät. Moät löôïng nöôùc ñaõ bay hôi trong thaùp giaûi nhieät, vaø phaàn nöôùc laïnh thì toàn taïi. Quaït thaùp giaûi nhieät

14 Ñieàu khieån quaït thaùp giaûi nhieät Vì coù söï khaùc bieät veà nhieät ñoä khaù lôùn giöõa ngaøy vaø ñeâm neân toác ñoä quaït coù theå giaûm tuøy thuoäc vaøo nhieät ñoä. Vò trí cuûa Sensor nhieät ñoä naèm treân ñöôøng hoài löu cuûa caùc chaäu thaùp. Yeâu caàu baûo veä quaù taûi, quaù nhieät cho taát caû caùc quaït Cooling Tower Fan Drive Cooling Tower Cells Temperature Sensor Chiller Load Condenser Water Pump

15 Nhöõng öu ñieåm khi söû duïng bieán taàn ñieàu khieån toác ñoä quaït Tieát kieäm naêng löôïng Giaûm ñaùng keå ñoä oàn Giaûm hao moøn cô khí Nhieät ñoä nöôùc trôû neân oån ñònh

16 Condenser Water Pump Basics Provides water flow for the heat exchanger and Cooling Tower Traditional Control Methods No active control Important to maintain design flow for: Correct Cooling Tower Operation Correct heat exchanger Operation Cooling Tower Fan Condenser Water Pump

17 Condenser Water Pump Basics Pump is often oversized to compensate for pipe scaling later on Pump Pump Motors Cooling Tower

18 Condenser Water Pump Basics Traditionally, manually close a valve to reduce the flow to Chiller design flow Continuously wastes energy The more the valve is closed, the more energy is wasted Cooling Tower Cells Condenser Water Pump Load Chiller Pressure Reducing Valve

19 Controlling Condenser Water Pumps Just as the pressure reducing valve is normally set manually, set the VFDs speed manually VFD operates as an electronic valve A flow meter can be used as feedback to maintain constant flow Compensates for scale build up in piping. Cooling Tower Cells Condenser Water Pump Condenser Water Pump Dri ve Load Chiller

20 Heä thoáng bôm ñieàu aùp Nhu caàu söû duïng nöôùc thay ñoåi lieân tuïc trong ngaøy. Vaøo ban ñeâm, gaàn nhö khoâng söû duïng, trong khi buoåi saùng vaø buoåi tröa thì söû duïng quaù nhieàu. Theo truyeàn thoáng thì söû duïng van ñeå giaûm löu löôïng trong ñöôøng oáng neân laõng phí ñieän. Neáu Sensor aùp löïc hoài tieáp veà bieán taàn, toác ñoä bôm seõ taêng giaûm vaø khi ñoù seõ tieát kieäm ñieän.

21 Beå suïc khí trong xöû lyù nöôùc thaûi Duøng bieán taàn ñieàu khieån toác ñoä Beå suïc khí ñöôïc quaûn lyù baèng caùch ño löôïng DO trong beå vaø ñaùp öùng yeâu caàu suïc khí trong beå baèng caùch thay ñoåi toác ñoä caùc thieát bò nhö maùy thoåi khí, maùy khuaáy, maùy bôm cho phuø hôïp. Tieát kieäm naêng löôïng Quy trình xöû lyù ñöôïc caûi tieán toát hôn do quaûn lyù ñöôïc löôïng DO. Giaûmhaomoøncôchocaùcthieátbò Taêng hieäu suaát caùc thieát bò

22 Öu ñieåm khi söû duïng bieán taàn ñieàu khieån toác ñoä bôm Tieát kieäm naêng löôïng Giaûm ñoä oàn Giaûm hao moøn cô Giaûm va ñaäp thuûy löïc

23 Duøng Bieán Taàn Ñieàu Khieån Maùy Neùn Khí Truïc Vít

24 ÑAËC TÍNH HEÄ THOÁNG Air Treatment Components Air Receiver IntelliFlow Controller Properly Sized Air Storage Images provided by Ingersoll-Rand

25 Yeâu caàu ñieàu khieån khí neùn, vì sao? 10% naêng löôïng ñieän söû duïng trong coâng nghieäp laø duøng cho maùy neùn khí. Trò giaù khí ñaõ ñöôïc neùn cao gaáp 10 laàn giaù trò tieàn ñieän. Thoâng thöôøng caùc nhaø ñaàu tö ñaët muïc tieâu chi phí ñaàu tö ban ñaàu sao cho thaáp nhaát. Ñaëc tính taûi: thöôøng laø 70 80% taûi ñònh möùc Thieáu khaû naêng ñieàu khieån aùp löïc hoaëc ñieàu khieån khoâng chính xaùc.

26 Caùc loaïi maùy neùn khí Reciprocating (Loaïi Pítton) Plant and process air ½ HP 25-2,000 CFM / 50,000 PSI Chi phí laép ñaët vaø baûo trì cao. Hieäu suaát cao hôn khi chaïy non taûi

27 Air Compressor Types Rotary screw (Loaïi Truïc Vít) Plant and process air HP 20-13,000 CFM / 250 PSI Chi phí laép ñaët vaø baûo trì thaáp.

28 Air Compressor Types Centrifugal (Loaïi Ly Taâm) Refrigeration/heavy chemical ,000 HP to 200,000 CFM / 5,000 PSI Chi phí thaáp nhaát cho nhöõng khaùch haøng söû duïng khoái löôïng lôùn

29 Caùc phöông phaùp ñieàu aùp Ñieàu khieån Taét Môû (On-off control) Ñieàu khieån Coù taûi-khoâng taiû (Load-No Load control) Söï ñieàu bieán Van tieát löu - Throttle valve Van töï ñoäng - Slide valve Hybrid L-NL / Modulation Bieán taàn

30 Lôïi ích cuûa ñieàu khieån baèng bieán taàn Tieát kieäm naêng löôïng vaø oån ñònh aùp suaát Chi phí seõ taêng theâm 1.5% cho moãi PSI aùp löïc taêng

31 Naêng löôïng tieâu thuï cho maùy neùn Power (%) 100 Energy = Power x time Naêng löôïng tieâu thuï trong suoát quaù trình khoâng taûi 40 Time Naêng löôïng tieâu thuï trong suoát quaù trình coù taûi

32 Tieàm naêng tieát kieäm naêng löôïng Ñieàu khieån truyeàn thoáng 11% Giaù mua thieát bò 5% Phíbaûotrì 84% chi phí naêng löôïng ñieän Purchase Price 11% Maintenance 5% Energy 84%

33 Tieàm naêng tieát kieäm naêng löôïng Ñieàu khieån baèng bieán taàn 12% Giaù mua thieát bò 7% Phíbaûotrí AFD Savings 30% 51% chi phí naêng löôïng ñieän 30% Tieát kieäm Purchase Price 12% Energy 51% Maintenance 7% Data provided by Ingersoll Rand

34 MAÙY THOÅI KHÍ

35 Air is free but compressed air cost! Danfoss VLT Frequency Inverter help to reduce cost of energy per psi Closed Loop control system Danfoss Pressure transmitter ( feedback pressure signal 4-20mA) Danfoss VLT5042 ( Regulate speed of a/c motor ) IR M37 air compressor (Variable speed controlled )

36 Motor name-plate

37 THOÂNG SỐ MAÙY THỔI KHÍ Eq. Ref Motor Rating Measured KW Measured RLA Design Head/Flow Actual Head/Flo w SAN YO TEC O 55KW / 108FLA 37 KW 70 A 0.6Kg/cm 2 40 m 3 /ph 0.42Kg/c m 2 27 m 3 /ph

38 Giaûm chi phí vaän haønh maùy thoåi khí Caùc thoâng soá Toác ñoä coá ñònh Chaïy vôùi Bieán taàn Doøng ñieän coù taûi (A) (döï kieán) Avg/Hr/KWH Soá giôø chaïy/naêm 24x300= x335=7200 KWH/Naêm 266, ,120 Tieát kieäm KWH/Naêm 53,280 Giaù thaønh 1KWH 1,000 vnñ (0.062USD) Tieát kieäm chi phí ( USD) 53,280 x = 3,303 Toång chi phí ñaàu tö (USD) 5,500 Thôøi gian hoaøn voán 1.66 naêm (20 thaùng) Tính toaùn döïa treân thôøi gian hoaït ñoäng 24g/ngaøy, 10 thaùng (300ngaøy)/naêm

39 Benefits of Air Control By VLT Reduced wear & tear for mechanical part Reduced the physical noise Improve the power factor Reduced the starting current Most important Save Electricity bill-money!!!