noihoivietbun
Thành viên
- Tham gia
- 25/2/2017
- Bài viết
- 1
Xác định hiệu suất lò hơi công nghiệp
Hiệu suất năng lượng của nồi hơi đốt than, củi ... có thể hiểu một cách đơn giản là tỷ lệ giữa năng lượng hữu ích để sinh hơi (năng lượng đầu ra) và năng lượng do nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi (năng lượng đầu vào). Như vậy, để sản sinh một lượng hơi như nhau, nồi hơi có hiệu suất càng cao thì lượng nhiên liệu tiêu hao càng thấp.
Tuy nhiên, khi đầu tư trang bị nồi hơi đốt dầu, không ít doanh nghiệp lại chú ý quá nhiều đến giá thành thiết bị mà chưa thực sự quan tâm đến hiệu quả kinh tế dài hạn từ việc tiết kiệm nhiên liệu khi sử dụng. Thực tế chỉ ra rằng, trong vòng đời của một nồi hơi công nghiệp, chi phí cho nhiên liệu cao hơn gấp nhiều lần so với chi phí đầu tư ban đầu.
Ta hãy xem xét một ví dụ sau đây:
– Một nồi hơi đốt củi công suất 10 tấn/giờ, hiệu suất 75% có chi phí đầu tư khoảng 5 tỷ đồng.
– Nồi hơi vận hành 24 giờ mỗi ngày, 330 ngày trong 1 năm, mỗi giờ tiêu thụ 1,45 tấn than (với than cám 4a – nhiệt trị thấp theo mẫu làm việc 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 4a: 2.500.000 VND/tấn, thì chi phí cho nhiên liệu trong 1 năm là:
11.484 tấn/năm * 2.500.000 VND/tấn =28.710.000.000 VND/năm
(gấp khoảng 5,75 lần giá trị đầu tư)
– Giả sử vòng đời nồi hơi là 15 năm, tiêu thụ nhiên liệu khoảng 430 tỷ (gấp 86 lần giá trị đầu tư ban đầu).
– Nếu cải thiện được hiệu suất nồi hơi tăng thêm 3% (từ 75% lên 78%), thì chỉ trong 1 năm đã tiết kiệm được hơn 1 tỷ đồng chi phí cho nhiên liệu.
Vậy làm thế nào để xác định chính xác và kiểm soát được hiệu suất năng lượng của nồi hơi trong suốt quá trình vận hành? Có 2 phương pháp để xác định hiệu suất nồi hơi: phương pháp trực tiếp và phương pháp gián tiếp.Xác định hiệu suất bằng phương pháp trực tiếp:
Phương pháp này còn được gọi là phương pháp cân bằng thuận, hoặc phương pháp “Đầu vào – Đầu ra”. Đây là một phương pháp khá hữu dụng để xác định và kiểm chứng hiệu suất nồi hơi ngay từ khi mới được lắp đặt và đưa vào vận hành.
Cần lưu ý rằng, hầu hết các nhà sản xuất nồi hơi đều công bố hiệu suất như một chỉ tiêu chất lượng của hàng hóa, nhưng không chỉ rõ phương pháp xác định, vì thế chỉ tiêu này khó được kiểm chứng. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8630:2010 quy định chi tiết về phương pháp thử nghiệm để xác định hiệu suất nồi hơi bằng phương pháp thuận. Cụ thể hiệu suất nồi hơi (sản xuất hơi bão hòa) được xác định như sau:
Trong đó:
– Qlvt là nhiệt trị thấp trung bình của nhiên liệu, kJ/kg;
– D là tổng lượng hơi mà nồi hơi sản xuất ra trong thời gian thử nghiệm, kg;
– B là tổng lượng nhiên liệu tiêu thụ trong thời gian 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 nhiên liệu Qlvt được xác định theo kết quả thử nghiệm mẫu làm việc nhiên liệu. Entanpi của nước cấp hnc và hơi hh 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 các dữ liệu đã thu thập được có thể dễ dàng xác định được hiệu suất năng lượng của nồi hơi và so sánh với hiệu suất do nhà chế tạo nồi hơi công bố. Cũng bằng phương pháp này có thể kiểm tra chỉ tiêu về suất tiêu hao nhiên liệu của nồi hơi khi vận hành thực tế. Tuy nhiên, phương pháp này có một số nhược điểm như: có thể cho sai số lớn, đòi hỏi thời gian thử nghiệm đủ dài (đặc biệt là đối với nhiên liệu rắn), không đưa ra thông tin đầy đủ để xác định các biện pháp cải thiệt hiệu suất.
Hiệu suất năng lượng của nồi hơi đốt than, củi ... có thể hiểu một cách đơn giản là tỷ lệ giữa năng lượng hữu ích để sinh hơi (năng lượng đầu ra) và năng lượng do nhiên liệu cung cấp cho nồi hơi (năng lượng đầu vào). Như vậy, để sản sinh một lượng hơi như nhau, nồi hơi có hiệu suất càng cao thì lượng nhiên liệu tiêu hao càng thấp.
Tuy nhiên, khi đầu tư trang bị nồi hơi đốt dầu, không ít doanh nghiệp lại chú ý quá nhiều đến giá thành thiết bị mà chưa thực sự quan tâm đến hiệu quả kinh tế dài hạn từ việc tiết kiệm nhiên liệu khi sử dụng. Thực tế chỉ ra rằng, trong vòng đời của một nồi hơi công nghiệp, chi phí cho nhiên liệu cao hơn gấp nhiều lần so với chi phí đầu tư ban đầu.
Ta hãy xem xét một ví dụ sau đây:
– Một nồi hơi đốt củi công suất 10 tấn/giờ, hiệu suất 75% có chi phí đầu tư khoảng 5 tỷ đồng.
– Nồi hơi vận hành 24 giờ mỗi ngày, 330 ngày trong 1 năm, mỗi giờ tiêu thụ 1,45 tấn than (với than cám 4a – nhiệt trị thấp theo mẫu làm việc 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 4a: 2.500.000 VND/tấn, thì chi phí cho nhiên liệu trong 1 năm là:
11.484 tấn/năm * 2.500.000 VND/tấn =28.710.000.000 VND/năm
(gấp khoảng 5,75 lần giá trị đầu tư)
– Giả sử vòng đời nồi hơi là 15 năm, tiêu thụ nhiên liệu khoảng 430 tỷ (gấp 86 lần giá trị đầu tư ban đầu).
– Nếu cải thiện được hiệu suất nồi hơi tăng thêm 3% (từ 75% lên 78%), thì chỉ trong 1 năm đã tiết kiệm được hơn 1 tỷ đồng chi phí cho nhiên liệu.
Vậy làm thế nào để xác định chính xác và kiểm soát được hiệu suất năng lượng của nồi hơi trong suốt quá trình vận hành? Có 2 phương pháp để xác định hiệu suất nồi hơi: phương pháp trực tiếp và phương pháp gián tiếp.Xác định hiệu suất bằng phương pháp trực tiếp:
Phương pháp này còn được gọi là phương pháp cân bằng thuận, hoặc phương pháp “Đầu vào – Đầu ra”. Đây là một phương pháp khá hữu dụng để xác định và kiểm chứng hiệu suất nồi hơi ngay từ khi mới được lắp đặt và đưa vào vận hành.
Cần lưu ý rằng, hầu hết các nhà sản xuất nồi hơi đều công bố hiệu suất như một chỉ tiêu chất lượng của hàng hóa, nhưng không chỉ rõ phương pháp xác định, vì thế chỉ tiêu này khó được kiểm chứng. Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8630:2010 quy định chi tiết về phương pháp thử nghiệm để xác định hiệu suất nồi hơi bằng phương pháp thuận. Cụ thể hiệu suất nồi hơi (sản xuất hơi bão hòa) được xác định như sau:
Trong đó:
– Qlvt là nhiệt trị thấp trung bình của nhiên liệu, kJ/kg;
– D là tổng lượng hơi mà nồi hơi sản xuất ra trong thời gian thử nghiệm, kg;
– B là tổng lượng nhiên liệu tiêu thụ trong thời gian 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 nhiên liệu Qlvt được xác định theo kết quả thử nghiệm mẫu làm việc nhiên liệu. Entanpi của nước cấp hnc và hơi hh 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 các dữ liệu đã thu thập được có thể dễ dàng xác định được hiệu suất năng lượng của nồi hơi và so sánh với hiệu suất do nhà chế tạo nồi hơi công bố. Cũng bằng phương pháp này có thể kiểm tra chỉ tiêu về suất tiêu hao nhiên liệu của nồi hơi khi vận hành thực tế. Tuy nhiên, phương pháp này có một số nhược điểm như: có thể cho sai số lớn, đòi hỏi thời gian thử nghiệm đủ dài (đặc biệt là đối với nhiên liệu rắn), không đưa ra thông tin đầy đủ để xác định các biện pháp cải thiệt hiệu suất.
