Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung luận văn trình bày các vấn đề về thu hồi nhiệt thải: những điều kiện, cơ
sở cần thiết để có thể đƣa ra một phƣơng án thu hồi nhiệt thải hiệu quả, hợp lý và tối
ƣu. Thông qua phân tích, đánh giá về hiện trạng nguồn nhiệt thải của một doanh
nghiệp cụ thể (công ty Tae Kwang Vina), từ đó đƣa ra phƣơng án tối ƣu là thu hồi
nhiệt thải của khói và hơi phân ly để cung cấp nƣớc lạnh bằng máy lạnh hấp thụ.
Luận văn trình bày cách tính toán thiết kế các thiết bị thu hồi nhiệt thải trong hệ
thống cũng nhƣ chọn lựa các thiết bị khác nhƣ máy lạnh hấp thụ, bơm… Bên cạnh đó,
luận văn cũng trình bày cách tính toán một chu trình máy lạnh hấp thụ Single Effect và
chƣơng trình tính toán bằng ngôn ngữ C#. Ngoài ra, luận văn đã nghiên cứu tính toán
hiệu quả của biện pháp thu hồi nhiệt hơi phân ly bằng ejector nhằm mục tiêu tiết kiệm
chi phí nhiên liệu.
Qua việc đánh giá tính kinh tế của hệ thống, luận văn đã đƣa ra một số nhận định
về điều kiện thực tế của Việt Nam khi ứng dụng các phƣơng án thu hồi nhiệt thải để
cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thụ.iv
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC TRANG
TRANG BÌA ...............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................iii
MỤC LỤC.................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...................................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...............................................................................ix
MỞ ĐẦU ..........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI NHIỆT THẢI............................................2
1.1 Nhiệt thải................................................................................................................2
1.2 Cơ sở lý thuyết về thu hồi nhiệt thải .......................................................................3
1.2.1 Điều kiện cần để thu hồi nhiệt thải..............................................................3
1.2.2 Đặc điểm nguồn nhiệt thải ..........................................................................3
1.2.3 Khó khăn và nhƣợc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải ............................4
1.3 Ví dụ về hệ thống tận dụng nhiệt thải......................................................................5
CHƢƠNG 2: TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG TẠI DOANH NGHIỆP .........6
2.1 Giới thiệu doanh nghiệp ........................................................................................6
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất ................................................................................6
2.3 Đánh giá việc sử dụng các nguồn năng lƣợng .........................................................8
2.3.1 Tổng quát ...................................................................................................8
2.3.2 Về các nguồn nhiệt thải............................................................................. 14
2.4 Đặt vấn đề ............................................................................................................ 14
CHƢƠNG 3: LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THU HỒI NHIỆT THẢI ĐỂ CUNG CẤP
NƢỚC LẠNH ................................................................................................................ 15
3.1 Tính công suất nhiệt thu hồi.................................................................................. 15
3.1.1 Tính công suất nhiệt thu hồi của hơi phân ly ................................................ 15
3.1.2 Tính công suất nhiệt thu hồi của khói thải.................................................... 16
3.2 Phân tích, lựa chọn phƣơng án.............................................................................. 22
3.2.1 Phƣơng án 1................................................................................................ 22
3.2.2 Phƣơng án 2................................................................................................ 23
3.2.3 Phƣơng án 3................................................................................................ 24
3.2.4 Kết luận, lựa chọn phƣơng án thiết kế......................................................... 25
CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY LẠNH HẤP THỤ............................. 26
4.1 Tổng quan về máy lạnh hấp thụ ............................................................................ 26
4.1.1 Sự khác biệt giữa máy lạnh hấp thụ và máy lạnh có máy nén hơi ................ 26
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
4.1.2 Nguyên lý làm việc của máy lạnh hấp thụ H2O – LiBr loại Single Effect .... 27
4.1.3 Lựa chọn máy lạnh hấp thụ......................................................................... 28
4.2 Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ.................................................................... 28
4.2.1 Các công thức dùng để tính toán nhiệt động................................................. 28
4.2.2 Các phƣơng trình cân bằng nhiệt và trình tự tính toán .................................. 36
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ THU HỒI NHIỆT THẢI............ 44
5.1 Tính toán sơ đồ nhiệt ............................................................................................ 44
5.1.1 Tính lƣợng hơi trích bổ sung........................................................................ 44
5.1.2 Tính lƣợng nƣớc qua các thiết bị thu hồi nhiệt ............................................. 47
5.2 Thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly .......................................................................... 48
5.3 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải.............................................................................. 53
5.3.1 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải của lò hơi số 3.............................................. 53
5.3.2 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải của lò hơi số 4.............................................. 60
5.4 Thiết bị trao đổi nhiệt hơi bổ sung và bồn chứa nƣớc nóng: .................................. 65
5.5 Tính toán trở lực................................................................................................... 72
5.5.1 Trở lực đƣờng nƣớc nóng của hệ thống........................................................ 72
5.5.2 Trở lực đƣờng nƣớc nóng cung cấp cho MLHT ........................................... 76
5.5.3 Trở lực đƣờng nƣớc lạnh cung cấp cho công nghệ ....................................... 78
5.5.4 Trở lực đƣờng nƣớc giải nhiệt...................................................................... 79
5.6 Chọn bơm............................................................................................................. 81
CHƢƠNG 6: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ ........................................................ 82
6.1 Chi phí đầu tƣ và vận hành .................................................................................... 82
6.1.1 Chi phí đầu tƣ.............................................................................................. 82
6.1.2 Chi phí vận hành.......................................................................................... 82
6.1.3 Chi phí tiết kiệm đƣợc của hệ thống:............................................................ 83
6.2 Tính toán lại phƣơng án......................................................................................... 84
6.2.1 Chọn máy lạnh hấp thụ ................................................................................ 84
6.2.2 Tính toán các thiết bị thu hồi nhiệt thải ........................................................ 85
6.2.3 Chọn các thiết bị khác.................................................................................. 87
6.2.4 Tính toán lại chi phí..................................................................................... 88
6.3 Nhận xét................................................................................................................ 89
PHỤ CHƢƠNG: HỆ THỐNG EJECTOR HƠI ĐỂ THU HỒI NHIỆT LƢỢNG HƠI
PHÂN LY....................................................................................................................... 91
P.1 Tổng quan về ejector............................................................................................. 91
P.2 Tính toán ejector ................................................................................................... 92
P.2.1 Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ 92
P.2.2 Tính toán ejector.......................................................................................... 95vi
P.3 Nhận xét................................................................................................................ 98
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 102
PHỤ LỤC 1................................................................................................................... 103
PHỤ LỤC 2................................................................................................................... 107
PHỤ LỤC 3................................................................................................................... 114
PHỤ LỤC 4................................................................................................................... 116
PHỤ LỤC 5................................................................................................................... 117
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phivii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất giày tại công ty Tae Kwang Vina..................6
Hình 2.2: Đồ thị phân bố tỉ lệ tiêu thụ điện năng của các thiết bị trong doanh nghiệp..8
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cung cấp nƣớc lạnh cho công nghệ......................................9
Hình 2.4: Lò hơi đốt dầu FO với hệ thống béc đốt quay............................................10
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của béc đốt quay ......................................................11
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiệt tại doanh nghiệp ........................................11
Hình 2.7: Bố trí đƣờng ống khói tại nhà lò ................................................................12
Hình 2.8: Bình góp hơi .............................................................................................12
Hình 2.9: Hơi phân ly không đƣợc thu hồi tại bồn nƣớc cấp .....................................14
Hình 3.1: Đồ thị xác định nhiệt độ đọng sƣơng của khói ...........................................17
Hình 3.2: Phƣơng án 1 ..............................................................................................22
Hình 3.3: Phƣơng án 2 ..............................................................................................23
Hình 3.4: Phƣơng án 3 ..............................................................................................24
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý của MLHT H2O – LiBr loại Single Effect .......................27
Hình 4.2: Sơ đồ khối của MLHT H2O – LiBr loại Single Effect................................36
Hình 4.3: Bình phát sinh ...........................................................................................38
Hình 4.4: Bình ngƣng ...............................................................................................39
Hình 4.5: Bình bốc hơi..............................................................................................39
Hình 4.6: Bình hấp thụ..............................................................................................40
Hình 4.7: Bộ trao đổi nhiệt........................................................................................40
Hình 4.8: Giao diện chính của chƣơng trình..............................................................42
Hình 4.9: Giao diện “Thông số các điểm đặc trƣng” của chu trình ............................42
Hình 4.10: Đồ thị liên hệ giữa áp suất - nhiệt độ và nồng độ của dung dịch
H2O - LiBr.................................................................................................................43
Hình 5.1: Sơ đồ nhiệt của phƣơng án ........................................................................44
Hình 5.2: Thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly...............................................................48
Hình 5.3: Ngƣng tụ trong thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly .......................................49
Hình 5.4: Mặt sàng của thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly ..........................................49
Hình 5.5: Đồ thị trao đổi nhiệt ở thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly.............................51viii
Hình 5.6: Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải...................................................................53
Hình 5.7: Các kích thƣớc của ống cánh .....................................................................54
Hình 5.8: Đồ thị tra hiệu suất cánh............................................................................56
Hình 5.9: Đồ thị trao đổi nhiệt của thiết bị thu hồi nhiệt khói thải ở lò hơi số 3.........58
Hình 5.10: Đồ thị trao đổi nhiệt của thiết bị thu hồi nhiệt khói thải ở lò hơi số 4.......63
Hình 5.11: Thiết bị trao đổi nhiệt của bồn nƣớc nóng................................................65
Hình 5.12: Bồn nƣớc nóng và nhiệt độ nƣớc khi hoạt động.......................................66
Hình 5.13: Quá trình hòa trộn trong bồn nƣớc nóng ..................................................68
Hình 5.14: Đồ thị trao đổi nhiệt ở thiết bị trao đổi nhiệt bổ sung...............................70
Hình 5.15: Sơ đồ đƣờng nƣớc nóng đi qua các thiết bị..............................................72
Hình 5.16: Trở lực cục bộ khi dòng chảy từ tiết diện nhỏ sang tiết diện lớn và ngƣợc
lại ..............................................................................................................................75
Hình P.1: Ejector ......................................................................................................91
Hình P.2: Quá trình giãn nở trong ejector .................................................................92
Hình P.3: Sự thay đổi áp suất và vận tốc trong ejector ..............................................93
Hình P.4: Đồ thị i - s.................................................................................................97
Hình P.5: Sơ đồ hệ thống nhiệt tại Công ty Nikkico..................................................99
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiix
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật các lò hơi đốt dầu FO ..................................................13
Bảng 3.1: Thành phần dầu FO (%)............................................................................16
Bảng 4.1....................................................................................................................28
Bảng 5.1: Kết quả tính lƣợng hơi trích bổ sung .........................................................46
Bảng 5.2: Thông số chọn bơm...................................................................................81
Bảng 5.3: Thông số bơm của hệ thống ......................................................................81
Bảng 6.1: Thông số chọn bơm...................................................................................88
Bảng 6.2: Thông số bơm của hệ thống ......................................................................881
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì nhu cầu về sử dụng năng
lƣợng cũng ngày càng tăng. Hiện nay, con ngƣời vẫn phải dựa vào nguồn nhiên liệu
hóa thạch (than, dầu, khí đốt…) để cung cấp năng lƣợng cho các hoạt động sản xuất,
sinh hoạt… Do mức độ khai thác ngày càng gia tăng nên trong tƣơng lai sản lƣợng của
các nguồn nhiên liệu trên sẽ giảm dần và cạn kiệt. Để đối phó với tình trạng này, con
ngƣời không còn cách nào khác là phải có biện pháp sử dụng tiết kiệm các nguồn năng
lƣợng hiện có và tìm ra các nguồn năng lƣợng mới để thay thế.
Bên cạnh vấn đề về sản lƣợng, các nguồn nhiên liệu hóa thạch còn gây ra những
tác động nguy hại đến môi trƣờng – vấn đề hiện nay đang trở thành mối quan tâm
chung của toàn cầu. Hiện tƣợng nóng dần lên toàn cầu đã gây ra những tác động đến
sinh thái, khí hậu và gây những hậu quả rất lớn mà nguyên nhân của nó phần lớn là do
các khí nhà kính, một trong số đó phải kể đến khí CO2 – sản phẩm của quá trình đốt
cháy các nguồn nhiên liệu hóa thạch.
Một vấn đề cũng đáng quan tâm đó là sự biến động của giá nhiên liệu trên thị
trƣờng hiện nay. Điều này ảnh hƣởng không nhỏ đến sản xuất và giá thành sản phẩm.
Tại Việt Nam, việc ứng dụng những nguồn năng lƣợng mới vẫn còn gặp khó
khăn. Do đó, nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lƣợng là mối quan tâm hàng
đầu hiện nay. Nó không chỉ vì lợi ích của các doanh nghiệp, cá nhân mà còn vì lợi ích
của cả quốc gia hay rộng hơn là cho toàn cầu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI NHIỆT THẢI
1.1 Nhiệt thải
Nhiệt thải là nguồn năng lƣợng ở dạng nhiệt năng đƣợc thải bỏ ra ngoài môi
trƣờng sau một quá trình sử dụng năng lƣợng nào đó. Hiện nay có rất nhiều lĩnh vực
cần đến các nguồn nhiệt năng để cung cấp năng lƣợng cho hoạt động sản xuất, do vậy
có khả năng tồn tại một hay nhiều nguồn nhiệt thải đã bị lãng phí. Trong phạm vi của
luận văn này, ta chỉ xét đến các nguồn nhiệt thải trong công nghiệp.
Các nguồn nhiệt thải có thể chia thành 3 dạng:
- Chất khí: khói thoát ra từ turbine khí hay động cơ đốt trong; khói thải từ lò
hơi, lò nung gốm sứ, lò luyện kim, nấu thủy tinh…
- Chất lỏng: nƣớc làm mát động cơ, làm mát thiết bị; nƣớc trong quá trình tạo
hạt xỉ từ các lò công nghiệp…
- Chất rắn: sản phẩm nóng cần đƣợc làm mát nhƣ clinke xi măng, vật sấy…
Ý nghĩa: việc tận dụng các nguồn nhiệt thải một cách hiệu quả và hợp lý sẽ mang
lại các lợi ích sau:
Tiết kiệm nhiên liệu: trong một quy trình sản xuất có thể có nhiều công
đoạn cần đến nguồn nhiệt năng, do đó có thể tận dụng nhiệt thải của công
đoạn này để cung cấp cho công đoạn khác nhằm giảm lƣợng tiêu hao nhiên
liệu cung cấp cho toàn hệ thống. Điều này sẽ giúp doanh nghiệp có thể hạ
giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh trên thị trƣờng.
Tăng tính kinh tế của hệ thống, khai thác tối đa năng suất làm việc của hệ
thống so với trƣớc đây.
Góp phần bảo vệ môi trƣờng: việc giảm đi lƣợng tiêu hao nhiên liệu cũng
đồng nghĩa với việc giảm lƣợng phát thải khí CO2, điều này không chỉ giúp
bảo vệ cho môi trƣờng mà còn giúp cho doanh nghiệp tạo giá trị về mặt xã
hội cho sản phẩm.3
1.2 Cơ sở lý thuyết về thu hồi nhiệt thải
1.2.1 Điều kiện cần để thu hồi nhiệt thải
Các nguồn nhiệt thải tuy rất đa dạng tuy nhiên không phải bất kỳ nguồn nhiệt
thải nào cũng có khả năng thu hồi đƣợc. Khi xem xét khả năng tận dụng của một
nguồn nhiệt thải nào đó cần quan tâm đến những yếu tố sau đây:
- Nguồn nhiệt đó có đủ lƣợng cần thiết
- Chất công tác có mức nhiệt độ đủ cao
- Tính ổn định của nguồn nhiệt thải
- Nhu cầu và khả năng bố trí thiết bị
Một yếu tố quan trọng đó là sự tƣơng thích giữa cung và cầu trong các nhà máy,
xí nghiệp… Mặc dù ở một số nơi có nguồn nhiệt thải rất lớn nhƣng hầu nhƣ lại không
có quy trình công nghệ (QTCN) nào có nhu cầu tận dụng nguồn nhiệt đó hay do sự
không đồng bộ giữa nguồn nhiệt thải và nhu cầu (khi có nhu cầu về nhiệt thì lại không
có nguồn nhiệt thải và ngƣợc lại). Ngoài ra, các phƣơng án THNT cần đƣợc xem
xét để tránh ảnh hƣởng đến hoạt động của hệ thống chính, hoạt động sản xuất của
doanh nghiệp vì rõ ràng nếu không tận dụng nguồn nhiệt thải thì hoạt động sản xuất
của doanh nghiệp vẫn diễn ra bình thƣờng. Việc bố trí thêm các thiết bị THNT là
không thể tránh khỏi do đó cần quan tâm đến hiệu quả của việc đầu tƣ và khả
năng tiết kiệm, thu hồi vốn của hệ thống THNT.
1.2.2 Đặc điểm nguồn nhiệt thải
Khi xem xét các nguồn nhiệt thải cần lƣu ý đến các đặc điểm tính chất sau, để từ
đó có thể đƣa ra những phƣơng án hợp lý.
a) Đặc điểm nguồn nhiệt
Tần xuất xuất hiện của nguồn nhiệt thải là liên tục, gián đoạn hay theo một chu
kỳ nào đó.
Tính ổn định của các thông số nhƣ lƣu lƣợng môi chất, nhiệt độ môi chất: có thay
đổi đáng kể trong suốt quá trình sản xuất hay không, nếu thay đổi thì nên xem xét đến
qui luật biến đổi và khoảng biến đổi.
Nếu tần xuất và tính ổn định của nguồn nhiệt thấp thì không nên tận dụng nguồn
nhiệt thải này.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
b) Tính chất môi chất
Mức nhiệt độ của môi chất: quyết định vật liệu của các thiết bị THNT. Nhiệt độ
càng cao (thƣờng là khí thải hay khói thải) thì đòi hỏi vật liệu càng phải mắc tiền, do
vậy có thể dẫn đến tính không kinh tế của hệ thống THNT. Một phƣơng pháp để khắc
phục là hạ nhiệt độ của môi chất xuống bằng cách hòa trộn thêm không khí lạnh từ
môi trƣờng vào.
Nhiệt độ đọng sương: trong sản phẩm cháy luôn tồn tại một lƣợng SO2, nếu nhiệt
độ khói hạ thấp, có thể gây nên hiện tƣợng đọng sƣơng tạo thành axit sunfuric H2SO4
gây ăn mòn thiết bị và đƣờng ống. Khi tận dụng nhiệt thải đồng thời ta đã giảm nhiệt
độ của các môi chất, do đó cần quan tâm đến nhiệt độ đọng sƣơng của khói thải. Nhiệt
độ này phụ thuộc vào hàm lƣợng lƣu huỳnh có trong nhiên liệu.
Độ sạch: môi chất thải có lẫn tạp chất, bụi, tro… cũng dẫn đến ăn mòn hay bám
bẩn vào các bộ trao đổi nhiệt làm giảm khả năng truyền nhiệt của thiết bị. Vì vậy cần
có thêm phƣơng án bố trí các thiết bị làm sạch.
Ngoài SO2 thì trong môi chất còn một số chất có khả năng gây ăn mòn các thiết
bị trong hệ thống hay có khả năng trở thành dung môi gây ăn mòn, do đó cần
phân tích kỹ các yếu tố này.
1.2.3 Khó khăn và nhƣợc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải
Các nguồn nhiệt thải thƣờng không liên tục, thêm vào đó là tính không đồng bộ
của hệ thống chính và hệ thống sử dụng nhiệt thải. Những yếu tố này dẫn đến nguồn
nhiệt thải có thể thiếu hay thừa so với nhu cầu, do đó phải cần thêm một nguồn nhiệt
bổ sung hay cần có nguồn tích trữ nhiệt thải.
Một số nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp nên thiết bị thu hồi cần có kích thƣớc
lớn, tốn kém vật tƣ và mắc tiền, choán mặt bằng lắp đặt. Các thiết bị thu hồi lại không
có sẵn trên thị trƣờng nên phải chế tạo đơn chiếc do đó giá thành cũng sẽ cao.
Hệ thống THNT luôn có sự tác động ngƣợc tới hệ thống chính nhƣ:
Làm tăng trở lực của hệ thống do phải bố trị các thiết bị thu hồi nhiệt. Vì
vậy phải tính toán cụ thể để đánh giá, nếu nhƣ trở lực lớn cần lắp đặt
thêm bơm, quạt phụ trợ.
Bám bẩn ở các thiết bị thu hồi do đó cần có giải pháp vệ sinh, bảo dƣỡng.5
Hệ thống THNT ứng dụng cho từng xí nghiệp, nhà máy… với các đặc điểm riêng
biệt và sơ đồ cụ thể khác nhau, do đó khó có thể triển khai nhân rộng.
Luôn bị xem là đối tƣợng thứ yếu nên vẫn chƣa đƣợc sự quan tâm của các doanh
nghiệp, tổ chức.
1.3 Ví dụ về hệ thống tận dụng nhiệt thải
Tận dụng nhiệt khí thải lò nung clinker phát điện ở Nhà máy xi măng Hà Tiên 2.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống: khí thải từ lò quay có nhiệt độ từ 350 – 3800C
đƣợc dẫn vào nồi hơi thực hiện trao đổi nhiệt tạo ra hơi quá nhiệt. Dùng hơi quá nhiệt
quay turbine dẫn động máy phát điện. Phần khí sau khi đã qua trao đổi nhiệt còn
khoảng 2300C đƣợc đƣa về sấy liệu cho máy nghiền bột sống. Khi lò nung hoạt động
bình thƣờng với công suất 3.000 tấn clinker/năm, nhà máy phát đƣợc 3 MW điện.
Ngoài hiệu quả chính là thu hồi lƣợng nhiệt thải từ lò nung để phát điện làm giảm
chi phí tiêu thụ điện năng, hệ thống thu hồi nhiệt thải còn có những tác dụng phụ tích
cực nhƣ:
Hệ thống đã hấp thụ nhiệt và chuyển thành điện năng, làm giảm nhiệt độ
ở đầu vào của các thiết bị thuộc công đoạn phía sau giúp các thiết bị hoạt động
ổn định hơn, giảm hƣ hỏng, tăng tuổi thọ máy nghiền bột sống, quạt gió KK15-
KM02, lọc bụi tĩnh điện.
Do nhiệt độ hạ xuống thấp làm hiệu suất của lọc bụi điện tăng, góp phần
giảm ô nhiễm môi trƣờng một cách gián tiếp. Lƣợng bụi thu hồi đƣợc tại nồi hơi
khoảng 10-15 tấn/giờ đƣa trực tiếp vào silo tồn trữ cũng góp phần vào việc tăng
công suất máy nghiền. Nguồn điện tiếp nhận tại thanh cái có chất lƣợng cao vì
máy phát đƣợc điều chỉnh với hệ số công suất xấp xỉ 0,95.
Máy phát tận dụng khí thải của Nhà máy xi măng Hà Tiên 2, hoàn toàn
không sử dụng dầu làm nguồn năng lƣợng sinh công, do đó không thải khí đốt ra
môi trƣờng, đây là hệ thống sạch và xanh.
Từ các công thức đã trình bày, xây dựng chƣơng trình tính toán chu trình MLHT
dựa trên ngôn ngữ C#. Các đoạn code của chƣơng trình đƣợc trình bày ở phụ lục 1 và
2. Phụ lục 1 trình bày đoạn code của chƣơng trình chính để tính toán chu trình MLHT.
Phụ lục 2 trình bày đoạn code của chƣơng trình con dùng để tính toán thông số nhiệt
động theo các công thức ở mục 4.2.1.
Giao diện chƣơng trình đƣợc trình bày ở hình 4.8 và 4.9. Giao diện chính (Hình
4.8) cho biết phụ tải nhiệt của BPS, năng suất giải nhiệt của BN và BHT cũng nhƣ hệ
số COP của chu trình. Nếu muốn biết thông số các điểm đặc trƣng của chu trình có thể
chọn nút “Thông số các điểm đặc trƣng”, kết quả thể hiện ở giao diện hình 4.9.
Thông số tính toán ban đầu:
Nhiệt độ nƣớc lạnh cung cấp cho QTCN là 200C. Sau khi giải nhiệt cho khuôn ép
thì nhiệt độ nƣớc tăng lên 250C. Nhƣ vậy chọn nhiệt độ nƣớc ra khỏi MLHT là 150C,
nhiệt độ nƣớc vào MLHT là 200C. Nhiệt độ nƣớc nóng cung cấp cho MLHT là 900C.
Nhiệt độ nƣớc giải nhiệt lấy tại điều kiện môi trƣờng Việt Nam là 320C. Nhƣ vậy:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Nội dung luận văn trình bày các vấn đề về thu hồi nhiệt thải: những điều kiện, cơ
sở cần thiết để có thể đƣa ra một phƣơng án thu hồi nhiệt thải hiệu quả, hợp lý và tối
ƣu. Thông qua phân tích, đánh giá về hiện trạng nguồn nhiệt thải của một doanh
nghiệp cụ thể (công ty Tae Kwang Vina), từ đó đƣa ra phƣơng án tối ƣu là thu hồi
nhiệt thải của khói và hơi phân ly để cung cấp nƣớc lạnh bằng máy lạnh hấp thụ.
Luận văn trình bày cách tính toán thiết kế các thiết bị thu hồi nhiệt thải trong hệ
thống cũng nhƣ chọn lựa các thiết bị khác nhƣ máy lạnh hấp thụ, bơm… Bên cạnh đó,
luận văn cũng trình bày cách tính toán một chu trình máy lạnh hấp thụ Single Effect và
chƣơng trình tính toán bằng ngôn ngữ C#. Ngoài ra, luận văn đã nghiên cứu tính toán
hiệu quả của biện pháp thu hồi nhiệt hơi phân ly bằng ejector nhằm mục tiêu tiết kiệm
chi phí nhiên liệu.
Qua việc đánh giá tính kinh tế của hệ thống, luận văn đã đƣa ra một số nhận định
về điều kiện thực tế của Việt Nam khi ứng dụng các phƣơng án thu hồi nhiệt thải để
cấp nhiệt cho máy lạnh hấp thụ.iv
You must be registered for see links
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC TRANG
TRANG BÌA ...............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN ............................................................................................iii
MỤC LỤC.................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ...................................................................................vii
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU...............................................................................ix
MỞ ĐẦU ..........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI NHIỆT THẢI............................................2
1.1 Nhiệt thải................................................................................................................2
1.2 Cơ sở lý thuyết về thu hồi nhiệt thải .......................................................................3
1.2.1 Điều kiện cần để thu hồi nhiệt thải..............................................................3
1.2.2 Đặc điểm nguồn nhiệt thải ..........................................................................3
1.2.3 Khó khăn và nhƣợc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải ............................4
1.3 Ví dụ về hệ thống tận dụng nhiệt thải......................................................................5
CHƢƠNG 2: TÌNH HÌNH SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG TẠI DOANH NGHIỆP .........6
2.1 Giới thiệu doanh nghiệp ........................................................................................6
2.2 Quy trình công nghệ sản xuất ................................................................................6
2.3 Đánh giá việc sử dụng các nguồn năng lƣợng .........................................................8
2.3.1 Tổng quát ...................................................................................................8
2.3.2 Về các nguồn nhiệt thải............................................................................. 14
2.4 Đặt vấn đề ............................................................................................................ 14
CHƢƠNG 3: LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN THU HỒI NHIỆT THẢI ĐỂ CUNG CẤP
NƢỚC LẠNH ................................................................................................................ 15
3.1 Tính công suất nhiệt thu hồi.................................................................................. 15
3.1.1 Tính công suất nhiệt thu hồi của hơi phân ly ................................................ 15
3.1.2 Tính công suất nhiệt thu hồi của khói thải.................................................... 16
3.2 Phân tích, lựa chọn phƣơng án.............................................................................. 22
3.2.1 Phƣơng án 1................................................................................................ 22
3.2.2 Phƣơng án 2................................................................................................ 23
3.2.3 Phƣơng án 3................................................................................................ 24
3.2.4 Kết luận, lựa chọn phƣơng án thiết kế......................................................... 25
CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY LẠNH HẤP THỤ............................. 26
4.1 Tổng quan về máy lạnh hấp thụ ............................................................................ 26
4.1.1 Sự khác biệt giữa máy lạnh hấp thụ và máy lạnh có máy nén hơi ................ 26
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiv
You must be registered for see links
4.1.2 Nguyên lý làm việc của máy lạnh hấp thụ H2O – LiBr loại Single Effect .... 27
4.1.3 Lựa chọn máy lạnh hấp thụ......................................................................... 28
4.2 Tính toán chu trình máy lạnh hấp thụ.................................................................... 28
4.2.1 Các công thức dùng để tính toán nhiệt động................................................. 28
4.2.2 Các phƣơng trình cân bằng nhiệt và trình tự tính toán .................................. 36
CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ THU HỒI NHIỆT THẢI............ 44
5.1 Tính toán sơ đồ nhiệt ............................................................................................ 44
5.1.1 Tính lƣợng hơi trích bổ sung........................................................................ 44
5.1.2 Tính lƣợng nƣớc qua các thiết bị thu hồi nhiệt ............................................. 47
5.2 Thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly .......................................................................... 48
5.3 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải.............................................................................. 53
5.3.1 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải của lò hơi số 3.............................................. 53
5.3.2 Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải của lò hơi số 4.............................................. 60
5.4 Thiết bị trao đổi nhiệt hơi bổ sung và bồn chứa nƣớc nóng: .................................. 65
5.5 Tính toán trở lực................................................................................................... 72
5.5.1 Trở lực đƣờng nƣớc nóng của hệ thống........................................................ 72
5.5.2 Trở lực đƣờng nƣớc nóng cung cấp cho MLHT ........................................... 76
5.5.3 Trở lực đƣờng nƣớc lạnh cung cấp cho công nghệ ....................................... 78
5.5.4 Trở lực đƣờng nƣớc giải nhiệt...................................................................... 79
5.6 Chọn bơm............................................................................................................. 81
CHƢƠNG 6: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ ........................................................ 82
6.1 Chi phí đầu tƣ và vận hành .................................................................................... 82
6.1.1 Chi phí đầu tƣ.............................................................................................. 82
6.1.2 Chi phí vận hành.......................................................................................... 82
6.1.3 Chi phí tiết kiệm đƣợc của hệ thống:............................................................ 83
6.2 Tính toán lại phƣơng án......................................................................................... 84
6.2.1 Chọn máy lạnh hấp thụ ................................................................................ 84
6.2.2 Tính toán các thiết bị thu hồi nhiệt thải ........................................................ 85
6.2.3 Chọn các thiết bị khác.................................................................................. 87
6.2.4 Tính toán lại chi phí..................................................................................... 88
6.3 Nhận xét................................................................................................................ 89
PHỤ CHƢƠNG: HỆ THỐNG EJECTOR HƠI ĐỂ THU HỒI NHIỆT LƢỢNG HƠI
PHÂN LY....................................................................................................................... 91
P.1 Tổng quan về ejector............................................................................................. 91
P.2 Tính toán ejector ................................................................................................... 92
P.2.1 Cơ sở lý thuyết ............................................................................................ 92
P.2.2 Tính toán ejector.......................................................................................... 95vi
You must be registered for see links
P.3 Nhận xét................................................................................................................ 98
KẾT LUẬN .................................................................................................................. 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................. 102
PHỤ LỤC 1................................................................................................................... 103
PHỤ LỤC 2................................................................................................................... 107
PHỤ LỤC 3................................................................................................................... 114
PHỤ LỤC 4................................................................................................................... 116
PHỤ LỤC 5................................................................................................................... 117
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phivii
You must be registered for see links
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Quy trình công nghệ sản xuất giày tại công ty Tae Kwang Vina..................6
Hình 2.2: Đồ thị phân bố tỉ lệ tiêu thụ điện năng của các thiết bị trong doanh nghiệp..8
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cung cấp nƣớc lạnh cho công nghệ......................................9
Hình 2.4: Lò hơi đốt dầu FO với hệ thống béc đốt quay............................................10
Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của béc đốt quay ......................................................11
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống cung cấp nhiệt tại doanh nghiệp ........................................11
Hình 2.7: Bố trí đƣờng ống khói tại nhà lò ................................................................12
Hình 2.8: Bình góp hơi .............................................................................................12
Hình 2.9: Hơi phân ly không đƣợc thu hồi tại bồn nƣớc cấp .....................................14
Hình 3.1: Đồ thị xác định nhiệt độ đọng sƣơng của khói ...........................................17
Hình 3.2: Phƣơng án 1 ..............................................................................................22
Hình 3.3: Phƣơng án 2 ..............................................................................................23
Hình 3.4: Phƣơng án 3 ..............................................................................................24
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý của MLHT H2O – LiBr loại Single Effect .......................27
Hình 4.2: Sơ đồ khối của MLHT H2O – LiBr loại Single Effect................................36
Hình 4.3: Bình phát sinh ...........................................................................................38
Hình 4.4: Bình ngƣng ...............................................................................................39
Hình 4.5: Bình bốc hơi..............................................................................................39
Hình 4.6: Bình hấp thụ..............................................................................................40
Hình 4.7: Bộ trao đổi nhiệt........................................................................................40
Hình 4.8: Giao diện chính của chƣơng trình..............................................................42
Hình 4.9: Giao diện “Thông số các điểm đặc trƣng” của chu trình ............................42
Hình 4.10: Đồ thị liên hệ giữa áp suất - nhiệt độ và nồng độ của dung dịch
H2O - LiBr.................................................................................................................43
Hình 5.1: Sơ đồ nhiệt của phƣơng án ........................................................................44
Hình 5.2: Thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly...............................................................48
Hình 5.3: Ngƣng tụ trong thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly .......................................49
Hình 5.4: Mặt sàng của thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly ..........................................49
Hình 5.5: Đồ thị trao đổi nhiệt ở thiết bị thu hồi nhiệt hơi phân ly.............................51viii
You must be registered for see links
Hình 5.6: Thiết bị thu hồi nhiệt khói thải...................................................................53
Hình 5.7: Các kích thƣớc của ống cánh .....................................................................54
Hình 5.8: Đồ thị tra hiệu suất cánh............................................................................56
Hình 5.9: Đồ thị trao đổi nhiệt của thiết bị thu hồi nhiệt khói thải ở lò hơi số 3.........58
Hình 5.10: Đồ thị trao đổi nhiệt của thiết bị thu hồi nhiệt khói thải ở lò hơi số 4.......63
Hình 5.11: Thiết bị trao đổi nhiệt của bồn nƣớc nóng................................................65
Hình 5.12: Bồn nƣớc nóng và nhiệt độ nƣớc khi hoạt động.......................................66
Hình 5.13: Quá trình hòa trộn trong bồn nƣớc nóng ..................................................68
Hình 5.14: Đồ thị trao đổi nhiệt ở thiết bị trao đổi nhiệt bổ sung...............................70
Hình 5.15: Sơ đồ đƣờng nƣớc nóng đi qua các thiết bị..............................................72
Hình 5.16: Trở lực cục bộ khi dòng chảy từ tiết diện nhỏ sang tiết diện lớn và ngƣợc
lại ..............................................................................................................................75
Hình P.1: Ejector ......................................................................................................91
Hình P.2: Quá trình giãn nở trong ejector .................................................................92
Hình P.3: Sự thay đổi áp suất và vận tốc trong ejector ..............................................93
Hình P.4: Đồ thị i - s.................................................................................................97
Hình P.5: Sơ đồ hệ thống nhiệt tại Công ty Nikkico..................................................99
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phiix
You must be registered for see links
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật các lò hơi đốt dầu FO ..................................................13
Bảng 3.1: Thành phần dầu FO (%)............................................................................16
Bảng 4.1....................................................................................................................28
Bảng 5.1: Kết quả tính lƣợng hơi trích bổ sung .........................................................46
Bảng 5.2: Thông số chọn bơm...................................................................................81
Bảng 5.3: Thông số bơm của hệ thống ......................................................................81
Bảng 6.1: Thông số chọn bơm...................................................................................88
Bảng 6.2: Thông số bơm của hệ thống ......................................................................881
You must be registered for see links
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ thì nhu cầu về sử dụng năng
lƣợng cũng ngày càng tăng. Hiện nay, con ngƣời vẫn phải dựa vào nguồn nhiên liệu
hóa thạch (than, dầu, khí đốt…) để cung cấp năng lƣợng cho các hoạt động sản xuất,
sinh hoạt… Do mức độ khai thác ngày càng gia tăng nên trong tƣơng lai sản lƣợng của
các nguồn nhiên liệu trên sẽ giảm dần và cạn kiệt. Để đối phó với tình trạng này, con
ngƣời không còn cách nào khác là phải có biện pháp sử dụng tiết kiệm các nguồn năng
lƣợng hiện có và tìm ra các nguồn năng lƣợng mới để thay thế.
Bên cạnh vấn đề về sản lƣợng, các nguồn nhiên liệu hóa thạch còn gây ra những
tác động nguy hại đến môi trƣờng – vấn đề hiện nay đang trở thành mối quan tâm
chung của toàn cầu. Hiện tƣợng nóng dần lên toàn cầu đã gây ra những tác động đến
sinh thái, khí hậu và gây những hậu quả rất lớn mà nguyên nhân của nó phần lớn là do
các khí nhà kính, một trong số đó phải kể đến khí CO2 – sản phẩm của quá trình đốt
cháy các nguồn nhiên liệu hóa thạch.
Một vấn đề cũng đáng quan tâm đó là sự biến động của giá nhiên liệu trên thị
trƣờng hiện nay. Điều này ảnh hƣởng không nhỏ đến sản xuất và giá thành sản phẩm.
Tại Việt Nam, việc ứng dụng những nguồn năng lƣợng mới vẫn còn gặp khó
khăn. Do đó, nâng cao hiệu quả sử dụng và tiết kiệm năng lƣợng là mối quan tâm hàng
đầu hiện nay. Nó không chỉ vì lợi ích của các doanh nghiệp, cá nhân mà còn vì lợi ích
của cả quốc gia hay rộng hơn là cho toàn cầu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
You must be registered for see links
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THU HỒI NHIỆT THẢI
1.1 Nhiệt thải
Nhiệt thải là nguồn năng lƣợng ở dạng nhiệt năng đƣợc thải bỏ ra ngoài môi
trƣờng sau một quá trình sử dụng năng lƣợng nào đó. Hiện nay có rất nhiều lĩnh vực
cần đến các nguồn nhiệt năng để cung cấp năng lƣợng cho hoạt động sản xuất, do vậy
có khả năng tồn tại một hay nhiều nguồn nhiệt thải đã bị lãng phí. Trong phạm vi của
luận văn này, ta chỉ xét đến các nguồn nhiệt thải trong công nghiệp.
Các nguồn nhiệt thải có thể chia thành 3 dạng:
- Chất khí: khói thoát ra từ turbine khí hay động cơ đốt trong; khói thải từ lò
hơi, lò nung gốm sứ, lò luyện kim, nấu thủy tinh…
- Chất lỏng: nƣớc làm mát động cơ, làm mát thiết bị; nƣớc trong quá trình tạo
hạt xỉ từ các lò công nghiệp…
- Chất rắn: sản phẩm nóng cần đƣợc làm mát nhƣ clinke xi măng, vật sấy…
Ý nghĩa: việc tận dụng các nguồn nhiệt thải một cách hiệu quả và hợp lý sẽ mang
lại các lợi ích sau:
Tiết kiệm nhiên liệu: trong một quy trình sản xuất có thể có nhiều công
đoạn cần đến nguồn nhiệt năng, do đó có thể tận dụng nhiệt thải của công
đoạn này để cung cấp cho công đoạn khác nhằm giảm lƣợng tiêu hao nhiên
liệu cung cấp cho toàn hệ thống. Điều này sẽ giúp doanh nghiệp có thể hạ
giá thành sản phẩm, tăng khả năng cạnh tranh trên thị trƣờng.
Tăng tính kinh tế của hệ thống, khai thác tối đa năng suất làm việc của hệ
thống so với trƣớc đây.
Góp phần bảo vệ môi trƣờng: việc giảm đi lƣợng tiêu hao nhiên liệu cũng
đồng nghĩa với việc giảm lƣợng phát thải khí CO2, điều này không chỉ giúp
bảo vệ cho môi trƣờng mà còn giúp cho doanh nghiệp tạo giá trị về mặt xã
hội cho sản phẩm.3
You must be registered for see links
1.2 Cơ sở lý thuyết về thu hồi nhiệt thải
1.2.1 Điều kiện cần để thu hồi nhiệt thải
Các nguồn nhiệt thải tuy rất đa dạng tuy nhiên không phải bất kỳ nguồn nhiệt
thải nào cũng có khả năng thu hồi đƣợc. Khi xem xét khả năng tận dụng của một
nguồn nhiệt thải nào đó cần quan tâm đến những yếu tố sau đây:
- Nguồn nhiệt đó có đủ lƣợng cần thiết
- Chất công tác có mức nhiệt độ đủ cao
- Tính ổn định của nguồn nhiệt thải
- Nhu cầu và khả năng bố trí thiết bị
Một yếu tố quan trọng đó là sự tƣơng thích giữa cung và cầu trong các nhà máy,
xí nghiệp… Mặc dù ở một số nơi có nguồn nhiệt thải rất lớn nhƣng hầu nhƣ lại không
có quy trình công nghệ (QTCN) nào có nhu cầu tận dụng nguồn nhiệt đó hay do sự
không đồng bộ giữa nguồn nhiệt thải và nhu cầu (khi có nhu cầu về nhiệt thì lại không
có nguồn nhiệt thải và ngƣợc lại). Ngoài ra, các phƣơng án THNT cần đƣợc xem
xét để tránh ảnh hƣởng đến hoạt động của hệ thống chính, hoạt động sản xuất của
doanh nghiệp vì rõ ràng nếu không tận dụng nguồn nhiệt thải thì hoạt động sản xuất
của doanh nghiệp vẫn diễn ra bình thƣờng. Việc bố trí thêm các thiết bị THNT là
không thể tránh khỏi do đó cần quan tâm đến hiệu quả của việc đầu tƣ và khả
năng tiết kiệm, thu hồi vốn của hệ thống THNT.
1.2.2 Đặc điểm nguồn nhiệt thải
Khi xem xét các nguồn nhiệt thải cần lƣu ý đến các đặc điểm tính chất sau, để từ
đó có thể đƣa ra những phƣơng án hợp lý.
a) Đặc điểm nguồn nhiệt
Tần xuất xuất hiện của nguồn nhiệt thải là liên tục, gián đoạn hay theo một chu
kỳ nào đó.
Tính ổn định của các thông số nhƣ lƣu lƣợng môi chất, nhiệt độ môi chất: có thay
đổi đáng kể trong suốt quá trình sản xuất hay không, nếu thay đổi thì nên xem xét đến
qui luật biến đổi và khoảng biến đổi.
Nếu tần xuất và tính ổn định của nguồn nhiệt thấp thì không nên tận dụng nguồn
nhiệt thải này.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
You must be registered for see links
b) Tính chất môi chất
Mức nhiệt độ của môi chất: quyết định vật liệu của các thiết bị THNT. Nhiệt độ
càng cao (thƣờng là khí thải hay khói thải) thì đòi hỏi vật liệu càng phải mắc tiền, do
vậy có thể dẫn đến tính không kinh tế của hệ thống THNT. Một phƣơng pháp để khắc
phục là hạ nhiệt độ của môi chất xuống bằng cách hòa trộn thêm không khí lạnh từ
môi trƣờng vào.
Nhiệt độ đọng sương: trong sản phẩm cháy luôn tồn tại một lƣợng SO2, nếu nhiệt
độ khói hạ thấp, có thể gây nên hiện tƣợng đọng sƣơng tạo thành axit sunfuric H2SO4
gây ăn mòn thiết bị và đƣờng ống. Khi tận dụng nhiệt thải đồng thời ta đã giảm nhiệt
độ của các môi chất, do đó cần quan tâm đến nhiệt độ đọng sƣơng của khói thải. Nhiệt
độ này phụ thuộc vào hàm lƣợng lƣu huỳnh có trong nhiên liệu.
Độ sạch: môi chất thải có lẫn tạp chất, bụi, tro… cũng dẫn đến ăn mòn hay bám
bẩn vào các bộ trao đổi nhiệt làm giảm khả năng truyền nhiệt của thiết bị. Vì vậy cần
có thêm phƣơng án bố trí các thiết bị làm sạch.
Ngoài SO2 thì trong môi chất còn một số chất có khả năng gây ăn mòn các thiết
bị trong hệ thống hay có khả năng trở thành dung môi gây ăn mòn, do đó cần
phân tích kỹ các yếu tố này.
1.2.3 Khó khăn và nhƣợc điểm của hệ thống thu hồi nhiệt thải
Các nguồn nhiệt thải thƣờng không liên tục, thêm vào đó là tính không đồng bộ
của hệ thống chính và hệ thống sử dụng nhiệt thải. Những yếu tố này dẫn đến nguồn
nhiệt thải có thể thiếu hay thừa so với nhu cầu, do đó phải cần thêm một nguồn nhiệt
bổ sung hay cần có nguồn tích trữ nhiệt thải.
Một số nguồn nhiệt thải có nhiệt độ thấp nên thiết bị thu hồi cần có kích thƣớc
lớn, tốn kém vật tƣ và mắc tiền, choán mặt bằng lắp đặt. Các thiết bị thu hồi lại không
có sẵn trên thị trƣờng nên phải chế tạo đơn chiếc do đó giá thành cũng sẽ cao.
Hệ thống THNT luôn có sự tác động ngƣợc tới hệ thống chính nhƣ:
Làm tăng trở lực của hệ thống do phải bố trị các thiết bị thu hồi nhiệt. Vì
vậy phải tính toán cụ thể để đánh giá, nếu nhƣ trở lực lớn cần lắp đặt
thêm bơm, quạt phụ trợ.
Bám bẩn ở các thiết bị thu hồi do đó cần có giải pháp vệ sinh, bảo dƣỡng.5
You must be registered for see links
Hệ thống THNT ứng dụng cho từng xí nghiệp, nhà máy… với các đặc điểm riêng
biệt và sơ đồ cụ thể khác nhau, do đó khó có thể triển khai nhân rộng.
Luôn bị xem là đối tƣợng thứ yếu nên vẫn chƣa đƣợc sự quan tâm của các doanh
nghiệp, tổ chức.
1.3 Ví dụ về hệ thống tận dụng nhiệt thải
Tận dụng nhiệt khí thải lò nung clinker phát điện ở Nhà máy xi măng Hà Tiên 2.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống: khí thải từ lò quay có nhiệt độ từ 350 – 3800C
đƣợc dẫn vào nồi hơi thực hiện trao đổi nhiệt tạo ra hơi quá nhiệt. Dùng hơi quá nhiệt
quay turbine dẫn động máy phát điện. Phần khí sau khi đã qua trao đổi nhiệt còn
khoảng 2300C đƣợc đƣa về sấy liệu cho máy nghiền bột sống. Khi lò nung hoạt động
bình thƣờng với công suất 3.000 tấn clinker/năm, nhà máy phát đƣợc 3 MW điện.
Ngoài hiệu quả chính là thu hồi lƣợng nhiệt thải từ lò nung để phát điện làm giảm
chi phí tiêu thụ điện năng, hệ thống thu hồi nhiệt thải còn có những tác dụng phụ tích
cực nhƣ:
Hệ thống đã hấp thụ nhiệt và chuyển thành điện năng, làm giảm nhiệt độ
ở đầu vào của các thiết bị thuộc công đoạn phía sau giúp các thiết bị hoạt động
ổn định hơn, giảm hƣ hỏng, tăng tuổi thọ máy nghiền bột sống, quạt gió KK15-
KM02, lọc bụi tĩnh điện.
Do nhiệt độ hạ xuống thấp làm hiệu suất của lọc bụi điện tăng, góp phần
giảm ô nhiễm môi trƣờng một cách gián tiếp. Lƣợng bụi thu hồi đƣợc tại nồi hơi
khoảng 10-15 tấn/giờ đƣa trực tiếp vào silo tồn trữ cũng góp phần vào việc tăng
công suất máy nghiền. Nguồn điện tiếp nhận tại thanh cái có chất lƣợng cao vì
máy phát đƣợc điều chỉnh với hệ số công suất xấp xỉ 0,95.
Máy phát tận dụng khí thải của Nhà máy xi măng Hà Tiên 2, hoàn toàn
không sử dụng dầu làm nguồn năng lƣợng sinh công, do đó không thải khí đốt ra
môi trƣờng, đây là hệ thống sạch và xanh.
Từ các công thức đã trình bày, xây dựng chƣơng trình tính toán chu trình MLHT
dựa trên ngôn ngữ C#. Các đoạn code của chƣơng trình đƣợc trình bày ở phụ lục 1 và
2. Phụ lục 1 trình bày đoạn code của chƣơng trình chính để tính toán chu trình MLHT.
Phụ lục 2 trình bày đoạn code của chƣơng trình con dùng để tính toán thông số nhiệt
động theo các công thức ở mục 4.2.1.
Giao diện chƣơng trình đƣợc trình bày ở hình 4.8 và 4.9. Giao diện chính (Hình
4.8) cho biết phụ tải nhiệt của BPS, năng suất giải nhiệt của BN và BHT cũng nhƣ hệ
số COP của chu trình. Nếu muốn biết thông số các điểm đặc trƣng của chu trình có thể
chọn nút “Thông số các điểm đặc trƣng”, kết quả thể hiện ở giao diện hình 4.9.
Thông số tính toán ban đầu:
Nhiệt độ nƣớc lạnh cung cấp cho QTCN là 200C. Sau khi giải nhiệt cho khuôn ép
thì nhiệt độ nƣớc tăng lên 250C. Nhƣ vậy chọn nhiệt độ nƣớc ra khỏi MLHT là 150C,
nhiệt độ nƣớc vào MLHT là 200C. Nhiệt độ nƣớc nóng cung cấp cho MLHT là 900C.
Nhiệt độ nƣớc giải nhiệt lấy tại điều kiện môi trƣờng Việt Nam là 320C. Nhƣ vậy:
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links