BSR tiết kiệm trên 500 tỷ đồng/năm nhờ những sáng kiến tiết kiệm điện

Tiết kiệm điện là yêu cầu bức thiết

Trong bối cảnh điện đang trở thành mặt hàng khan hiếm như hiện nay, công tác tiết kiệm điện đang là bài toán bức thiết, thì hàng trăm sáng kiến áp dụng trong công tác tiết giảm năng lượng và điện tại NMLD Dung Quất không chỉ mang lại giá trị nhiều tỷ đồng mà còn hết sức có giá trị về mặt kỹ thuật, môi trường.

Hệ thống bơm nước biển tại nhà máy có 6 bơm với 5 bơm dẫn động bằng động cơ điện và 1 bơm dẫn động bằng động cơ dầu diesel. Trong cơ chế vận hành hàng ngày, có 4 bơm điện hoạt động liên tục để cung cấp nước biển tới các phân xưởng trong toàn nhà máy.

Theo đó, nhiệt độ nước biển cấp cho nhà máy hằng năm được chia làm 2 giai đoạn rõ rệt. Giai đoạn 1, từ tháng 1 đến tháng 8, nhiệt độ nước biển giảm xuống còn từ 20°C đến 27°C, lưu lượng nước biển cần để giải nhiệt cho các thiết bị sử dụng cũng giảm theo, chỉ cần khoảng 32.000-33.000 m³/h.

Trong giai đoạn này, 4 bơm sẽ luôn ở trạng thái non tải (vùng hiệu suất thấp) so với công suất thiết kế, đó là cơ hội để thực hiện nghiên cứu tối ưu hệ thống.

5 tháng còn lại trong năm từ tháng 6 đến tháng 12, nhiệt độ nước biển tăng lên từ 28°C đến 31°C, lưu lượng nước biển cần để giải nhiệt cho các thiết bị sử dụng cũng nhiều hơn trong khoảng 36.000-39.000 m³/h.

Qua đó nhằm đảm bảo duy trì áp suất chân không của các bình ngưng hơi và nhiệt độ nước ngọt làm mát của nhà máy không vượt ngưỡng cảnh báo vận hành an toàn. Lúc này, chế độ vận hành 4 bơm đảm bảo công suất đủ tải so với thiết kế.

Kỹ sư Phạm Văn Phóng - Ban Nghiên cứu Phát triển BSR cho biết: Nguồn dữ liệu sử dụng để nghiên cứu giải pháp được thu thập là các thông số vận hành thực tế, lưu trữ trên hệ thống điều khiển (DCS), hệ thống thông tin quá trình công nghệ (PI) và các thông số ghi chép tại hiện trường quản lý trong các sổ ghi chép, nhật ký vận hành của nhân viên vận hành...

Từ đó, số liệu đo đạc lưu trữ trên hệ thống và số liệu ghi chép tại hiện trường sau đó được kiểm tra, đối chiếu và đánh giá nhằm loại bỏ các số liệu bất thường để đảm bảo tính chính xác của thông tin đưa vào nghiên cứu.

Sau một thời gian tìm hiểu, nhóm nghiên cứu đã lập và triển khai giải pháp “Tối ưu chế độ vận hành cho hệ thống làm mát bằng nước biển”. Khi đưa ra bàn thảo, giải pháp này đã được lãnh đạo Công ty và các Ban chức năng hoan nghênh, nhận thấy đây là giải pháp rất khả thi nhằm tiết kiệm điện cho quá trình hoạt động các máy bơm nước biển.

Việc đưa ra các điều kiện lựa chọn chế độ vận hành số lượng bơm hợp lý đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho hệ thống nước biển làm mát. Với giải pháp tối ưu chế độ vận hành cho hệ thống bơm nước biển (chế độ 3 bơm thay vì 4 bơm) đã đem lại hiệu quả kinh tế to lớn.

Công suất tiêu thụ điện năng của hệ thống bơm nước biển làm mát giảm khoảng 1.664 KW từ mức 7.953 KW với chế độ vận hành 4 bơm xuống còn 6.289 KW khi vận hành chế độ 3 bơm.

Giải pháp được áp dụng từ ngày 12/01/2021 đến hết năm 2021, tổng thời gian áp dụng cho năm 2021 là 309 ngày, tiết kiệm khoảng 1,9 triệu USD/năm (đã loại bỏ các ngày chạy 4 bơm), tổng số điện tiết kiệm là 12,34 triệu KWh/năm 2021. Trong năm 2022, công trình đang áp dụng liên tục và số tiền tiết kiệm khoảng 44 tỷ đồng.

Không chỉ làm lợi về tiền, giải pháp còn mang lại nhiều hiệu quả kỹ thuật về thông số vận hành an toàn, ổn định, giới hạn thiết kế cho phép đối với hệ thống bơm nước biển và các thiết bị sử dụng nước biển. Chế độ vận hành 3 bơm sẽ chạy ở công suất đủ tải, hiệu suất cao, giảm được độ rung và ồn so với chế độ vận hành 4 bơm.

Giải pháp còn mang lại giá trị lớn trong việc bảo vệ môi trường khi tiết kiệm điện năng vì điện tiêu thụ cho hệ thống bơm nước biển của NMLD Dung Quất là điện tự sản xuất từ các máy phát điện hơi với nguồn năng lượng sơ cấp để sinh hơi dẫn động cho các turbine phát điện. Do đó, giải pháp đã tiết kiệm điện năng đồng nghĩa với việc tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch, làm giảm phát thải và có lợi cho môi trường.

Có sáng kiến tiết kiệm điện làm lợi hàng tỷ đồng

Có một giải pháp nữa khá hữu hiệu liên quan đến thực hiện nhiệm vụ “Nghiên cứu thử nghiệm ứng dụng công nghệ biến tần vào NMLD Dung Quất”. Qua khảo sát hơn 100 động cơ trung thế, trong đó có 11 động cơ quạt, 16 động cơ máy nén và 84 động cơ bơm, nhóm nghiên cứu của BSR thấy rằng dải công suất các động cơ nhỏ nhất là 150 kW và lớn nhất là 4.500 kW.

Đánh giá 3 phụ tải PM-5207, PM-5204, PM-5201 cho thấy các bơm còn sử dụng van nhằm điều chỉnh lưu lượng nên việc sử dụng biến tần là hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và kinh tế.

Nhóm nghiên cứu lựa chọn được bơm PM-5207 để thực hiện đầu tư lắp đặt biến tần. Lý do bơm PM-5207 có thời gian hoạt động trong năm nhiều hơn so với 2 loại còn lại, nên thời gian hoàn vốn đảm bảo yêu cầu.

Khi lắp đặt biến tần trung thế 6kV cho bơm PM-5207 A để điều khiển tốc độ động cơ thay cho sử dụng các van sẽ giúp tiết kiệm năng lượng điện; kết quả xác định năng lượng tiết kiệm cho bơm PM-5207A đạt 1.539.829 kWh/năm, thời gian hoàn vốn 1,84 năm. Nếu lấy giá điện trung bình làm cơ sở tính toán, thì số tiền một năm tiết kiệm được khoảng hơn 3 tỷ đồng.

Giải giáp sử dụng biến tần để thay đổi tốc độ động cơ phù hợp với lưu lượng cần dùng, khi đó van tiết lưu đường ống đẩy mở 100%, tổn hao áp lực đẩy do van không còn. Lưu lượng tỷ lệ thuận với tốc độ, do vậy khi giảm tốc độ vòng quay của bơm thì lưu lượng sẽ giảm đến mức mong muốn, từ đó giảm công suất thực động cơ và tiết kiệm năng lượng.

Sau khi lựa chọn bơm PM-5207 đầu tư biến tần, nhóm nghiên cứu lựa chọn ra 5 phụ tải tiềm năng để đầu tư biến tần trong thời gian tới là: PM-3301, PM-3401, PM-5103, PM-5204, PM-5201.

Các kết quả thiết kế, tính toán mô phỏng khi áp dụng biến tần cho 5 phụ tải tiềm năng và khẳng định việc lắp đặt biến tần sẽ không ảnh hưởng tới kết cấu của mạng điện hiện tại của nhà máy. Nếu áp dụng thành công 5 biến tần, BSR có thể tiết kiệm thêm hơn 3,5 triệu kWh/năm./.

BSR đã thường xuyên nghiên cứu, triển khai, áp dụng nhiều giải pháp tối ưu hóa năng lượng và giảm phát thải có hiệu quả lớn áp dụng cho NMLD Dung Quất. Từ 2015 đến nay, BSR đã triển khai thành công hơn 60 giải pháp tối ưu hóa năng lượng, tiết kiệm cho nhà máy khoảng trên 500 tỷ đồng/năm, trong đó có hàng chục giải pháp về tiết kiệm điện nói riêng.