Hiệu suất năng lượng của nồi hơi

Hiệu suất nguồn năng lượng của nồi hơi hoàn toàn có thể hiểu một cách đơn thuần là tỷ suất giữa nguồn năng lượng hữu dụng để sinh hơi ( nguồn năng lượng đầu ra ) và nguồn năng lượng do nguyên vật liệu cung ứng cho nồi hơi ( nguồn năng lượng nguồn vào ). Như vậy, để sản sinh một lượng hơi như nhau, nồi hơi có hiệu suất càng cao thì lượng nguyên vật liệu tiêu tốn càng thấp .
Tuy nhiên, khi góp vốn đầu tư trang bị nồi hơi, không ít doanh nghiệp lại quan tâm quá nhiều đến giá tiền thiết bị mà chưa thực sự chăm sóc đến hiệu suất cao kinh tế tài chính dài hạn từ việc tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu khi sử dụng. Thực tế chỉ ra rằng, trong vòng đời của một nồi hơi công nghiệp, ngân sách cho nguyên vật liệu cao hơn gấp nhiều lần so với ngân sách góp vốn đầu tư bắt đầu .
Ta hãy xem xét một ví dụ sau đây :
– Một nồi hơi đốt than công suất 10 tấn/giờ, hiệu suất 75% có chi phí đầu tư khoảng 5 tỷ đồng.

– Nồi hơi quản lý và vận hành 24 giờ mỗi ngày, 330 ngày trong 1 năm, mỗi giờ tiêu thụ 1,45 tấn than ( với than cám 4 a – nhiệt trị thấp theo mẫu thao tác là 24570 kJ / kg ), lượng than tiêu thụ hàng năm là :
1.45 tấn / giờ * 24 giờ / ngày * 330 ngày / năm = 11.484 tấn / năm .
– Với mức giá than cám 4 a : 2.500.000 VND / tấn, thì ngân sách cho nguyên vật liệu trong 1 năm là :
11.484 tấn / năm * 2.500.000 VND / tấn = 28.710.000.000 VND / năm
( gấp khoảng chừng 5,75 lần giá trị góp vốn đầu tư )
– Giả sử vòng đời nồi hơi là 15 năm, tiêu thụ nguyên vật liệu khoảng chừng 430 tỷ ( gấp 86 lần giá trị góp vốn đầu tư khởi đầu ) .
– Nếu cải tổ được hiệu suất nồi hơi tăng thêm 3 % ( từ 75 % lên 78 % ), thì chỉ trong 1 năm đã tiết kiệm chi phí được hơn 1 tỷ đồng ngân sách cho nguyên vật liệu .
Vậy làm thế nào để xác lập đúng chuẩn và trấn áp được hiệu suất nguồn năng lượng của nồi hơi trong suốt quy trình quản lý và vận hành ? Có 2 chiêu thức để xác lập hiệu suất nồi hơi : chiêu thức trực tiếp và giải pháp gián tiếp .

1. Xác định hiệu suất bằng phương pháp trực tiếp:

Phương pháp này còn được gọi là giải pháp cân đối thuận, hoặc chiêu thức “ Đầu vào – Đầu ra ”. Đây là một chiêu thức khá hữu dụng để xác lập và kiểm chứng hiệu suất nồi hơi ngay từ khi mới được lắp ráp và đưa vào quản lý và vận hành .
Cần chú ý quan tâm rằng, hầu hết những nhà phân phối nồi hơi đều công bố hiệu suất như một chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm & hàng hóa, nhưng không chỉ rõ chiêu thức xác lập, vì vậy chỉ tiêu này khó được kiểm chứng. Tiêu chuẩn vương quốc TCVN 8630 : 2010 pháp luật cụ thể về giải pháp thử nghiệm để xác lập hiệu suất nồi hơi bằng giải pháp thuận. Cụ thể hiệu suất nồi hơi ( sản xuất hơi bão hòa ) được xác lập như sau :

Trong đó :
– Qlvt là nhiệt trị thấp trung bình của nguyên vật liệu, kJ / kg ;
– D  là tổng lượng hơi mà nồi hơi sản xuất ra trong thời hạn thử nghiệm, kg ;
– B  là tổng lượng nguyên vật liệu tiêu thụ trong thời hạn thử nghiệm, kg ;
– hnc là entanpi nước cấp, theo nhiệt độ nước cấp trung bình và áp suất trong nồi hơi, kJ / kg ;
– hh là entanpi của hơi bão hòa, kJ / kg .
Nhiệt trị thấp của nguyên vật liệu Qlvt được xác lập theo tác dụng thử nghiệm mẫu thao tác nguyên vật liệu. Entanpi của nước cấp hnc và hơi hh hoàn toàn có thể tra theo bảng đặc tính của nước và hơi ( Bảng A. 1 trong Phụ lục A của Tiêu chuẩn TCVN 8630 : 2010 ) .
Từ những tài liệu đã tích lũy được hoàn toàn có thể thuận tiện xác lập được hiệu suất nguồn năng lượng của nồi hơi và so sánh với hiệu suất do nhà sản xuất nồi hơi công bố. Cũng bằng giải pháp này hoàn toàn có thể kiểm tra chỉ tiêu về suất tiêu tốn nguyên vật liệu của nồi hơi khi quản lý và vận hành thực tiễn. Tuy nhiên, chiêu thức này có một số ít điểm yếu kém như : hoàn toàn có thể cho sai số lớn, yên cầu thời hạn thử nghiệm đủ dài ( đặc biệt quan trọng là so với nguyên vật liệu rắn ), không đưa ra thông tin vừa đủ để xác lập những giải pháp cải thiệt hiệu suất .

2. Xác định hiệu suất bằng phương pháp gián tiếp:

Phương pháp này còn được gọi là giải pháp cân đối nghịch hoặc giải pháp “ Tổn thất nhiệt ”. Phương pháp gián tiếp thường được sử dụng để nhìn nhận và trấn áp hiệu suất của nồi hơi trong quy trình quản lý và vận hành, đồng thời được cho phép người sử dụng xác lập được những thời cơ để cải tổ hiệu suất .
Xác định hiệu suất nồi hơi bằng giải pháp gián tiếp như sau :
Các tổn thất chủ yếu được xem xét là:

1. 1. Tổn thất nhiệt do khói thải lkhói thải (%)

Đây thường là tổn thất lớn nhất, phản ánh lượng nguồn năng lượng bị mang đi theo khói thải mà nguyên vật liệu không truyền tải được cho nồi hơi để sinh hơi. Nhiệt độ khói thải càng thấp thì hiệu suất trao đổi nhiệt càng cao. Tổn thất này được xác lập trải qua việc đo nhiệt độ khói thải, nhiệt độ thiên nhiên và môi trường, hàm lượng ô xy dư trong khói thải bằng những thiết bị đo chuyên sử dụng. Từ những tài liệu tích lũy được, hoàn toàn có thể địa thế căn cứ vào những Bảng tổn thất nguồn năng lượng đã được lập sẵn như những ví dụ tìm hiểu thêm dưới đây, để tra tổn thất .
Bảng 1. Tổn thất khói thải đối với Than Bituminous (Độ ẩm – 10%; Độ tro – 15%)

Bảng 2. Tổn thất khói thải so với nguyên vật liệu gỗ / củi

Bảng 3. Tổn thất khói thải đối với nhiên liệu dầu FO

( Nguồn : Riyaz Papar, Greg Harrell. TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG HƠI – Tài liệu tìm hiểu thêm cho những chuyên viên và nhân viên cấp dưới kỹ thuật doanh nghiệp công nghiệp. Dự án hiệu suất cao nguồn năng lượng trong công nghiệp của UNIDO )

2. Tổn thất nhiệt qua vỏ lò lvỏ lò (%)

Đây là tổn thất nguồn năng lượng ra môi trường tự nhiên qua vỏ lò và lớp bảo ôn bằng trao đổi nhiệt bức xạ và đối lưu. Tổn thất này hoàn toàn có thể được đo lường và thống kê trải qua việc đo nhiệt độ mặt phẳng vỏ lò, diện tích quy hoạnh vỏ lò tiếp xúc với thiên nhiên và môi trường, sử dụng công thức tính trao đổi nhiệt. Tuy nhiên, để đơn giản hóa, hoàn toàn có thể tra gần đúng theo bảng dưới đây :
Bảng 4. Tổn thất qua vỏ lò

( Nguồn : Riyaz Papar, Greg Harrell. TỐI ƯU HÓA HỆ THỐNG HƠI – Tài liệu tìm hiểu thêm cho những chuyên viên và nhân viên cấp dưới kỹ thuật doanh nghiệp công nghiệp. Dự án hiệu suất cao nguồn năng lượng trong công nghiệp của UNIDO )

3. Tổn thất nhiệt do xả lò lxả lò (%)

Đây là tổn thất nguồn năng lượng do nước lò mang đi qua hoạt động giải trí xả lò ( liên tục hoặc gián đoạn ) nhằm mục đích vô hiệu những tạp chất trong nước lò hoàn toàn có thể gây hại đến hoạt động giải trí và tuổi thọ của nồi hơi. Tổn thất này hoàn toàn có thể được đo lường và thống kê trải qua tỷ suất xả lò. Cụ thể đo lường và thống kê theo những bước như sau :
a, Bước 1 : Xác định tỷ suất xả lò :

Trong đó :
– Độ dẫn điện nước cấp đo thực tiễn ( µS / cm ) bằng dụng cụ đo tổng chất rắn hòa tan ( TDS ) ;
– Độ dẫn điện nước lò được xác lập so với từng loại nồi hơi và áp suất thao tác. Thông thường so với nồi hơi công nghiệp, độ dẫn điện nhu yếu trong khoảng chừng 5000 – 7000 µS / cm ;
b, Bước 2 : Xác định mức lưu lượng xả lò ( kg / h ) :

Trong đó :
– mhơi là lưu lượng hơi định mức của nồi hơi, kg / h .
c, Bước 3 : Xác định tỷ suất tổn thất xả lò ( % ) :

Trong đó :
– hnước lò và hnước cấp là entanpi của nước lò và nước cấp ( kJ / kg ), tra theo bảng đặc tính nước và hơi ;
– mnhiên liệu là lượng nguyên vật liệu tiêu thụ của nồi hơi ( kg / h ) ;
– HHVnhiên liệu là nhiệt trị cao của nguyên vật liệu sử dụng ( kJ / kg ) .
Lưu ý rằng, việc kiểm soát và điều chỉnh tỷ suất xả lò cần phải được giám sát và triển khai theo nhu yếu trong thực tiễn để duy trì chất lượng nước lò, mà không nên định sẵn tần xuất xả một cách máy móc, dẫn đến gây tổn thất không đáng có ( nếu xả quá nhiều ), hoặc không duy trì chất lượng nước lò ( nếu xả quá ít ) .

4. Các tổn thất khác lkhác (%)

Các tổn thất khác hoàn toàn có thể gồm có : tổn thất do cháy không trọn vẹn, tổn thất do xỉ mang đi, v.v. Tuy nhiên để xác lập đúng chuẩn những tổn thất này cần thêm những dụng cụ đo và những thí nghiệm phức tạp. Thông thường khi xác lập hiệu suất của những nồi hơi công nghiêp, người ta hoàn toàn có thể bỏ lỡ những tổn thất khác .
Vậy, hiệu suất nồi hơi xác lập theo giải pháp gián tiếp như sau :
 h = 100 – lkhói thải – lvỏ lò – lxả lò – lkhác

Ưu điểm chính của chiêu thức này là giúp người quản trị quản lý và vận hành nồi hơi xác lập được những tổn thất nào đã bị đổi khác trong quy trình quản lý và vận hành để có hướng khắc phục kịp thời nhằm mục đích duy trì và cải tổ hiệu suất của nồi hơi .
Tóm lại, sử dụng nồi hơi hiệu suất cao là cách tối ưu để tiết kiệm ngân sách và chi phí nguồn năng lượng. Vì vậy khi lập kế hoạch góp vốn đầu tư, cần đặc biệt quan trọng chăm sóc đến hiệu suất hoặc suất tiêu tốn nguyên vật liệu của nồi hơi, thay vì ưu tiên lựa chọn thiết bị giá rẻ mà hiệu suất thấp. Luôn nhớ rằng ngân sách khởi đầu chỉ là một khoản nhỏ trong hàng loạt ngân sách vòng đời của một nồi hơi. Bên cạnh đó trong quy trình sử dụng cần chăm sóc đến việc tiếp tục đo đạc và nhìn nhận hiệu suất hoạt động giải trí của nồi hơi. Việc ghi chép và theo dõi tiếp tục số liệu đo đạc để nhìn nhận nhiệu suất là một công tác làm việc rất quan trọng, giúp người quản trị tìm được những thời cơ nâng cấp cải tiến để nồi hơi được quản lý và vận hành và sử dụng hiệu suất cao nhất .
Tác giả: TS. Nguyễn Quyết Thắng

Source: https://vietsofa.vn
Category : Góc học tập