Nghiên cứu tính toán các giải pháp tiết kiệm điện năng cho trạm xử lý nước thải Thọ Quang

1. Lý do chọn đề tài

Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, năng lượng nói chung và năng lượng điện nói riêng luôn đóng một vai trò then chốt và ảnh hưởng đến mọi lĩnh vực của cuộc sống. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch như dầu thô, than đá, khí tự nhiên cũng đang cạn dần. Do vậy việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là ưu tiên quan trọng trong chính sách năng lượng quốc gia.

Một trong những giải pháp để tiết kiệm năng lương nói chung và năng lượng điện nói riêng mà nhiều nước trên thế giới và Việt Nam đang áp dụng đó là chương trình quản lý nhu cầu ( Demand Side Managent gọi tắt là DSM). Tiềm năng của DSM với các thành phần phụ tải là rất đa dạng và phong phú, với phụ tải công nghiệp chủ yếu là các động cơ điện không đồng bộ là đối tượng tác động mạnh mẽ và có hiệu quả rất lớn trong chương trình quản lý nhu cầu. Động cơ không đồng bộ có cấu tạo đơn giản, dải công suất rộng, dễ sử dụng, bảo dưỡng sữa chữa nên được dùng nhiều trong thực tế. Tuy nhiên việc lựa chọn và sử dụng động cơ không đồng bộ sao cho hiệu quả tránh lãng phi không phải là điều đơn giản. Do đó việc sử dụng hiệu quả động cơ không đồng bộ sẽ góp phần tiết kiệm điện cho nhà máy, xí nghiệp.

Trạm xử lý nước thải Thọ Quang là 1 trong 5 trạm xử lý nước thải trực thuộc Công ty Thoát Nước và xử lý nước thải Đà Nẵng. Có chức năng xử lý toàn bộ nước thải trong khu công nghiệp chế biến thủy sản Thọ Quang với công suất thiết kế 2000 m³/ngày đêm . Phụ tải điện chủ yếu của trạm xử lý chủ yếu là động cơ không đồng bộ 3 pha dùng để bơm nước và cấp khí cho hệ thống xử lý nước thải. Các động cơ điện không có hệ thống điều khiển điều chỉnh tốc độ hầu hết đều hoạt động ở chế độ định mức. Mỗi năm chi phí tiền điện khoảng 1,2 tỉ đồng chiếm gần 30% so với tổng doanh thu. Việc sử dụng điện chưa thực sự hiệu quả tại một số khâu xử lý, động cơ lắp đặt chưa phù hợp với nhu cầu tải thực tế. Chính vì vậy tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu, tính toán các giải pháp tiết kiệm điện năng cho trạm xử lý nước thải Thọ Quang.

1. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu các giải pháp quản lý điện năng, giải pháp sử dụng điện năng tính toán đề ra giải pháp tiết kiệm điện nhằm mang lại hiệu giảm thiểu chi phí sản xuất, nâng cao lợi nhuận cho công ty.

1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Khảo sát nghiên cứu đưa ra các giải pháp kỹ thuật và quản lý năng lượng nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả cho Trạm xử lý nước thải Thọ Quang.

Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu dây chuyền công nghệ của trạm xử lý.

Khảo sát thực trạng sử dụng năng lượng và nghiên cứu các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả.

1. Phương pháp nghiên cứu

Kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết với nghiên cứu thực nghiệm.

Nghiên cứu lý thuyết:Nghiên cứu các tài liệu sách, báo, chuyên đề khoa học về tiết kiệm năng lượng, giáo trình.

Nghiên cứu thực nghiệm: Áp dụng các lý thuyết đã nghiên cứu để tính toán cho trạm xử lý nước thải Thọ Quang.

1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Góp phần phát triển các ứng dụng của các thiết bị điều khiển thông minh vào quy trình xử lý nước thải, tự động hóa trạm xử lý, ổn định chất lượng nước thải sau xử lý của trạm xử lý nước thải. Trên cơ sở đó có thể áp dụng cho các trạm xử lý nước thải khác trong công ty cũng như các trạm xử lý ngoài công ty.

Ý nghĩa thực tiễn: Nghiên cứu các giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả đối với các phụ tải điện, qua đó tiết kiệm được điện năng, giảm chi phí sản xuất của trạm xử lý, góp phần cải tạo môi trường.

1. Tên luận văn

Căn cứ theo đối tượng và phạm vi nghiên cứu, mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu, luận văn được đặt tên là: “nghiên cứu, tính toán các giải pháp tiết kiệm điện năng cho Trạm xử lý nước thải Thọ Quang”.

1. Cấu trúc của luận văn

Luận văn ngoài phần mở đầu và kết luận thì gồm có 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về chương trình quản lý nhu cầu (DSM)

Chương 2: Các giải pháp và hiệu quả tiết kiệm điện năng trong sản xuất ở Việt Nam.

Chương 3: Tính toán tiết kiệm năng lượng tại trạm xử lý nước thải Thọ Quang.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NHU CẦU (DSM)

• 1. KHÁI NIỆM VỀ DSM

DSM là một hợp tác giải pháp kỹ thuật – Công nghệ- Kinh tế- Xã hội- nhằm sử dụng điện năng một cách hiệu quả và tiết kiệm.

• 1. CHIẾN LƯỢC CỦA DSM
     1. Điều khiển nhu cầu điện năng phù hợp với khả năng cung cấp điện một cách kinh tế nhất
        1. Điều khiển trực tiếp dòng điện
        2. Tích trữ năng lượng
        3. Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng mới
        4. Giá bán điện thay đổi
     2. Nâng cao hiệu suất sử dụng điện của hộ tiêu thụ
        1. Sử dụng thiết bị điện có hiệu suất cao
        2. Giảm thiểu sựu tiêu phí năng lượng một cách vô công
  2. KẾT LUẬN

CHƯƠNG 2

CÁC GIẢI PHÁP VÀ HIỆU QUẢ TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG SẢN XUẤT TẠI VIỆT NAM

• 1. MỞ ĐẦU
  2. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG
     1. Khái niệm và một số định nghĩa
        1. Ánh sáng
        2. Độ rọi E
        3. Quang thông Φ
        4. Hiệu quả ánh sáng
     2. Thiết kế chiếu sáng
        1. Phương pháp tính toán chiếu sáng­
        2. Bố trí đèn
     3. Giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả
        1. Sử dụng nguồn sáng hợp lý
        2. Lựa chọn chủng loại chiếu sáng phù hợp

Mỗi loại đèn được thiết kế và chế tạo với một mục đích sử dụng nhất định, phù hợp với chác phân bố ánh sáng của đèn. Việc sử dụng không dung chủng loại đèn sẽ làm ảnh hưởng đến hiệu quả của hệ thống chiếu sáng, tăng chi phí điện năng tiêu thụ và có thể tăng cả chi phí đầu tư ban đầu. Xu thế phát triển của công nghệ chiếu sáng đang thay đổi rất nhanh. Các nhà sản xuất tung ra thị trường nhiều loại đèn và liên tục cải tiến kỹ thuật cho chúng, các loại đèn cũ dần dần nhường chỗ cho các loại đèn mới tân tiến hơn phù hợp với nhu cầu thực tế hơn.

• • • 1. Điều khiển và vận hành hợp lý hệ thống chiếu sáng

Việc sử dụng các cảm biến ánh sáng để lấy tín hiệu từ việc thay đổi độ sáng tại khu vực cần chiếu sáng để điều khiển cho hệ thống chiếu sáng giúp nâng cao hiệu quả vận hành. Những hệ thống chiếu sáng có điều khiển thuộc loại điều khiển tập trung, chúng giúp giảm thiểu sự lãng phí năng lượng. Bên cạnh đó cách phương pháp vận hành hợp lý hệ thống cũng góp phần không nhỏ trong việc tiết kiệm điện năng cho hệ thống chiếu sáng.

• • • 1. Áp dụng một số công nghệ mới
  1. HỆ THỐNG ĐỘNG CƠ

Phụ tải tiêu thụ điện trong các xí nghiệp nhà máy thì phần lớn là các động cơ điện. Để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của dây chuyền sản xuất ta cần quan tâm đến các thông số cơ bản của động cơ như hiệu suất, hệ số công suất cosφ, tốc độ động cơ và tốc độ của dây chuyền sản xuất yêu cầu khi có sự thay đổi về tải, từ đó ta đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả hợp lý.

• • 1. Giải pháp điều chỉnh hệ số công suất
       1. Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosφ được chia làm hai nhóm chính

1. Nâng cao hệ số cosφ tự nhiên
2. Nâng cao hệ số cosφ bằng phương pháp bù.
   • 1. Bù công suất phản kháng
     2. Xác định dung lượng bù

Dung lượng bù được xác định theo công thức sau:

(2.17)

Hệ số công suất cosφ₂ thường lấy bằng hệ số công suất do cơ quan quản lý hệ thống điện quy định cho mỗi hộ tiêu thụ điện, thường cosφ₂=0,85÷0,95.

• • 1. Các thiết bị bù
       1. Tụ điện
       2. Máy bù đồng bộ
    2. Vị trí đặt thiết bị bù

Sau khi tính dung lượng bù bà chọn thiết bị bù, thì việc bố trí thiết bị bù tại vị trí nào trong mạng điện sao cho hiệu quả kinh tế cao nhất cũng là một việc quan trọng. Nguyên tắc bố trí thiết bị bù là lám sao cho đạt được chi phí tính toán nhỏ nhất.

• Đối với máy bù đồng bộ: Vì công suất lớn nên thường đặt tập trung ở nhũng điểm quan trọng của hệ thống điện. Ở các xí nghiệp nhà máy công suất lớn thì máy bù đồng bộ được đặt tại phhias điện áp cao của trạm biến áp trung gian.
• Đối với tụ điện: Có thể đặt ở mạng có điện áp cao hoặc mạng có điện áp thấp.Tụ điện được bố trí theo 3 cách:

+ Đặt tập trung ở thanh cái phía điện áp thấp của trạm biến ấp phân xưởng

+ Đặt thành nhóm ở tủ phân phối động lực hoặc đường dây chính trong phân xưởng nhà máy.

+ Đặt phân tán ở từng thiết bị dùng điện: phương pháp này xét về mặt giảm tổn thất điện năng thì có lợi nhất. với cách bố trí này khi thiết bị ngừng hoạt động thì tụ điện cũng nghỉ theo. Phương án này được dùng để bù cho các động cơ không đồng bộ công suất lớn.

• 1. GIẢI PHÁP DÙNG BIẾN TẦN
     1. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ khi thay đổi tần số
     2. Các bộ biến tần dùng để điều chỉnh tốc độ động cơ

Các bộ biến tần bán dẫn gồm có: Bộ biến tần bán dẫn trực tiếp và bộ biến tần có khâu trung gian một chiều (biến tần gián tiếp).

a. Bộ biến tần trực tiếp dùng Thyristor

b. Bộ biến tần dùng Thyristor có khâu trung gian một chiều

2.4.3. Sự thay đổi công suất khi thay đổi tốc độ động cơ

Với động cơ tương thích ( quạt, bơm ly tâm), khi sử dụng biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ dẫn đến thay đổi lưu lượng và thay đổi công suất, tiết kiệm được năng lượng và nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Theo lý thuyết về thủy lực [2], công suất trên trục động cơ, lưu lượng dòng chảy Q, áp suất chất lỏng H có quan hệ theo phương trình:

(2.27)

Trong đó: K là hằng số

P là công suất của trục động cơ

H là áp suất

Q là lưu lượng

là hiệu suất

Quan hệ Q, H, P với tốc độ N của động cơ như sau:

• Lưu lượng tỷ lệ bậc nhất với tốc độ của động cơ (hình 2.3)

(2.28)

Hình 2.3. Biểu đồ quan hệ giữa tố độ và lưu lượng

Lưu lượng tuyến tính bậc nhất với tốc độ động cơ, khi yêu cầu điều chỉnh lưu lượng thì ta điều chỉnh tốc độ động cơ tương ứng.

• Áp suất tỷ lệ bậc 2 với tốc độ động cơ ( hình 2.xx)

Khi điều chỉnh lưu lượng bằng biến tần thì áp suất là hàm phi tuyến bậc 2 đối với tốc độ động cơ.

Khi điều chỉnh lưu lượng bằng van tiết lưu: áp suất là hàm phi tuyến tỉ lệ nghịch với tốc độ động cơ, ví dụ khi cần giảm lưu lượng ta đóng bớt van, thì lúc này sức cản đường ống tăng lên, dẫn đến áp suất tăng lên và ngược lại.

(2.29)

Hình 2.4. Biểu đồ quan hệ giữa tốc độ và áp suất

• Công suất tỷ lệ bậc ba với tốc độ của động cơ ( hình 2.5)

Công suất là hàm phi tuyến bậc ba đối với tốc độ động cơ.

(2.30)

Khi ta cần điều chỉnh lưu lượng thì công suất cũng thay đổi theo sự điều chỉnh, sự thay đổi này rất rõ rệt. Ví dụ ứng với 100% tốc độ thì công suất tương ứng là 100%, khi yêu cầu cần giảm lưu lượng (tốc độ) xuống còn 90% thì công suất chỉ xấp xỉ 73% (0,9³= 0,729)

. Hình 2.5. Biểu đồ quan hệ giữa tốc độ và áp suất

Trong các công thức (2.28), (2.29), (2.30): N₁ là tốc độ của động cơ tương ứng với lưu lượng Q₁, áp suất Q₁, áp suất H₁ và công suất P₁. N₂ là tốc độ động cơ ứng với lưu lượng Q₂, áp suất H₂ và công suất P₂.

Sự thay đổi công suất khi thay đổi lưu lượng ( hình 2.6), trong hình 2.6:

• C₁ là đường cong thể hiện mối quan hệ giữa áp suất H và lưu lượng Q khi tốc độ của cánh quạt lắp trên trục động cơ là không đổi.
• C₂ là đường cong thể hiện đặc tính cản của đường ống khi van mở hoàn toàn.
• C₃ là đường cong thể hiện đặc tính cản của đường ống khi có sự điều chỉnh van tiết lưu ( đóng bớt van lại).
• C₄ là đường cong thể hiện mối quan hệ giữa áp suất H và lưu lượng Q khi sử dụng bộ biến tần để điều chỉnh tốc độ động cơ.

Hình 2.6. Giản đồ thay đổi công suất khi thay đổi lưu lượng

Giả sử điểm D là điển làm việc theo thiết kế của động cơ, khi đó lưu lượng đầu ra Q tương ứng Q₁là 100%, công suất trên trục động cơ là P₁=Q₁.H₁ ( giả sử các hệ số đều bằng 1) tương ứng với diện tích hình D-H₁-O-Q₁. Khi yêu cầ đầu ra giảm, giả sử giảm xuống Q₂ theo yêu cầu công nghệ, sức cản đường ống tăng lên do giảm van tiết lưu.

Khi điều chỉnh đóng bớt van, đặc tính đường ống chuyển sang đường cong C₃ và hệ thống chuyển sang điểm làm việc mới là E. Lúc này ta thấy áp lực tăng lên và công suất trên trục động công suất trên trục động cơ tính bằng diện tích E-H₂-O-Q₂, ta thấy công suất giảm rất ít so với ban đầu, lượng công suất giảm được là phần diện tích chênh lệch giữa 2 hình D-H₁-O-Q₁ và E-H₂-O-Q₂.

Nếu giả sử dùng biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ. Điều chỉnh tần số đưa vào động cơ sao cho lưu lượng Q ra bằng với Q₂ do hệ thống yêu cầu. lúc này tốc độ quạt giảm xuoongss đường cong C, có cùng lưu lượng Q₂ nhưng áp suất trong đường ống H₃ giẩm đáng kể và công suất trên trục cũng giảm rõ rệt đó là phần diện tích hình F-H₃-O-Q₂. Như vậy dùng biến tần sẽ tiết kiệm được điện năng vag mang lại hiệu quả kinh tế rõ ràng.

• 1. KẾT LUẬN

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TẠI TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI THỌ QUANG

3.1. MỞ ĐẦU

3.2. TỔNG QUAN VỀ TRẠM XỬ LÝ

3.2.1. Quy trình xử lý

3.2.2. Danh mục thiết bị

3.3. CÁC HỆ THỐNG VÀ THIẾT BỊ TIÊU THỤ ĐIỆN NĂNG

3.3.1. Hệ thống động cơ

3.3.1.1. Động cơ bơm nước trạm bơm trung chuyển SPS 2

3.3.1.2. Hệ thống động cơ trong trạm xử lý

3.3.2. Hệ thống chiếu sáng

Hệ thống chiếu sáng tại trạm sử dụng 2 loại bóng đó là bóng đèn huỳnh quang 36W và loại bóng đèn cao áp 125W đây là loại bóng đèn tiêu thụ năng lượng lớn qua khảo sát thực tế ta có được số liệu tổng hợp trong bảng 3.5

3.4. TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KHI DÙNG GIẢI PHÁP THAY THẾ LOẠI BÓNG TIẾT KIỆM ĐIỆN CHO HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

3.4.1. Hiện trạng

3.4.2. Biện pháp đề xuất

Thay các bóng đèn huỳnh quang 36 W thành bóng đèn led TUBE LED 01 120/20W loại này tiết được 16W cho mỗi bóng. Ưu điểm của loại bóng led này là tiêu thụ điện năng thấp, tuổi thọ 30.000 h dài gấp 2,5 lần so với bóng đèn huỳnh quang. Mặc khác loại bóng này thân thiện với môi trường không chứa thủy ngân và các hóa chất độc hại an toàn cho người sử dụng.

Thay các bóng đèn cao áp 125W thành các bóng đèn đường sử dụng công nghệ led model D CSD01L/35W của Rạng Đông cùng quang thông (6500lm) sẽ tiết kiệm được 90W cho mỗi mỗi bóng đèn. Ưu điểm của loại này là tiêu thụ điện năng thấp hơn nhưng tuổi thọ lại cao hơn với bóng đèn cao áp là 5000h.

3.4.3. Phân tích lợi ích khi thay thế cho hệ thống chiếu sáng

Chi phí thay thế thiết bị chiếu sáng:

N_i = g_i x n_i ( đồng) (3.1)

Trong đó:

N_i : chi phí để mua các loại bóng và vật tư thiết bị kèm theo

g_i : đơn giá loại đèn I ( đồng/bộ)

n­_i : số lượng bộ đèn cần thay thế

Từ giải pháp như trên công suất điện giảm được là:

(3.2)

Trong đó:

P₁ : công suất tiêu thụ của bóng đèn cũ

P₂ : công suất tiêu thụ của bóng đèn mới

Điện năng sẽ tiết kiệm được:

ΔA= ΔP.a .h (kWh/năm) (3.3)

Trong đó:

ΔA : điện năng tiết kiệm được trong năm khi thay bóng đèn mới

a : số ngày hoạt động trong năng

h : số giờ hoạt động trong ngày

Chi phí điện năng tiết kiệm hàng năm:

ΔC= ΔA .C ( đồng) (3.4)

Trong đó:

ΔC : chi phí điện năng tiết kiệm được nhờ giải pháp

C : đơn giá điện ( đồng/kWh)

Chi phí nhân công lắp đặt:

Z = m.V (3.5)

Trong đó:

m : là số nhân công

V : đơn giá 1 công

3.4.3.1. Thay bóng đèn huỳnh quang 36W bang bóng led tube 20W

Bảng 3.6. Thông số kỹ thuật của các loại bóng

Với việc sử dụng bóng đèn led giúp trạm xử lý tiết kiệm được 16W, tăng 50% hiệu suất phát quang. Giảm được chất phế thải độc hại ra môi trường. Loại bóng này không dùng đến chấn lưu, không cần stater, khởi động ngay khi bật. Tuổi thọ bóng tăng gấp 2 lần nên giảm được chi phí và tần suất sữa chữa bảo dưỡng.

Hệ số công suất gần như bằng 1, dòng điện chạy trong dây dẫn bé 100mA.

Do không dùng chấn lưu nên không phát sinh tiếng ồn trong lúc bóng đèn làm việc, hoạt động được trong trường hợp điện áp thấp.

Công suất tiết kiệm được khi thực hiện giải pháp:

(kW)

Tổng điện năng tiết kiệm được trong 1 năm là:

ΔA= ΔP.a .h = 0,416 x 365 x 12 = 1.822,08 (kWh)

Số tiền tiết kiệm được trong năm là:

ΔC= ΔA . C = 1.822,08 x 1.638 = 2.984.567 (đồng)

Trong đó: C = 1.638 đồng- giá tiền 1 kWh điện ( tính trung bình)

Số tiền đầu tư ban đầu:

N_i = g_i x n_i = 26 x 341.000 = 8.866.000 (đồng)

Chi phí nhân công ước tính:

Z = m.V = 2 x 300.000 = 600.000 ( đồng)

Thời gian thu hồi vốn:

(năm) ≈38 tháng

1Bảng 3.8. Hiệu quả đầu tư đèn tube led 01 120/20W

3.4.3.2. Thay bộ đèn cao áp 125W bằng đèn led D CSD01L/35W

Công suất tiết kiệm được khi thực hiện giải pháp:

(kW)

Tổng điện năng tiết kiệm được trong 1 năm là:

ΔA= ΔP.a .h = 0,9 x 365 x 11 = 3.613,5 (kWh)

Số tiền tiết kiệm được trong năm là:

ΔC= ΔA . C = 3.613,5 x 1.638 = 5.918.992,9 (đồng)

Trong đó: C = 1.638 đồng- giá tiền 1 kWh điện ( tính trung bình)

Số tiền đầu tư ban đầu:

N_i = g_i x n_i = 10 x 1.650.000 = 16.500.000 (đồng)

Chi phí nhân công ước tính:

Z = m.V = 4 x 300.000 = 1.200.000 ( đồng)

Thời gian thu hồi vốn:

(năm) ≈ 33 tháng

Bảng 3.10. Hiệu quả đầu tư đèn led D CSD01L/35W

Nhận xét:

Với hệ thống chiếu sáng khi ta thay bóng đèn huỳnh quang T8-36W bằng bóng tube led 01 120/20W và đèn cao áp 125W bằng bóng led D CSD01L/35W tuy tổng đầu tư ban đầu là 27.166.000 VNĐ,nhưng điện năng tiêu thụ hàng năm giảm 5.435,58 kWh tương ứng với số tiền 8.903.480,04 VNĐ. Thời gian thu hồi vốn ngắn trong khi tuổi thọ thiết bị lại được tăng lên. Nên việc thay thế bóng đèn cho hệ thống chiếu sáng mang lại hiệu quả kinh tế góp phần tiết kiệm điện năng cho trạm xử lý.

3.5. TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KHI DÙNG PHƯƠNG PHÁP BÙ

3.5.1. Tính toán kinh tế khi dùng giải pháp bù

3.5.1.1. Các công thức tính toán

3.5.1.2. Tính toán cụ thể cho trạm xử lý

3.6. TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA GIẢI PHÁP SỬ DỤNG BIẾN TẦN

3.6.1. Các công thức tính toán

Trong chương II ta đã nghiên cứu cụ thể về giải pháp điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng cách lắp bộ biến tần.

3.6.1.1. Trường hợp dùng biến tần với động non tải và có tải luôn thay đổi

3.6.1.2. Trường hợp dùng bộ biến tần để điều chỉnh lưu lượng

3.6.1.3. Trường hợp dùng tiết lưu (van) để điều chỉnh lưu lượng.

3.6.2. Tính toán cụ thể cho các động cơ tại trạm xử lý

Tính toán cho bơm điều hòa

Bảng 3.14. Tổng hợp tính toán lắp đặt bộ biến tần cho bơm

bể điều hòa

3.6.2.2. Tính toán cho bơm tuần hoàn bùn.

Bảng 3.15. Tổng hợp tính toán lắp đặt bộ biến tần cho

bơm tuần hoàn

3.6.3. Sơ đồ hệ thống biến tần điều khiển động cơ và nguyên lý hoạt động

• 1. TÍNH TOÁN KINH TẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA GIẢI PHÁP CHUYỂN DỊCH PHỤ TẢI

3.7.1. Hiện trạng

• • 1. Biện pháp đề xuất

Thay đổi khung giờ hoạt động của máy ép bùn trong ngày chuyển về khung giờ thấp điểm. Hoạt động từ 21h -4h ngày hôm sau tương ứng với 6h thấp điểm và 1 h bình thường.

• • 1. Phân tích lợi ích khi thực hiện chuyển dịch phụ tải

Số ngày máy ép bùn hoạt động trong 1 năm là:

T= 6 x 52 = 312 (ngày)

Với khung giờ hoạt động như hiện tại thì chi phí điện năng hằng năm là:

C₁ = 3,2 x (5,5 x 1.518 + 1,5 x 2.735) x 312 = 12.431.578 (VNĐ)

Với khung giờ hoạt động theo đề xuất thì chi phí điện năng hằng năm là:

C₂ = 3,2 x ( 6 x 983 + 1 x 1.518) x 312 = 7.404.134 (VNĐ)

Chi phí điện năng tiết kiệm được nhờ thực hiện giải pháp là:

ΔC = C₁ – C₂ = 21.431.578 – 7.404.134 = 5.027.443 (VNĐ)

Nhận xét:

Với giải pháp thực hiện chuyển dịch phụ tải, chi phí để thực hiện bằng 0 nhưng hiệu quả kinh tế nó đem lại khá đáng kể. Tiết kiệm gần 40,4% chi phí so với chi phí điện năng để vận hành máy ép bùn.

• 1. KẾT LUẬN

Từ các kết quả phân tích ở trên cho thấy việc tiến hành rà soát, phân tích tính toán lại các chế độ và phương pháp vận hành cho các thiết bị tại trạm xử lý nước thải Thọ Quang nhằm tìm ra giải pháp kỹ thuật và giải pháp vận hành hợp lý để tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ, tránh lãng phí là rất cần thiết. Nó không những giúp cho công ty giảm chi phí vận hành, tăng lợi nhuận, nâng cao chất lượng xử lý mà còn góp phần làm giảm nhu cầu sử dụng điện cho quốc gia.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Đề tài nhằm nghiên cứu đề xuất các giải pháp tiết kiệm năng lượng trên cơ sở đó để đánh giá từng giải pháp và chọn ra giải pháp phù hợp nhất áp dụng cho trạm xử lý nước thải Thọ Quang. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng cho trạm xử lý không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cho bản thân công ty mà còn có lợi ích to lớn trong việc giảm nhu cầu công suất và điện năng, giúp giảm lượng điện năng tiêu thụ đồng thời góp phần giảm các tác nhân gây ô nhiễm môi trường. Qua kết quả nghiên cứu cụ thể cho thấy việc đầu tư áp dụng các biện pháp kỹ thuật giúp tiết kiệm điện năng tiêu thụ là rất khả thi, mang lại hiệu quả kinh tế, chi phí đầu tư không qua cao tuy nhiên thời gian thu hồi vốn lại ngắn.

Với kết quả nghiên cứu ứng dụng cho trạm xử lý nước thải Thọ Quang, tác giả có một số kết luận như sau:

1. Về lợi ích kinh tế

Nếu trạm xử lý áp dụng các giải pháp tính tiết kiệm điện năng như đã phân tich ở trên thì hằng năng sẽ tiết kiệm được 89.230.492,26 VNĐ

1. Lợi ích về môi trường

Kết quả nghiên cứu đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng, làm giảm lượng điện năng tiêu thụ, góp phần làm giảm gánh nặng về nhu cầu về công suất và điện năng cho ngành điện, giảm thiểu được lượng CO₂ thải ra môi trường.

1. Lợi ích về mặt xã hội

Từ những kết quả phân tích được, các giải pháp trên có thể áp dụng cho các trạm xử lý nước thải còn lại trong công ty, cũng như các trạm xử lý nước thải khác có cùng công nghệ xử lý. Nếu được nhân rộng ra thì giải pháp tiết kiệm điện năng sẽ giúp giảm bớt nỗi lo lắng về vấn đề an ninh năng lượng quốc gia đồng thời góp phần thúc đẩy nền kinh tế.

Tác giả kiến nghị những giải pháp phân tích và kết quả đạt được nên được xem xét và bổ sung vào chiến lược phát triển của trạm xử lý cũng như của toàn công ty về tiết kiệm năng lượng nâng cao hiệu suất sản xuất.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT DIEN\HUYNH NGOC MAI