Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong ngành sản xuất săm lốp cao su

Bài viết phân tích việc sử dụng năng lượng và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả trong ngành sản xuất săm lốp cao su ở Việt Nam. Qua phân tích dữ liệu thực tế, tác giả thấy rằng ngành công nghiệp sản xuất săm lốp cao su tiêu thụ một lượng năng lượng rất lớn, do đó nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả mang lại tiềm năng to lớn đối với các nhà máy, công ty để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm chi phí vận hành các thiết bị hiện có.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp tiết kiệm năng lượng trong ngành sản xuất săm lốp cao su GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TRONG NGÀNH SẢN XUẤT SĂM LỐP CAO SU Hà Đức Nguyên Khoa Điện, trường Đại học Công nghiệp Việt Trì Email: hdnguyen.vui@gmail.com Tóm tắt Bài báo phân tích việc sử dụng năng lượng và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả trong ngành sản xuất săm lốp cao su ở Việt Nam. Qua phân tích dữ liệu thực tế, tác giả thấy rằng ngành công nghiệp sản xuất săm lốp cao su tiêu thụ một lượng năng lượng rất lớn, do đó nghiên cứu các giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả mang lại tiềm năng to lớn đối với các nhà máy, công ty để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và giảm chi phí vận hành các thiết bị hiện có. Vì động cơ điện chiếm một lượng đáng kể tổng năng lượng được sử dụng trong ngành nên các chiến lược tiết kiệm đã được nghiên cứu để giảm năng lượng tiêu thụ của các động cơ này, nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong quá trình sản xuất. Từ khóa: Tiết kiệm năng lượng, săm lốp cao su, hệ cố công suất, biến tần ENERGY SAVING IN RUBBER TIRES PRODUCTION INDUSTRY Abstract This paper presents an analysis of energy use and proposes effective energy-saving solutions in the rubber tire manufacturing industry in Vietnam. The rubber tire manufacturing industry consumes a huge among of energy, so researching effective energy-saving solutions would yield great potential. Since electric motors account for a significant amount of the total energy used in the rubber tire industry, savings strategies have been studied to reduce the energy consumption of these motors, in order to improve energy efficiency. Keywords: effective energy-saving, rubber tire , power factor, inverters 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngành công nghiệp cao su tiêu thụ cả năng lượng điện và nhiệt. Nhiên liệu được sử dụng để tạo ra nhiệt là xăng, dầu hỏa, dầu diesel, LPG, dầu nặng, khí đốt tự nhiên, than, mùn cưa, củi và trấu [1]. Loại nhiên liệu và công nghệ được sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm đầu ra của quá trình sản xuất các sản phẩm từ cao su. Với cao su tự nhiên, giai đoạn đầu của quá trình sản xuất hầu hết là các công việc liên quan đến việc trồng rừng cao su và lấy mủ tiêu thụ một lượng nhỏ năng lượng. Bước tiếp theo là biến đổi mủ cao su thành nhiều dạng như mủ cô đặc, cao su tấm, cao su khối và cao su Crepe. Bước cuối cùng cao su thiên nhiên được thay đổi để hoàn thiện sản phẩm. Trong giai đoạn sản xuất ra cao su thành phẩm này, các nhà máy sản xuất các sản phẩm săm lốp, sản phẩm nhúng và khối cao su nén tiêu thụ năng lượng nhiều 232 nhất [3]. Hình vẽ 1 mô tả quá trình sản xuất lốp xe Radial, một sản phẩm chiếm tỉ trọng rất lớn trong ngành sản xuất săm lốp cao su [1]. Hình 10. Quy trình sản xuất lốp xe Radial Quá trình sản xuất săm lốp cao su có thể chia thành 4 bước chính: 1. Chuẩn bị nguyên liệu đầu vào, trộn nguyên liệu với hóa chất 2. Khâu bán thành phẩm bao gồm cán mỏng và ép các nguyên liệu đầu vào 3. Thành hình sản phẩm 4. Khâu lưu hóa để sản phẩm săm lốp có độ đàn hồi và ổn định về mặt hóa học. Trong quá trình sản xuất săm lốp, nhiệt từ hơi nước được sử dụng để làm nóng khuôn và máy ép, điện năng cung cấp cho các động cơ truyền động của các xưởng như xưởng trộn, xưởng cắt, xưởng ép sợi thép vào tấm cao su. 2. CÔNG NGHỆ VÀ CÁC BIỆN PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG Sự phân bố tiêu thụ năng lượng từ 03 nhà sản xuất lốp xe hàng đầu của Việt Nam (SRC, DRC, Casumina). Trong đó năng lượng được sử dụng chủ yếu là điện, khí đốt tự nhiên, dầu diesel, hơi Biomas (chủ yếu dưới dạng nhiệt năng) được chỉ ra trong Hình 2. Hình 11. Biểu đồ phân bố tiêu thụ năng lượng 2.1. Tiết kiệm năng lượng trong cơ cấu chi phí giá điện Quản lý chi phí giá điện 233 Năng lượng tiêu thụ trong ngành chiếm tỉ trọng lớn đó là điện năng. Việc tiết giảm chi phí điện năng có thể đem lại cơ hội rất lớn để tiết kiệm năng lượng. Có một số cấu trúc chi phí giá điện tùy thuộc vào số lượng và kiểu sử dụng. Các nhà máy sản xuất do đó cần phải hiểu được nội dung và phương pháp để đánh giá hóa đơn tiền điện hàng tháng dựa vào biểu giá bán lẻ điện do Tập đoàn điện lực Việt Nam đề xuất trong [5]. Dựa vào cơ cấu giá bán điện theo giờ Tập đoàn điện lực Việt Nam, để có thể tiết kiệm năng lượng, các nhà sản xuất trong ngành cao su săm lốp nói riêng cần thực hiện cấu trúc “Thời gian sử dụng hợp lý”. Đó là một cơ cấu chi phí giá điện khuyến khích người dùng tiêu thụ điện trong giai đoạn ngoài giờ cao điểm. Tỷ lệ tiêu thụ điện điện trong giờ cao điểm cao hơn rất nhiều so với một trong giai đoạn ngoài giờ cao điểm. Giờ cao điểm và giai đoạn ngoài giờ cao điểm được xác định bởi thời gian và ngày trong tuần [4]. Hóa đơn điện hàng tháng bao gồm hai khoản chi phí cơ bản, đó là chi phí cho việc tiêu thụ năng lượng điện và chi phí do nhu cầu sử dụng điện giờ cao điểm. Ngoài ra, cần lưu ý rằng EVN có thể có một khoản phụ phí cho những khách hàng tiêu thụ năng lượng với hệ số công suất thấp hơn 0,85. Như vậy, dựa vào biểu giá bán lẻ điện có thể rút ra một số biện pháp có thể được thực hiện để giảm chi phí tiêu thụ năng lượng điện như: 1. Giảm nhu cầu cao điểm 2. Chuyển phụ tải điện từ giờ cao điểm sang thấp điểm 3. Giảm tiêu thụ năng lượng trong các công đoạn sản xuất 4. Cải thiện hệ số công suất đối với các tải tiêu thụ điện. Phân tích hóa đơn tiền điện trong một ngày của một nhà máy sản xuất săm lốp cao su vào một ngày trong tuần [3]. Công suất tiêu thụ định mức của nhà máy là 200 kW (từ 6 giờ đến 22 giờ) và nhu cầu giờ cao điểm tiêu thụ công suất là 900 kW vào buổi trưa trong 1 giờ. Nhu cầu cao điểm như vậy có thể do nhiều máy điện cù ...