BÁO cáo KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG tại NHÀ máy đạm PHÚ mỹ

GIỚI THIỆU

Tổng quan dự án

Ngày 17 tháng 6 năm 2010, Chính phủ Việt Nam đã ban hành Luật số: 50/2010/QH12 về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả;

Ngày 29 tháng 03 năm 2011, Chính phủ Việt Nam đã ban hành Nghị định Số: 21/2011/NĐ-CP về quy định chi tiết và biện pháp thi hành Luật sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả;

Ngày 20 tháng 4 năm 2012, Bộ Công thương ban hành Thông tư số 09/2012/TT- BCT, quy định về việc lập kế hoạch, báo cáo thực hiện kế hoạch sử dụng năng lượng Tiết kiệm và hiệu quả, thực hiện kiểm toán năng lượng;

Ngày 21 tháng 09 năm 2018, Thủ Tướng Chính phủ ban hành Quyết định Số: 1221/QĐ-TTg về ban hành danh sách các cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm năm

- Các doanh nghiệp có mức tiêu thụ năng lượng tương đương 1000 tấn dầu quy đổi sẽ là cơ sở sử dụng năng lượng trọng điểm;

- Phải thực hiện kiểm toán năng lượng định kỳ 3 năm/lần và gửi báo cáo cho

Sở Công thương các thành phố và các tỉnh lập báo cáo gửi Bộ Công thương;

- Phải xây dựng hệ thống quản lý năng lượng theo qui định của Luật Tiết kiệm năng lượng.

Chương trình kiểm toán năng lượng tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ, thuộc Tổng Công ty Phân bón & Hóa chất Dầu khí - CTCP, được triển khai theo hợp đồng đã ký giữa hai công ty Đây cũng là một phần trong nỗ lực chung của dự án thuộc Chương trình mục tiêu quốc gia về sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả.

Quá trình thực hiện báo cáo kiểm toán tại Công ty không chỉ giúp đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng mà còn nâng cao nhận thức của cán bộ công nhân viên về tầm quan trọng của việc tiết kiệm nguồn năng lượng.

2.1.2 Đơn vị được kiểm toán năng lượng

Tên đơn vị: Nhà máy Đạm Phú Mỹ.

Trụ sở: Khu công nghiệp Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.

Chức năng: sản xuất và kinh doanh phân đạm, điện, amoniắc lỏng,.

Tổ chức thực hiện kiểm toán

Chương trình kiểm toán năng lượng được thực hiện từ 04/09/2019 đến10/12/2019.

Thành phần của đội kiểm toán năng lượng gồm:

Tổng Công Ty Bảo dưỡng – Sửa chữa Công trình Dầu Khí (PVMR):

Stt Họ tên Chuyên môn Vị trí đảm nhiệm

1 Ông Trần Quý Phúc Kỹ sư Điện Chủ nhiệm dự án

2 Ông Trần Đức Hiếu Kỹ sư Máy hóa Kiểm toán viên

3 Ông Trần Hoàng Minh Thạc sĩ Công nghệ Nano Kiểm toán viên

4 Ông Nguyễn Ngọc Hải Tiến sỹ kỹ thuật Kiểm toán viên

5 Ông Nguyễn Nhật Tân Thạc sỹ kỹ thuật Kiểm toán viên

6 Ông Nguyễn Văn Lộc Kỹ sư Điện Kiểm toán viên

7 Ồng Nguyễn Doãn Chi Thạc sỹ kỹ thuật Kiểm toán viên

8 Ông Phạm Ngọc Tài Thạc sỹ kỹ thuật Kiểm toán viên

9 Ông Phùng Quốc Khánh Kỹ sư Nhiệt Kiểm toán viên

10 Ông Nguyễn Tấn Dũng Kỹ sư Điện Kiểm toán viên

11 Ông Hà Thái Dương Kỹ sư Điện Kiểm toán viên

12 Bà Ngô Bích Ngọc Kỹ sư Quy hoạch đô thị Kiểm toán viên

II Chuyên gia nước ngoài (dự kiến)

Nhà máy Đạm Phú Mỹ - Tổng Công ty Phân bón & Hóa chất Dầu Khí:

Stt Họ tên Chức vụ

1 Ông Nguyễn Minh Hiếu PT Ban Kỹ thuật TCT

2 Ông Lê Văn Minh PGĐ Nhà máy ĐPM

3 Ông Trần Ngọc Thương P.P CNSX

4 Ông Phạm Quang Hiếu CG P.CNSX

5 Ông Lê Đình Khả CV Ban Kỹ thuật

Và các CB-CNV vận hành tại các phân xưởng Nhà máy ĐPM

Nhóm kiểm toán năng lượng nhận được sự hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi từ Công ty để thực hiện công việc hiệu quả Trong quá trình làm việc, nhóm đã phối hợp chặt chẽ với các nhân viên quản lý và cán bộ kỹ thuật nhằm đảm bảo thực hiện đúng theo chương trình đã đề ra.

Nhóm kiểm toán năng lượng xin chân thành cảm ơn các cán bộ quản lý, kỹ thuật và Ban lãnh đạo Công ty đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi để nhóm hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ của mình.

Mục đích, phương pháp thực hiện và thiết bị đo

Mục đích chính của kiểm toán năng lượng là đánh giá tình hình tiêu thụ năng lượng của Công ty, từ đó xác định các cơ hội tiết kiệm năng lượng, tiềm năng giảm chi phí và giảm phát thải.

Phân tích nguyên nhân gây lãng phí nhiên liệu và năng lượng, cũng như ô nhiễm môi trường là rất cần thiết để tìm ra giải pháp khắc phục hiệu quả Các yếu tố như công nghệ lạc hậu, thói quen tiêu dùng không hợp lý và thiếu ý thức bảo vệ môi trường đều góp phần vào tình trạng này Để giảm thiểu tổn thất, cần áp dụng các biện pháp như nâng cấp công nghệ, tuyên truyền giáo dục cộng đồng về tiết kiệm năng lượng và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo.

Báo cáo kiểm toán năng lượng - thất, tiết kiệm năng lượng, phòng ngừa ô nhiễm tại khu vực sản xuất của Công ty;

- Mang lại lợi ích kinh tế cho Công ty thông qua các giải pháp tiết kiệm;

- Có khả năng nhân rộng mô hình áp dụng cho các Công ty khác có công nghệ và công suất tương tự;

Quá trình thực hiện báo cáo kiểm toán tại Công ty đã nâng cao nhận thức của cán bộ công nhân viên về việc phát hiện và áp dụng các cơ hội tiết kiệm năng lượng.

Phương pháp thực hiện kiểm toán năng lượng được quy định và hướng dẫn chi tiết tại Thông tư 09/2012/TT-BCT.

Sơ lược phương pháp thực hiện được trình bày theo lưu trình như sau:

(Nguồn: Thông tư 09/2012/TT-BCT)

Xác định phạm vi kiểm toán Xác định phạm vi kiểm toán

Thành lập nhóm kiểm toán Thành lập nhóm kiểm toán Ước tính khung thời gian và kinh phí Ước tính khung thời gian và kinh phí

Thu thập dữ liệu có sẵn Thu thập dữ liệu có sẵn

Kiểm tra thực địa và đo đạc Xác định các điểm đo chiến lược;

Lắp đặt thiết bị đo

Kiểm tra thực địa và đo đạc Xác định các điểm đo chiến lược;

Lắp đặt thiết bị đo

Phân tích số liệu thu thập được Xác định các tiềm năng tiết kiệm năng lượng;

Xác định chi phí đầu tư;

Chuẩn hóa dữ liệu; Đảm bảo sự hoạt động bình thường của dây chuyền công nghệ

Phân tích số liệu thu thập được Xác định các tiềm năng tiết kiệm năng lượng;

Xác định chi phí đầu tư;

Chuẩn hóa dữ liệu; Đảm bảo sự hoạt động bình thường của dây chuyền công nghệ

Báo cáo kiểm toán năng lượng -

Cấu trúc báo cáo kiểm toán năng lượng và nội dung chính các chương theo như sau:

(Nguồn: Thông tư 09/2012/TT-BCT)

 Đề xuất cho các hoạt động tiếp theo

 Tổng quan và phạm vi công việc

 Tiếp cận và nội dung một bản kiểm toán năng lượng

Các hoạt động của Công ty

 Lịch sử phát triển và tình hình hiện nay

 Cơ cấu hoạt động và sản xuất

Mô tả các quá trình trong dây chuyền công nghệ

 Các dây chuyền sản xuất

 Các tiềm năng tiết kiệm năng lượng

Nhu cầu và khả năng cung cấp năng lượng

 Tiêu thụ năng lượng, nước

 Thông số và đặc tính nhiên liệu

Ràng buộc về tài chính – kỹ thuật

 Hạn chế về kỹ thuật, môi trường

 Các giải pháp và đánh giá về kinh tế

Các biện pháp tiết kiệm năng lượng

 Xác định và trình bầy các chi tiết các giải pháp TKNL

 Các giải pháp kỹ thuật được lựa chọn

 Phân tích về tài chính, năng lượng và môi trường

Nội dung chính các chương

Các thiết bị đo được sử dụng tại Công ty trong quá trình kiểm toán năng lượng được thể hiện trên như sau:

Stt Tên thiết bị Nhà sản xuât Xuất xứ Mục đích sử dụng

1 Thiết bị đo tốc độ gió Testo Germany Đo hiệu suất, lưu lượng gió

2 Thiết bị đo cường độ ánh sáng Testo Germany Đo cường độ ánh sáng

3 Thiết bị đo nhiệt độ bằng hồng ngoại Kimo France Đo nhiệt độ bảo ôn, lò gia nhiệt

4 Thiết bị đo tốc độ động cơ Hioki Japan Đo tốc độ của động cơ

5 Thiết bị đo chất lượng điện năng Hioki Japan Đo chất lượng điện năng của thiết bị

6 Máy chụp ảnh nhiệt Fluke USA Kiểm tra rò rỉ của các bẫy hơi, kiểm tra bảo ôn

7 Thiết bị đo lưu lượng chất lỏng bằng siêu âm Dynasonics USA Đo lưu lượng dòng lỏng của các bơm

8 Máy đo khoảng cách Leica Switzerland Xác định khoảng cách, chiều cao…

9 Ampe kềm Hioki Japan Đo dòng điện của thiết bị

10 Máy ảnh KTS Canon Japan Lưu hiện trạng của hệ thống năng lượng

HOẠT ĐỘNG CỦA CÔNG TY

Quá trình phát triển và tình hình hiện nay

Nhà máy Đạm Phú Mỹ, thuộc Tổng Công Ty Phân Bón Và Hóa Chất Dầu Khí Việt Nam, là nhà máy đạm đầu tiên tại Việt Nam được xây dựng với công nghệ tiên tiến và tự động hóa hiện đại Đạm Phú Mỹ cung cấp hơn 40% nhu cầu phân urê trong nước, đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nguồn phân bón tự chủ cho nền nông nghiệp Việt Nam.

Nhà máy được xây dựng theo hợp đồng EPCC giữa Tổng công ty Dầu khí Việt Nam và liên danh Technip/Samsung, với công nghệ sản xuất Amôniắc từ Haldoe Topsoe (công suất 1.350 tấn/ngày) và công nghệ sản xuất Urê từ Snamprogetti (công suất 2.200 tấn/ngày).

Vào tháng 12 năm 2015, xưởng sản xuất UFC85 đã chính thức được khánh thành, cung cấp phụ gia thiết yếu cho sản xuất phân đạm Xưởng có công suất 15.000 tấn UFC85 mỗi năm, tương đương với 25.000 tấn Formalin mỗi năm, sử dụng công nghệ oxy hóa methanol với xúc tác oxit kim loại, được cấp quyền bởi Haldor Topso.

PVFCCo không chỉ tập trung vào sản xuất phân bón mà còn mở rộng lĩnh vực sản xuất hóa chất, đặc biệt là các sản phẩm hóa chất dầu khí và hóa chất chuyên dụng.

Dự án nâng công suất phân xưởng NH3 của Nhà máy Đạm Phú Mỹ sẽ tăng thêm 20% công suất thiết kế, tương đương 90.000 tấn/năm, sử dụng công nghệ của Haldor Topsoe A/S Đồng thời, việc xây dựng Nhà máy NPK Phú Mỹ với công suất 250.000 tấn/năm, ứng dụng công nghệ hóa học hiện đại nhất từ Incro S.A, Tây Ban Nha, khẳng định vị thế tiên phong trong ngành sản xuất phân bón Nhà máy này cũng là cơ sở đầu tiên và duy nhất tại Việt Nam áp dụng công nghệ hóa học, với thiết bị nhập khẩu từ châu Âu.

Quá trình hình thành Nhà máy trải qua các mốc chính sau:

- Ngày 21/4/2002, thành lập Nhà máy Đạm Phú Mỹ;

- Ngày 16/3/2006, sản phẩm của Nhà máy đạt mốc 1 triệu tấn Urê;

- Ngày 16/9/2008, được thưởng Huân chương lao động hạng 3;

- Ngày 12/12/2015, khánh thành xưởng UFC85;

Quý I/2018, vận hành Nhà máy NPK Phú Mỹ công nghệ hóa học và Xưởng NH3(mở rộng), đưa sản phẩm ra thị trường.

Chế độ vận hành và tình hình sản suất

Nhà máy Đạm Phú Mỹ hoạt động với 2 ca làm việc, mỗi ca kéo dài 12 giờ, và bao gồm các phân xưởng chính như xưởng phụ trợ, xưởng Amôniac, xưởng Urê, xưởng sản phẩm và xưởng NPK.

Thời gian vận hành trong năm của các phân xưởng được cho như bảng sau:

Bảng 3.2-1 Thời gian vận hành trong năm của các phân xưởng

Phân xưởng NPK mới được đưa vào hoạt động từ tháng 8/2018, tuy nhiên, các hệ thống thiết bị vẫn chưa vận hành ổn định Do đó, cần tiến hành thử nghiệm và dừng máy để bảo trì, sửa chữa các sự cố phát sinh.

Nhà máy đã đáp ứng nhu cầu thị trường bằng cách sản xuất một lượng lớn sản phẩm, chiếm lĩnh thị phần trong nước và xuất khẩu sang một số quốc gia trong khu vực.

Năng lực sản xuất của Nhà máy được cho như bảng sau:

Bảng 3.2-2 Năng lực sản xuất của Nhà máy

Năng lượng tiêu thụ của Nhà máy Đạm Phú Mỹ được trình bày cụ thể như sau:

Bảng 3.2-3 Năng lượng tiêu thụ của Nhà máy

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG CỦA CÔNG TY

Tổng quan về công nghệ sản xuất Ure

4.1.1 Cộng nghệ sản xuất của nhà máy đạm

Sơ đồ công nghệ sản xuất được mô tả như dưới đây:

Hình 4.1.1-1 Sơ đồ công nghệ của Nhà máy đạm

4.1.2 Thông tin chung về nhà máy

Nguyên liệu chính cho sản xuất tại nhà máy là khí tự nhiên được mua từ nhà máy xử lý khí Dinh Cố Sau khi được đưa vào nhà máy, khí tự nhiên sẽ được phân chia thành hai nhánh khác nhau.

- Nhánh 1 được sử dụng làm nhiên liệu cho turbine khí, lò hơi phụ trong xưởng phụ trợ và lò hơi của xưởng NPK;

- Nhánh 2 dẫn vào xưởng Amoniắc và tổng hợp ra Amoniắc để làm nguyên liệu cho xưởng Ure sản xuất ra Ure.

Nhà máy đạm gồm có 4 xưởng sản xuất chính:

- Xưởng phụ trợ: sản xuất ra điện, nước và hơi cung cấp cho toàn nhà máy;

- Xưởng Amoniac: sản xuất ra amoniac để làm nguyên liệu sản xuất ra Ure;

- Xưởng Ure: tổng hợp Ure để sản xuất ra sản phẩm là Ure;

- Xưởng sản phẩm: thực hiện công tác lưu trữ sản phẩm và đóng bao.

Nhà máy đạm được thiết kế với công suất như sau:

• Trước khi có revamp: 1,350 tấn NH3 lỏng/ngày (Công nghệ Haldor Topsoe – Đan mạch);

• Sau khi có revamp: 1,620 tấn NH3 lỏng/ngày.

- URE:2,385 tấn Ure hạt/ngày (Công nghệ Snam Progetti – Italia).

4.1.3 Nhận xét đánh giá chung

Nhà máy Đạm áp dụng nhiều công nghệ tiên tiến trên thế giới, kết hợp với quản lý vận hành hiệu quả, mang lại chất lượng sản phẩm vượt trội và giảm thiểu chi phí năng lượng.

Nhà máy được thiết kế để sản xuất điện năng và hơi nước, cung cấp đầy đủ cho các quy trình sản xuất, đảm bảo sự ổn định trong quá trình sản xuất và tiết kiệm chi phí.

Công nghệ áp dụng tại xưởng Amoniac của Haldor Topsoe – Đan Mạch mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, bao gồm việc tận dụng tối đa nhiệt thải từ các quá trình sản xuất, sử dụng hợp lý các chất xúc tác và thu hồi H2 từ khí công nghệ trong vòng tổng hợp amoniac Ngoài ra, việc áp dụng quy trình điều khiển APC (Advance Process Control) giúp tối ưu hóa vận hành và giảm tiêu hao năng lượng Nhà máy cũng đã cải tiến công nghệ để nâng công suất xưởng thêm 20%, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng Khi công suất của xưởng NH3 tăng lên 20%, lượng CO2 thu được từ phản ứng cháy tại Reformer thứ cấp đủ để cung cấp cho xưởng Ure hoạt động với công suất 110% tải.

CO2 từ khói thải của reformer sơ cấp không cần hoạt động nữa, ngừng hoạt động để tiết kiệm năng lượng;

Công nghệ xưởng Ure của Snam Progetti – Italia là công nghệ tiên tiến, không chỉ đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn tích cực ứng dụng các giải pháp giảm tiêu hao năng lượng như quá trình Stripping CO2, Stripping NH3 và quá trình tuần hoàn kép đẳng áp (IDR).

Chỉ số Amoniac/Ure tại Nhà máy Đạm Phú Mỹ là 0.570, dựa trên số liệu từ năm 2016 đến 2019, gần sát với chỉ số lý tưởng 0.567 Chỉ số này được tính theo phản ứng hóa học sản xuất Ure, trong đó để sản xuất 2 mol Ure cần 1 mol NH3.

Đội ngũ kỹ sư và cán bộ Nhà máy được đào tạo chuyên sâu với kỹ năng vận hành xuất sắc, đảm bảo quy trình hoạt động ổn định Công tác bảo dưỡng và sửa chữa được thực hiện thường xuyên và kịp thời, giúp giảm thiểu tối đa sự cố do chủ quan Điều này không chỉ nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của các xưởng mà còn cải thiện hiệu quả hoạt động toàn bộ nhà máy.

Phân xưởng phụ trợ

Phân xưởng phụ trợ bao gồm các hệ thống chính như sau:

- Hệ thống cung cấp khí tự nhiên;

- Hệ thống Tuabin khí 10GT9001 và lò thu hồi nhiệt thải 10B9001;

- Lò hơi phụ 10B8001 và Hệ thống phân phối hơi;

- Hệ thống nước khử khoáng;

- Hệ thống nước làm mát;

- Hệ thống khí nén – khí nitơ – khí điều khiển;

- Hệ thống xử lý nước thải;

- Hệ thống bồn chứa Ammo - Flare.

Các hệ thống trên sẽ được phân tích, đánh giá thực trạng vận hành và hiệu quả sử dụng năng lượng trong các phần sau của báo cáo.

4.2.1 Hệ thống cung cấp khí tự nhiên

Khí tự nhiên được cấp bởi Nhà máy Khí Dinh Cố thuộc PV Gas theo đường ống dẫn cấp vào nhà máy nhằm mục đích:

- Làm nguyên liệu trong quá trình sản xuất NH3 tại phân xưởng Ammonia;

- Làm nhiên liệu cấp cho Tuabin khí 10GT9001, lò hơi và lò sấy tại phân xưởng NPK và các lò hơi phụ tại các phân xưởng công nghệ;

- Làm nhiên liệu cho hệ thống Flare.

Sơ đồ nguyên lý của hệ thống cung cấp khí tự nhiên cho các khu vực sử dụng trong toàn nhà máy như sau:

Hình 4.2.1-1 Sơ đồ hệ thống cung cấp khí tự nhiên toàn nhà máy

Từ dữ liệu vận hành lúc 09h45 ngày 19/09/2019 theo sơ đồ Hình 4.2.1-1 ta thấy rằng:

Khí tự nhiên với áp suất 39.9 barg, nhiệt độ 20.8 oC từ trạm cấp khí cung cấp cho nhà máy qua 02 phân nhánh chính:

Cung cấp nhiên liệu cho lò sấy và lò hơi trong phân xưởng NPK thông qua hệ thống giảm áp, với áp suất sử dụng là 6.97 barg.

- Cung cấp trực tiếp cho phân xưởng Ammonia để làm nguyên liệu đầu vào trong quá trình sản xuất NH3; lưu lượng 39,424 Nm3/h, áp suất 39.9 barg, nhiệt độ 20.8 0C;

Hệ thống bồn chứa tại Nhà máy Đạm bao gồm bồn 30V7001 với áp suất 23.5 barg, bồn 30V7002 với áp suất 6.5 barg và bồn 30V7003 với áp suất 3.3 barg, cung cấp nguồn nguyên liệu cho các xưởng công nghệ.

• Nguồn khí từ bồn chứa 30V7001 (23.5 barg, 20.8 oC) được cung cấp để khảo sát là 6,645 Nm3/h;

• Nguồn khí từ bồn chứa 30V7002 (6.5 barg, 20.8 oC) cung cấp cho:

 Lò hơi phụThiết bị reforming sơ cấp 10H2001 tại xưởng Amonia, lưu lượng 12,764 Nm3/h;

 Lò hơi phụ 10B8001, lưu lượng khí là 6,737 Nm3/h;

 Lò hơi phụ thu hồi nhiệt thải 10B9001, lưu lượng khí là 633 Nm3/h;

 Lò hơi phụ 10H5001, dự phòng;

 Lò hơi phụ 20PK1005, lưu lượng khí 1,263 Nm3/h;

 Lò hơi phụ 40PK1001, lưu lượng 200 Nm3/h.

• Nguồn khí từ bồn chứa 30V7003 (3.3 barg, 20.8 oC) cung cấp cho hệ thống đốt đuốc Flare.

 Hệ thống đuốc Ammo và đuốc tổng hợp 40-PK-1001/02, lưu lượng

Thành phần khí tự nhiên được phân tích như sau (được thu thập theo giá trị trung bình từ ngày 01/09/2019 đến 30/09/2019):

Bảng 4.2.1-1 Thành phần khí tự nhiên

Từ bảng phân tích trên cho thấy nhiệt trị thấp của khí tự nhiên là 37.58 MJ/Nm3.

Quá trình thực hiện kiểm toán cho thấy rằng:

Hệ thống được trang bị đầy đủ thiết bị đo lường tại từng phân nhánh sử dụng, giúp kiểm soát các thông số quan trọng như nhiệt độ, áp suất và lưu lượng.

- Được giám sát và điều khiển trên hệ thống DCS

Tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ, các thông số của dòng khí được điều chỉnh qua van tiết lưu, với các thao tác được giám sát trên hệ thống DCS Kết quả thực hiện cân bằng mạng khí toàn nhà máy dựa trên số liệu vận hành trung bình vào ngày 01/10/2019 như sau:

Stt Thành phần Khí tự nhiên Cơ cấu sử dụng khí tự nhiên Nm3/h

II Tổng NG sử dụng 67,809.32

Thất thoát mất cân bằng

Bảng 4.2.1-2 Dữ liệu vận hành cân bằng khí cho toàn nhà máy

Bảng cân bằng lượng khí cung cấp và sử dụng vào nhà máy theo dữ liệu vận hành trong ngày 01/10/2019 như sau:

Từ bảng dữ liệu cân bằng khí ta thấy:

- Khí tự nhiên được sử dụng làm nguyên liệu cho sản xuất chiếm 60%;

- Cấp cho Tuabin khí 10GT9001 công suất 21MW là khoảng 10%

- Cấp cho các lò hơi phụ là khoảng 28%;

- Cấp cho phân xưởng NPK để vận hành lò sấy và lò hơi là khoảng 1%;

- Lượng khí cấp để đốt đuốc trong hệ thống Flare rất ít, không đáng kể.

Hình 4.2.1-2 Sơ đồ cân bằng mạng khí toàn nhà máy

Giám sát số liệu vận hành trong ngày 01/10/2019 ta thấy:

- Tổng NG cấp vào nhà máy: 68,736.99 Nm3/h;

- Tổng NG sử dụng: 67,809.32 Nm3/h

Tổn thất mất cân bằng khí đạt 927.67 Nm3/h, tương đương khoảng 1.368% Trong quá trình khảo sát hệ thống, không phát hiện rò rỉ khí, do đó, nguyên nhân mất cân bằng khí có thể xuất phát từ sai số của thiết bị đo.

Hệ thống đang vận hành ổn định, hiệu quả, độ tin cậy cao và không có sự thất thoát năng lượng.

4.2.2 Hệ thống Tuabin khí và Lò thu hồi nhiệt

1) Mô tả Điện năng sử dụng trong Nhà máy được cung cấp gần như hoàn toàn bởi hệ thống Turbine khí (GT) (một phần nhỏ được mua từ lưới điện EVN khi cần thiết) Khí thải từ GT được thu hồi nhiệt bằng cách đưa qua hệ thống lò hơi nhiệt thừa.

Sơ đồ công nghệ hệ thống turbine khí (10-GT9001) và lò hơi nhiệt thừa (10-B9001) được trình bày chi tiết trong bản vẽ 2098-19-PID-0031-01 và 2098-19-PID-0031-02, có trong Phụ lục 4.2.2-1 và Phụ lục 4.2.2-2, nguồn từ Nhà máy Đạm Phú Mỹ.

Nhiên liệu cấp cho 10-GT9001 là khí tự nhiên (được lấy từ hệ thống cấp nhiên liệu khí).

Không khí xung quanh được hút vào máy nén, sau đó được nén với áp suất cao và đưa vào buồng đốt để cung cấp ôxy cho quá trình cháy Nhiên liệu khí được cấp vào buồng đốt, hòa trộn với không khí nóng và áp suất cao, từ đó quá trình cháy diễn ra hiệu quả trong buồng đốt.

Sản phẩm cháy với nhiệt độ và áp suất cao từ buồng đốt được dẫn vào hệ thống cánh tĩnh trên thân tuốc bin, nơi nhiệt độ và áp suất giảm, trong khi tốc độ và động năng của dòng khí tăng lên Dòng khí sau đó được thổi vào hệ thống cánh động gắn trên trục tuốc bin, nơi động năng được chuyển đổi thành cơ năng, làm quay trục tuốc bin Cuối cùng, cơ năng từ trục tuốc bin được sử dụng để quay máy phát điện, qua hệ thống khớp nối, nhằm phát điện.

Khí thải từ 10-GT9001 được dẫn vào lò hơi nhiệt thừa 10-B9001 để sản xuất hơi cao áp Lò hơi 10-B9001 được thiết kế theo kiểu ống nước với cơ chế tuần hoàn tự nhiên Để tăng cường hiệu suất, lò hơi này còn có hệ thống cấp nhiệt bổ sung bằng cách đốt khí nhiên liệu qua 4 đầu đốt, sử dụng oxy từ khói thải của 10-GT9001 với nồng độ oxy khoảng 15%.

Sơ đồ công nghệ hệ thống lò hơi nhiệt thừa được thể hiện trong hình dưới đây:

Hình 4.2.2-1 Hệ thống lò hơi nhiệt thừa

Thông số thiết kế hệ thống turbine khí và lò hơi nhiệt thừa B9001 như sau:

Bảng 4.2.2-1 Thông số thiết kế hệ thống Turbine khí và lò hơi nhiệt thừa

Nhóm kiểm toán đã thu thập dữ liệu vận hành từ ngày 01/09/2019 đến 30/09/2019 để đánh giá hiệu quả hoạt động của hệ thống 10GT9001 và lò thu hồi nhiệt 10B9001, với kết quả được trình bày như sau:

Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị

1 Áp suất nhiên liệu NG cấp cho GT PIC37001 Barg 23.500

2 Nhiệt độ nhiên liệu NG cấp cho GT TI9001 °C 42.232

3 Lưu lượng nhiên liệu NG cấp cho

4 Nhiệt trị nhiên liệu NG cấp cho GT

5 Công suất GT JI9210 MW 17.842

6 Nhiệt độ khói thải sau GT TI9282 °C 522.581

7 Nhiệt độ khói thải sau HRSG TI9286 °C 264.362

8 Nồng độ Oxy trong khói thải sau

9 Nồng độ Oxy trong khói thải sau

10 Lưu lượng khí nhiên liệu bổ sung Mg (FIC9278) Nm3/h 651.257

11 Nhiệt độ khí nhiên liệu bổ sung TI9002 °C 35.365

12 Áp suất khí nhiên liệu bổ sung PI9001 Barg 6.469

13 Công suất HRSG Ms (FI9277) Tấn/h 49.294

14 Áp suất hơi sản xuất (HRSG) PIC9277 Barg 38.862

15 Nhiệt độ hơi sản xuất (HRSG) TIC9281 °C 383.042

16 Nhiệt độ nước cấp TI9276 °C 131.189

17 Lưu lượng nước cấp FIC9276 m3/h 50.077

Bảng 4.2.2-2 Thông số vận hành của 10GT9001 và 10B9001

Tuabin khí 10GT9001 hiện đang hoạt động ở mức tải 17.8 MW, tương đương khoảng 85% công suất thiết kế, trong khi lò hơi phụ 10B9001 đạt mức tải 49.3 tấn/giờ, tức khoảng 99% công suất thiết kế Cả hai thiết bị đều đang vận hành ở mức tải tối ưu, với 10GT9001 có khả năng điều chỉnh công suất tải lên khoảng 15% so với hiện tại, nhằm đảm bảo độ tin cậy và an toàn cho hệ thống điện của toàn nhà máy.

Thực hiện đánh giá hiệu suất vận hành hiện tại của 10GT9001 và 10B9001, kết quả như sau:

Stt Hạng mục Ký hiệu Đơn vị Giá trị Công thức

1 Áp suất khí nhiên liệu cấp cho Turbine khí PIC37001 Barg 23.500

Theo giá trị trung bình từ 01/09/2019 đến

2 Nhiệt độ khí nhiên liệu cấp cho Turbine khí TI9001 °C 42.232

3 Lưu lượng khí nhiên liệu cấp cho Turbine khí A1

4 Nhiệt trị nhiên liệu khí tự nhiên (LHV)

6 Nhiệt độ khói thải GT TI9282 °C 522.581

2 Năng lượng cấp vào GT D kJ/h 251,082,198 D = A1*A2

1 Tiêu thụ nhiên liệu để sản xuất 1MW điện E GJ/MW 14.072 E = D*3.6/C

Nguồn: PVMR tính toán theo hướng dẫn tại www.energyefficiencyasia.org

Bảng 4.2.2-3 Hiệu suất vận hành của 10GT9001

Như vậy, để sản xuất 1MW/h từ Tuabin khí 10GT9001, cần tiêu tốn năng lượng là 14.072 MJ, hiệu suất vận hành hiện tại của Tuabin là 25.6%.

Stt Thông số Ký hiệu Đơn vị Giá trị Công thức

HRSG I-ktv kJ/m3N 1,533.724 Tính theo phương pháp lý thuyết từ phản ứng cháy

10 Lưu lượng khói thải Mf m3N/h 267,472.848

13 Lưu lượng khí nhiên Mg Nm3/h 651.257 Theo giá trị

Báo cáo kiểm toán năng lượng - liệu bổ sung (FIC9278) trung bình từ 01/09/2019 đến 31/09/2019

17 Áp suất hơi sản xuất

18 Nhiệt độ hơi sản xuất

19 Nhiệt độ nước cấp TI9276 °C 131.189

20 Lưu lượng nước cấp FIC9276 m3/h 50.077

1 Entanpy nước cấp hw kJ/kg 551 Theo phần mềm CAT3

2 Entanpy hơi tạo thành hs kJ/kg 2,890

3 Năng lượng hữu ích A kJ/h 115,292,573 A= Ms*(hs- hw)

Nguồn: PVEIC tính toán theo hướng dẫn tại www.energyefficiencyasia.org

Bảng 4.2.2-4 Hiệu suất vận hành của 10B9001

Tính toán các thông số của khói thải theo phương pháp lý thuyết của phản ứng cháy như sau:

Bảng 4.2.2-5 Kết quả xác đinh lưu lượng khói thải từ 10GT9001

Bảng 4.2.2-6 Kết quả xác đinh Entanpy của khói thải trước và sau 10B9001

Ghi chú: Phụ lục 1.4 – giáo trình Công nghệ lò hơi và mạng nhiệt – PGS.TS Phạm Lê Dzần

Từ kết quả tính toán cho thấy hiệu suất lò thu hồi nhiệt thải 10B9001 là khoảng 49.4%.

Nhà máy áp dụng công nghệ đồng phát nhiệt – điện, sử dụng turbine khí để phát điện Khí thải từ turbine được tận dụng để sinh hơi qua lò hơi thu hồi nhiệt thải B9001, mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng cao.

Chúng tôi so sánh hiệu suất với các hệ thống đồng phát khác, được thống kê như sau: Động cơ sơ cấp trong hệ thống

Dải phát điên định mức (MW)

Tỉ lệ nhiệt phát điện (kJ/kWh) Động cơ Diezen 0.01 ÷ 3 11.590 ÷ 15.795

Turbine hơi 10 ÷ 100 10.544 ÷ 21.088 Động cơ sơ cấp trong hệ thống

Hiệu suất (%) Chuyển đổi điện Thu hồi nhiệt Động cơ Diezen 23 ÷ 38 50

Nguồn: Ủy ban năng lượng California, 1982

Bảng 4.2.2-7 Hiệu suất vận hành của hệ thống đồng phát điển hình

Với công suất hiện tại, 10GT9001 đạt 25.6% và 10B9001 đạt 49.4%, cho thấy hiệu suất này hoàn toàn chấp nhận được trong hệ thống đồng phát tại các quốc gia có công nghệ tiên tiến và hiện đại.

Vậy, hệ thống turbine khí GT9001 và lò thu hồi nhiệt thải B9001 là một hệ thống tiết kiệm năng lượng hiện đại, vận hành ổn định và hiệu quả.

4.2.3 Hệ thống lò hơi phụ

Nồi hơi phụ trợ B8001 của Macchi (Ý) “Titan M” có công suất tối đa 140 t/h, chuyên sản xuất hơi cao áp (HP) cho nhà máy Thiết kế kiểu ống nước với tuần hoàn tự nhiên, nồi hơi này rất phù hợp cho quá trình đốt nhiên liệu khí Đặc biệt, nồi hơi được trang bị một quạt gió cung cấp ôxy cho quá trình cháy dưới áp suất dương, giúp sản phẩm cháy đi hết chiều dài buồng đốt trước khi vào cụm quá nhiệt và các ống sinh hơi, cuối cùng được thải ra ngoài qua ống khói.

Xưởng Ammoniac

4.3.1 Sơ đồ công nghệ Xưởng Ammonia

Nguyên liệu khí tự nhiên cho nhà máy được cung cấp từ nhà máy Xử lý Khí Dinh Cố, bao gồm khí đồng hành từ mỏ Bạch Hổ và khí thiên nhiên từ bồn Trũng Nam Côn Sơn cùng các bể khác ở lục địa phía Nam Thành phần chính của khí là Metan (CH4) chiếm khoảng 85% mol, bên cạnh đó còn có Etan (C2H6), Propan (C3H8) và Butan (C4H10).

Sơ đồ công nghệ quy trình sản xuất Amoniac như sau:

Hình 4.3.1-1 Sơ đồ công nghệ sản xuất Ammonia

Hình 4.3.1-2 Công nghệ sản xuất Ammoniac của nhà máy Đạm Phú Mỹ trước khi nâng cấp.

Nhà máy Đạm Phú Mỹ sử dụng công nghệ sản xuất Ammoniac của Haldor Topsoe trước khi nâng cấp vào năm 2018, với quy trình Steam Reforming hai giai đoạn Để nâng cao công suất phân xưởng NH3, thiết bị HTER (Haldor Topsoe Exchanger Reformer) đã được lắp đặt sau thiết bị Reforming thứ hai Thiết bị này sử dụng khí tự nhiên đã khử lưu huỳnh và hơi nước, tận dụng nhiệt từ sản phẩm của Reforming thứ cấp để cung cấp nhiệt cho phản ứng, cho phép chuyển hóa tối đa 20% nguyên liệu mà không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất.

Báo cáo kiểm toán năng lượng - trình sau Tại nhà máy Đạm Phú Mỹ, khoảng 16.7% NG nguyên liệu được chuyển hóa thông qua thiết bị này.

Hình 4.3.1-3 Cụm thiết bị Steam Reforming của nhà máy Đạm Phú Mỹ

Sản phẩm của quá trình Steam Reforming được đưa vào hai thiết bị chuyển hóa

Quá trình loại bỏ CO2 bao gồm hai giai đoạn: loại CO2 ở nhiệt độ cao (HTS) và nhiệt độ thấp (LTS) bằng cách sử dụng MDEA (bản quyền BASF) Sau khi loại bỏ hầu hết CO2, dòng khí sẽ tiếp tục trải qua quy trình Metan hóa, tách nước và sau đó được đưa vào hệ thống máy nén để chuẩn bị cho quá trình tổng hợp Ammoniac.

Các công đoạn chính trong dây truyền sản xuất Amoniắc:

- Công đoạn khử Lưu huỳnh;

- Công đoạn chuyển hóa CO;

Trong nhà máy, amôniắc (NH3) được sản xuất từ khí tổng hợp chứa hydro và nitơ với tỷ lệ khoảng 3:1 Quá trình phản ứng này sẽ được mô tả lý thuyết, tập trung vào các bước và điều kiện cần thiết để tạo ra amôniắc một cách hiệu quả.

Phần lớn khí thiên nhiên nguyên liệu có chứa một lượng nhỏ lưu huỳnh tồn tại ở dạng hợp chất.

Xúc tác trong công nghệ reforming bằng hơi nước rất nhạy cảm với các hợp chất lưu huỳnh, do đó cần phải loại bỏ chúng trước khi tiến hành quá trình reforming Việc này được thực hiện trong giai đoạn khử lưu huỳnh tại phân xưởng NH3.

Trong quá trình khử lưu huỳnh, các hợp chất lưu huỳnh hữu cơ được chuyển hóa thành H2S thông qua xúc tác hydro hóa Tiếp theo, H2S sẽ được hấp phụ bởi oxit kẽm.

Nồng độ lưu huỳnh trong reformer từ các nguồn như khí nguyên liệu, khí tuần hoàn và hơi nước phải được kiểm soát dưới 0.05 phần triệu khối lượng Việc duy trì mức lưu huỳnh thấp hơn 0.05 phần triệu khối lượng là cần thiết để bảo vệ hoạt tính của xúc tác reforming khỏi bị khử.

Công đoạn lưu huỳnh bao gồm thiết bị hydro hoá 10-R-2001 và hai thiết bị hấp phụ sulphur 10-R-2002A/B.

Xúc tác cho 10-R-2001 là coban/molypden oxit và xúc tác cho 10-R-2002A/B là oxit kẽm.

Hình 4.3.2-1 Sơ đồ thiết bị cụm Khử lưu huỳnh

Trong quá trình reforming, khí sau khi khử lưu huỳnh sẽ bao gồm các thành phần thiết yếu để sản xuất khí tổng hợp Quá trình này diễn ra thông qua phản ứng xúc tác giữa hỗn hợp hydrocacbon, hơi nước và không khí.

Quá trình reforming hơi nước có thể được diễn tả bởi các phản ứng sau đây:

Phản ứng reforming hydrocacbon bậc cao chuyển hóa các hydrocacbon bậc cao thành các hydrocacbon bậc thấp, cuối cùng tạo ra metan Phản ứng này bắt đầu diễn ra ở nhiệt độ 500 oC cho các hydrocacbon bậc cao và 600 oC cho metan.

Nhiệt phát ra từ phản ứng (3) rất nhỏ trong khi nhiệt cần cho phản ứng (1) và (2) là rất lớn.

Phản ứng xảy ra theo hai bước, reforming sơ cấp 10-H-2001 và reforming thứ cấp 10-R-2003.

Hình 4.3.2-2 Sơ đồ thiết bị cụm Reforming sơ cấp 10H2001

Hình 4.3.2-3 Sơ đồ thiết bị cụm Reforming thứ cấp 10R2003

Nhiệt cần thiết cho phản ứng trong hai thiết bị reforming được cung cấp theo hai cách khác nhau: trong reformer sơ cấp, nhiệt được cung cấp gián tiếp từ lò đốt, trong khi ở reformer thứ cấp, nhiệt được cung cấp trực tiếp từ quá trình đốt khí công nghệ với không khí Sự chuyển hoá trong reforming sơ cấp được điều chỉnh để đảm bảo không khí cung cấp nhiệt cho reforming thứ cấp, đáp ứng tỉ lệ hydro và nitơ là 3/1 Đồng thời, cần khống chế lượng metan như khí trơ trong khí tổng hợp ở mức thấp nhất có thể Hàm lượng metan trong khí công nghệ được kiểm soát theo hằng số cân bằng của phản ứng, với hàm lượng metan giảm khi tăng nhiệt độ, tăng hơi nước và giảm áp suất.

Trước khi vào reformer sơ cấp H-2001, hỗn hợp hơi nước và khí tự nhiên được làm nóng lên khoảng 535°C trong bộ hâm 10-E-2001, nằm trong hệ thống khí thải của quá trình reforming sơ cấp Sau đó, hỗn hợp này được reforming trong các ống thẳng đứng chứa xúc tác.

Các ống xúc tác được lắp đặt trong buồng đốt reforming sơ cấp, nơi bức xạ nhiệt từ các béc đốt truyền đến thành ống Để đảm bảo quá trình cháy khí nhiên liệu diễn ra hoàn toàn, các béc đốt hoạt động với lượng không khí thừa khoảng 10%, tương ứng với 2% thể tích O2 trong khí thải.

Hydrocacbon trong khí nguyên liệu vào reforming sơ cấp được chuyển hoá thành hydro và cabon oxit.

Khi vận hành với thiết bị thu hồi hydro (HRU), khí thải đã được xử lý được sử dụng làm nhiên liệu cho quá trình reforming Sau khi reforming, khí công nghệ thoát ra với nhiệt độ khoảng 780 oC và hàm lượng metan đạt khoảng 15% mol tính theo khí khô.

Khi vận hành trong trường hợp 2, HRU không hoạt động và khí thải không được xử lý được sử dụng làm khí nhiên liệu cho quá trình reforming Nhiệt độ khí công nghệ sau reforming đạt khoảng 800 oC, với hàm lượng metan khoảng 13% mol tính theo khí khô.

Trong không gian trống phía trên của reformer thứ cấp, béc đốt 10-J-2001 được lắp đặt để không khí trộn với khí công nghệ, dẫn đến phản ứng cháy và tăng nhiệt độ Khí công nghệ sau đó đi qua lớp xúc tác bên dưới, nơi diễn ra phản ứng reforming hoàn toàn và làm nguội hỗn hợp khí Nhiệt độ của hỗn hợp khí ra khỏi reformer thứ cấp đạt khoảng 958 °C, với hàm lượng metan khoảng 0.6% mol tính theo khí khô.

Khí ra khỏi reformer thứ cấp chứa khoảng 13.5% mol CO và 7.5% mol CO2, chính vì vậy, sẽ có nguy cơ hình thành cacbon theo phản ứng Boudouard như sau:

Xưởng Ure

Hình 4.4.1-1 Sơ đồ công nghệ sản xuất Ure

Các công đoạn chính trong dây truyền sản xuất Ure như sau:

- Công đoạn tổng hợp Ure và thu hồi NH3, CO2 cao áp

- Tinh chế Ure và thu hồi NH3, CO2 trung áp, thấp áp

- Công đoạn cô đặc Ure

Mô tả chi tiết cho từng công đoạn sản xuất Ure được thể hiện trong các phần dưới đây.

4.4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ

CO2 được thu thập từ quá trình tách CO2 tại phân xưởng Amoniac, với điều kiện nhiệt độ 45°C và áp suất 0.18 – 0.2 barg Sau đó, CO2 được chuyển đến bình tách CO 20V-1017 trước khi đi vào cấp thứ nhất của máy nén.

Một lượng nhỏ không khí, chiếm khoảng 0.25% tổng lượng CO2, được đưa vào máy nén nhằm hỗ trợ quá trình oxy hóa bề mặt các thiết bị bằng thép không gỉ trong phân xưởng.

Máy nén CO2 được thiết kế với 4 cấp nén, mỗi cấp đều có bình tách và thiết bị làm nguội đi kèm Thiết bị này được dẫn động bởi turbin hơi, với các loại dẫn động như hơi ngưng tụ, trích áp hoặc cảm ứng Mẫu máy 20STK-1001 sử dụng hơi cao áp và có thêm hệ thống phun hơi thấp áp để tối ưu hiệu suất hoạt động.

2) Tổng hợp Ure và thu hồi NH3, CO2 cao áp

Ure được hình thành từ phản ứng tổng hợp giữa NH3 lỏng và khí CO2 Trong tháp tổng hợp Ure 20R-1001, NH3 lỏng và CO2 phản ứng để tạo ra amonium carbamat, sau đó một phần amonium carbamat sẽ tách nước để hình thành Ure.

Tỷ lệ tách nước của amonium carbamat chịu ảnh hưởng bởi tỷ lệ các chất phản ứng, nhiệt độ vận hành, áp suất và thời gian lưu trong thiết bị phản ứng.

- Tỷ lệ mol giữa NH3 và CO2 nằm trong khoảng 3.1 – 3.6;

- Tỷ lệ mol giữa nước và CO2 nằm trong khoảng 0.5 – 0.7.

Amoniac lỏng được chuyển đến xưởng Ure qua bộ lọc amoniac, sau đó đi qua tháp thu hồi NH3, 20T-1005, và được thu lại trong thùng chứa NH3, 20V-1005 Từ thùng chứa 20V-1005, NH3 lỏng được bơm lên áp suất 22 barg bằng bơm ly tâm tăng áp, 20P-1005 A/B Một phần NH3 này sẽ được đưa đến tháp hấp thụ trung áp, 20T-1001, trong khi phần còn lại sẽ được đưa vào vòng tổng hợp cao áp.

Amoniac được bơm đến vòng tổng hợp cao áp bằng bơm ly tâm cao áp ở áp suất

Trước khi đưa vào thiết bị phản ứng, amoniac được hâm nóng lên 94oC và sử dụng làm chất lỏng đẩy cho thiết bị bơm phụt carbamate 20J-1001 Tại đáy lò phản ứng Ure, NH3 và carbamat từ 20J-1001 sẽ phản ứng với CO2 nén ở áp suất 220 barg.

Sản phẩm từ tháp tổng hợp được đưa vào phần trên của thiết bị phân hủy 20E-1001, hoạt động ở áp suất 147 barg Thiết bị này có cấu trúc dạng màng bên trong ống thẳng đứng, nơi chất lỏng phân bố trên bề mặt gia nhiệt và chảy xuống dưới nhờ trọng lực Hơi amoniac và CO2 được hình thành sẽ di chuyển lên trên đỉnh ống, trong khi nhiệt độ cần thiết cho quá trình phân hủy carbamat được cung cấp từ quá trình ngưng tụ hơi bão hòa ở áp suất 21.8 barg.

Không khí bổ sung được đưa vào đáy thiết bị tách khí dùng để làm Oxi hóa bề mặt ở đáy thiết bị tách khí.

Hỗn hợp khí và dung dịch từ thiết bị tách khí và tháp hấp thụ trung áp 20T-1001 được đưa vào thiết bị ngưng tụ để thu hồi khí không ngưng, sau đó được hồi lưu vào tháp tổng hợp Ure 20R-1001 thông qua thiết bị phun carbamat 20J-1001 Quá trình ngưng tụ diễn ra ở áp suất cao khoảng 144 barg, tạo ra hơi bão hòa với áp suất 4.9 barg tại vỏ 20E-1005A và 3.4 barg tại vỏ 20E-1005B.

Khí thoát ra từ đỉnh tháp thiết bị tách carbamat 20V-1010, chứa một lượng nhỏ NH3 và CO2, được chuyển trực tiếp đến đáy thiết bị phân hủy trung áp 20E-1002.

3) Tinh chế Ure và thu hồi NH3, CO2 trung áp, thấp áp

Quá trình tinh chế Ure và thu hồi khí ở phần đỉnh được thực hiện qua hai giai đoạn giảm áp suất, với giai đoạn 1 diễn ra ở áp suất 19.5 barg và giai đoạn 2 ở áp suất 4 barg.

- Giai đoạn tinh chế và thu hồi thứ nhất ở áp suất 19.5 barg:

Dung dịch với hàm lượng CO2 thấp, sau khi rời khỏi đáy tháp tách khí 20E-1001, được giãn nở đến áp suất 19.5 barg và đưa vào phần trên của thiết bị phân hủy áp suất trung bình Thiết bị này được chia thành ba phần chính.

• Thiết bị phân hủy trên đỉnh, 20V-1002, diễn ra quá trình bay hơi khí trong dung dịch trước khi đưa vào chùm ống trao đổi nhiệt;

Thiết bị phân hủy dạng màng 20E-1002A/B sử dụng cacbonat và nhiệt trong quá trình phân hủy Nhiệt được cung cấp thông qua quá trình ngưng tụ hơi 4,9 barg tại phần trên của vỏ 20E-1002A, trong khi nước ngưng hơi trực tiếp từ bình chứa nước ngưng hơi stripping 20V-1009 ở áp suất 22 barg được cung cấp tại phần dưới của vỏ 20E-1002B.

• Thiết bị chứa dung dịch Ure, 20Z-1002, chứa dung dịch Ure sau tinh chế ở giai đoạn 1 có nồng độ 60 – 63%kl.

Khí giàu NH3 và CO2 thoát ra từ đỉnh thiết bị tách 20V-1002 được chuyển đến phần vỏ của thiết bị tiền cô đặc chân không dạng màng 20E-1004, nơi mà một phần các khí này được hấp thụ bởi dung dịch cacbonat từ khu vực thu hồi ở áp suất 4 barg.

Hỗn hợp hai pha từ thiết bị tiền cô đặc chân không 20E-1004 được chuyển đến thiết bị ngưng tụ 20E-1006 để ngưng tụ hoàn toàn CO2, trong khi nhiệt ngưng tụ và phản ứng được loại bỏ bằng nước làm mát từ thiết bị ngưng tụ amoniac 20E-1009 Dòng ra từ thiết bị 20E-1006 chảy vào đáy thiết bị hấp thụ trung áp 20T-1001, nơi khí đi vào vùng phân tách của tháp đĩa chụp hình chuông, trong đó CO2 được hấp thụ và NH3 được chưng cất Tại phần đỉnh, dòng amoniac tinh khiết được hồi lưu để cân bằng năng lượng và loại bỏ CO2, H2O khỏi sản phẩm đỉnh, với NH3 hồi lưu được lấy từ bình chứa amoniac 20V-1005 và hồi lưu lại tháp hấp thụ qua bơm tăng áp 20P-1005 A/B.

Phân xưởng UFC85

4.5.1 Thông tin chung về phân xưởng UFC85

- Sản phẩm của phân xưởng UFC85 là:

• UFC85: Ure formaldehyde pre-condensate chứa 60% kl formaldehyde và 25% kl Ure, phần còn lại là nước;

• AF37: Dung dịch formaldehyde 37% kl (tên gọi khác là Formalin), phần còn lại là nước.

Ghi chú: Nhà máy không sản xuất đồng thời UFC85 và AF37 trong cùng một khoảng thời gian, sản xuất từng loại sản phẩm theo nhu cầu sử dụng.

- Công suất danh định của phân xưởng UFC85:

- Công dụng của UFC85/AF37:

UFC85/AF37 là phụ gia quan trọng trong quá trình sản xuất hạt Ure tại các nhà máy đạm, giúp ngăn chặn hiện tượng kết khối, tăng cường độ cứng của sản phẩm, giảm thiểu tỷ lệ hạt vỡ, ướt và mạt, đồng thời hạn chế hiện tượng cháy lá khi bón cho cây trồng.

- Nguyên liệu chính để sản xuất UFC85/AF37:

Các công đoạn sản xuất UFC85/AF37 như sau:

1) Chuẩn bị dòng khí nạp liệu vào tháp phản ứng

Dòng không khí công nghệ được lọc qua bộ lọc khí 20-FL-2101 trước khi trộn với khí tuần hoàn Sau đó, hỗn hợp không khí bổ sung và khí tuần hoàn được nén tại quạt tuần hoàn 20-K-2101/2 đến áp suất 0.53 barg.

Dòng Methanol lỏng tại nhiệt độ môi trường nhận từ bên ngoài được đưa tới thiết bị bay hơi Methanol 20-E-2101, tại đây, Methanol lỏng được bay hơi.

Hơi Methanol được trộn với dòng khí công nghệ từ Quạt tuần hoàn 20-K- 21011/2.

Hỗn hợp công nghệ có nồng độ Methanol 8.4% mol và O2 10% mol, sau khi được tiền gia nhiệt đến 205oC tại thiết bị gia nhiệt khí 20-E-2102, sẽ được chuyển tới tháp phản ứng 20-R-2101 để tạo ra formaldehyde.

2) Sự oxy hóa Methanol thành formaldehyde

Hình 4.5.2-1 Hệ thống oxy hóa Methanol thành formaldehyde

Trong thiết bị phản ứng formaldehyde 20-R-2101, dòng khí công nghệ đi qua các ống chứa xúc tác oxit kim loại FK-2 của Topsứe Phản ứng chính là quá trình oxy hóa Methanol thành formaldehyde, diễn ra theo phương trình hóa học cụ thể.

Một lượng nhỏ formaldehyde được oxy hóa sâu hơn tạo thành Cacbon monoxit theo phản ứng sau:

HCHO + 1/2 O2 => CO + H2O (Phản ứng phụ)Một lượng nhỏ dimethylether (CH3OCH3) và axit formic (HCOOH) được tạo

Các phản ứng này tỏa nhiệt mạnh, vì vậy cần phải duy trì nhiệt độ tối ưu và hạn chế sản phẩm phụ bằng cách loại bỏ nhiệt sinh ra trong suốt quá trình phản ứng Quá trình lấy nhiệt này được thực hiện thông qua việc trao đổi nhiệt từ ống xúc tác đến bồn dầu ổn định nhiệt.

Dòng khí chứa Formaldehyde sẽ được đưa tới thiết bị hấp thụ formaldehyde, 20- T-2201, nơi formaldehyde được hấp thụ bởi dịch Ure hoặc nước.

Dòng khí sau phản ứng được làm nguội xuống 130oC tại 20-E-2104, trước khi chúng được đưa vào thiết bị hấp thụ 20-T-2201.

3) Làm mát dòng ra và tiền gia nhiệt dòng vào của thiết bị phản ứng

Hình 4.5.2-2 Hệ thống dầu làm mát dòng process gas

Hóa hơi Methanol tại thiết bị bay hơi 20-E-2101, gia nhiệt dòng khí công nghệ ở thiết bị tiền gia nhiệt 20-E-2102, và làm nguội khí đầu ra tại thiết bị làm nguội 20-E-2104 được thực hiện thông qua việc tuần hoàn dầu từ bơm tuần hoàn 20-P-2102A/B.

Dầu được gia nhiệt lên 240oC tại thiết bị 20-E-2104, sau đó được làm mát xuống 146oC tại thiết bị tiền gia nhiệt dòng nạp liệu 20-E-2102, và cuối cùng giảm nhiệt độ xuống 100oC ở thiết bị hóa hơi Methanol 20-E-2101.

Thiết bị hóa hơi Methanol hấp thụ nhiệt từ dòng dầu tuần hoàn và dòng hơi áp suất thấp, giúp cung cấp đủ nhiệt cần thiết và kiểm soát hiệu quả nhiệt độ hóa hơi của Methanol.

Hình 4.5.2-3 Hệ thống hập thụ formaldehyde

Thiết bị hấp thụ formaldehyde 20-T-2201 hoạt động bằng cách cho dòng nước công nghệ hoặc dịch Ure chảy ngược từ trên xuống để hấp thụ formaldehyde Sản phẩm formaldehyde sau khi được hấp thụ sẽ được thu hồi và chảy ra từ đáy thiết bị.

Dòng khí được làm sạch rời khỏi đỉnh thiết bị hấp thụ, 20-T-2201, được chia làm

- Dòng khí tuần hoàn - sau khi được tách lỏng tại thiết bị tách lỏng 20-V-2102

- trộn với dòng không khí công nghệ và được đưa tới thiết bị phản ứng bởi quạt tuần hoàn 20-K-2101/2.

- Phần khí còn lại được vent ra ngoài sau khi được làm sạch ở thiết bị đốt, 20- R-2201.

4.5.3 Hiện trạng các hệ thống năng lượng và cơ hội tiết kiệm năng lượng 4.5.3.1 Hệ thống tiêu hủy khí độc

Sau khi rửa, khí từ thiết bị hấp thụ được gia nhiệt lên khoảng 250 oC tại thiết bị gia nhiệt 20E-2205 Để giảm thiểu ô nhiễm, khí này đi qua thiết bị đốt 20R-2201, nơi các khí cháy như CO, CH3OH, HCHO và CH3OCH3 được đốt cháy với O2, chuyển hóa thành CO2 và nước Nhiệt độ khí tăng lên khoảng 420-480 oC do các phản ứng cháy tỏa nhiệt Khí ra khỏi thiết bị đốt được sử dụng để cung cấp nhiệt cho 20E-2205 trước khi được vent ra khí quyển với nhiệt độ khoảng 110 oC.

Hình 4.5.3.1-1 Sơ đồ công nghệ hệ thống tiêu hủy khí độc

2) Cơ hội tiết kiệm năng lượng

Nhiệt độ của dòng khí vent ra khí quyển đạt khoảng 110 oC, mặc dù có vẻ cao, nhưng cần thiết cho công tác chống ăn mòn Nhiệt độ này giúp ngăn ngừa hiện tượng đọng sương trong vent và hạn chế ăn mòn Do đó, không có tiềm năng tiết kiệm năng lượng cho công đoạn này.

4.5.3.2 Hệ thống dầu truyền nhiệt

Giám sát các thông số vận hành hiện tại của hệ thống trên DCS như sau:

Hình 4.5.3.2-1 Sơ đồ hệ thống dầu truyền nhiệt

Nhiệt từ phản ứng tỏa nhiệt trong thiết bị phản ứng tạo formaldehyde được kiểm soát bằng dầu ổn định nhiệt Hơi dầu sau đó được thu hồi vào bình tách dầu 20V-2101 và được ngưng tụ tại thiết bị 20E-2103, nơi nhiệt năng được sử dụng để sản xuất hơi.

- Dầu lỏng sau đó quay trở lại thiết bị phản ứng qua bình tách dầu;

Bình tách dầu 20V-2101 được trang bị một tầng đệm cố định nhỏ, nơi dầu lỏng được gia nhiệt bằng hơi dầu bay lên Tính năng này giúp ngăn ngừa dòng dầu quá nguội đi vào thiết bị phản ứng, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.

- |Nhiệt độ và áp suất dầu đạt được bằng cách điều tiết van đầu vào nồi hơi nhiệt thừa 20E2103;

Dầu được tuần hoàn bằng trọng lực, với áp suất hơi bão hòa trung bình trong dải nhiệt độ vận hành từ 0.2 barg đến 1.2 barg, giúp tối ưu hóa quá trình truyền nhiệt hiệu quả.

- Dầu được chứa trong bồn dầu 20-TK-2101;

Khi khởi động, thiết bị phản ứng được gia nhiệt bằng dòng dầu từ thiết bị gia nhiệt khởi động 20E-2106, được bơm tới thiết bị phản ứng qua bơm dầu khởi động 20P-2101.

Xưởng sản phẩm

Xưởng sản phẩm của nhà máy gồm có 4 phần chính:

- Kho đóng bao : 4,000 tấn/ngày;

- Hệ thống AHU (Air heater unit) của kho đạm rời: 21 bộ.

Ure từ đáy tháp tạo hạt được vận chuyển vào kho đóng bao qua các băng tải 20N-1001, 20N-1002, 20N-1003, 40PK-4001-N1, 40PK-4001-N4, và 40PK-4001-N5 Tại cụm sàng đạm, đạm vụn được tách ra và chuyển đến khu đạm vụ, trong khi đạm thương phẩm tiếp tục di chuyển qua các băng tải 40PK-4001-N6, 40PK-4001-N7, 40PK-4001-N8A, và 40PK-4001-N8B vào các Silo trong kho đóng bao để cung cấp cho thị trường.

Khi các máy đóng bao gặp sự cố hoặc thiếu nhân công, lượng đạm sản xuất sẽ vượt quá khả năng đóng bao Trong trường hợp này, đạm sẽ được chuyển đến kho đạm rời thông qua các băng tải 40PK-4001-N2 và 40PK-4001-N3 để lưu trữ.

Sau khi khắc phục sự cố, đạm trong kho sẽ được chuyển vào băng tải 40PK-4001-N4 và 40PK-4001-N5 Tiếp theo, sản phẩm sẽ được di chuyển qua các băng tải 40PK-4001-N6, 40PK-4001-N7, 40PK-4001-N8A và 40PK-4001-N8B để đưa vào kho đóng bao Việc này giúp tránh tình trạng lưu kho quá lâu và ngăn ngừa hiện tượng đóng bánh.

Kho đạm rời được trang bị 21 bộ AHU nhằm cung cấp khí khô và kiểm soát độ ẩm, do tính chất của đạm dễ đóng bánh và tan chảy Trước đây, kho này có 22 bộ AHU, nhưng khi nhà máy nâng công suất cho xưởng Amoniac, một bộ đã bị loại bỏ do hạn chế về diện tích Các AHU duy trì nhiệt độ khí khoảng 45 oC và độ ẩm khoảng 30-40% Nhà máy sử dụng hơi thấp áp 3.5 barg từ xưởng ammoniac để gia nhiệt cho không khí của các AHU.

4.6.2 Hiện trạng và cơ hội tiết kiệm năng lượng

Qua khảo sát chúng tôi nhận thấy:

- Các cửa sổ và cửa ra vào của kho đạm rời đã được đóng kín để giữ độ ẩm và nhiệt độ cho không khí trong kho;

- Các AHU được bật mở theo nhu cầu điểu chỉnh độ ẩm và nhiệt độ không khí trong kho đạm rời;

- Các động cơ của các AHU đã và đang hoạt động đầy tải;

- Đường ống hơi để gia nhiệt cho các AHU được bọc bảo ôn đầy đủ;

- Sau khi gia nhiệt, hơi nước biến thành condensate và được thu hồi để tái sử dụng;

- Về phần chiếu sáng, trong xưởng vẫn còn sử dụng đèn sodium 150W, 250W;

- Một số bẫy hơi trên đường hơi thấp áp của xưởng sản phẩm bị hư hỏng gây thất thoát hơi

2) Cơ hội tiết kiệm năng lượng

Dựa trên hiện trạng hiện tại, cơ hội tiết kiệm năng lượng tại xưởng sản phẩm chủ yếu tập trung vào việc cải thiện hệ thống chiếu sáng và sửa chữa các bẫy hơi hư hỏng Các giải pháp chi tiết cho hệ thống chiếu sáng và bẫy hơi sẽ được trình bày chung cho toàn bộ nhà máy, với thông tin cụ thể có trong Chương 7 và Phụ lục của báo cáo này.

Phân xưởng NPK

Phân xưởng NPK sản xuất sản phẩm NPK/DAP với công suất thiết kế là 250,000 tấn/năm với nhiều chủng loại sản phẩm khác nhau:

Sản phẩm S.L Bảo hành (tấn/ngày)

Bảng 4.7.1-1 Các loại sản phẩm tại phân xưởng NPK

Công nghệ sản xuất NPK theo hai mode:

- Mode hóa học: chỉ sử dụng thiết bị phản ứng ống, thiết bị phản ứng tiền trung hòa hoặc sử dụng phối hợp cả hai thiết bị trên.

Chế độ rắn sử dụng áp suất hơi thấp cùng với một lượng nhỏ axit sulfuric và amoniac lỏng để cung cấp nhiệt cho quá trình tạo hạt thông qua phản ứng trung hòa giữa hai chất này.

Xưởng NPK có tính linh hoạt cao, cho phép thay đổi chế độ vận hành theo từng công thức hóa học của sản phẩm cụ thể.

Các sản phẩm NPK phổ biến nhất thường được sản xuất dưới dạng rắn, sử dụng nguyên liệu ban đầu như Urea, SSP, MAP, DAP và Kali Trong quá trình tạo hạt, một lượng nhỏ ammonia được thêm vào để phản ứng với acid Sulphuric, tạo ra Ammonium Sulphate; nhiệt lượng sinh ra từ phản ứng này giúp tăng hiệu suất tạo hạt Ngoài ra, thiết bị tạo hạt còn sử dụng hơi thấp áp làm nguồn cấp nhiệt bổ sung.

Sản phẩm DAP (18-46-0) và các loại phân bón NPK như 13-19-19-0.82S, được sản xuất từ nguyên liệu DAP và KCl, sẽ được sản xuất trong thiết bị phản ứng ống 70R2001 với sự bổ sung Urea và KCl Ngoài ra, DAP cũng có thể được sản xuất trong thiết bị phản ứng tiền trung hòa 70R2004.

Các loại phân bón NP và NPK, như 15-15-10-28S, 16-16-8-13.31S và 16-20-0-12.02S, được sản xuất từ nguyên liệu acid Sulphuric Quy trình sản xuất diễn ra chủ yếu trong thiết bị phản ứng tiền trung hòa 70R2004 do yêu cầu sử dụng lượng lớn acid Sulphuric.

Năng lượng chính được sử dụng trong quá trình sản xuất tại phân xưởng NPK là điện năng, Gas và hơi:

• Hệ thống thiết bị của các dây chuyền sản xuất: hệ thống tạo hạt, nghiền, sàng, băng tải, quạt cấp gió, quạt hút bụi ;

• Hệ thống thiết bị phụ trợ cho quá trình sản xuất: khí nén, chiller ;

• Hệ thống thiết bị văn phòng: chiếu sáng, điều hòa không khí.

- Gas: làm nhiên liệu cho lò đốt để cấp nhiệt cho quá trình sấy.

- Hơi: được sử dụng trong quá trình tạo hạt

Sơ đồ quy trình sản xuất NPK như sau:

Hình 4.7.2-1 Tổng quan quy trình sản xuất tạo hạt rắn tại phân xưởng NPK

Quá trình sản xuất NPK của INCRO sử dụng công nghệ tiên tiến với thiết bị phản ứng dạng ống và thiết bị phản ứng tiền trung hòa Dây chuyền sản xuất được thiết kế linh hoạt, cho phép kết hợp hoặc sử dụng độc lập các thiết bị này cùng với công nghệ tạo hạt rắn, tùy thuộc vào loại NPK cần sản xuất.

Các công đoạn chính trong quá trình sản xuất NPK được mô tả như sau:

Các nguyên liệu thô chính để sản xuất bao gồm Axit Phosphoric đậm đặc, Amoniac khan, Axit Sunphuric, Urê, DAP, MAP, SSP, TSP, KCl, K2SO4 và chất độn như đất sét Ngoài ra, một số vi chất dinh dưỡng cũng được sử dụng tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng Các chất phụ gia và phụ trợ như chất chống tạo bọt, dầu bao viên, nước công nghệ, khí điều khiển, khí nén, khí tự nhiên và hơi trung, thấp áp cũng đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất.

Axit Photphoric với nồng độ P2O5 từ 50% - 54% kl được bơm từ bể chứa đến các vị trí khác nhau trong dây chuyền sản xuất Các vị trí này bao gồm bể chứa 70TK2002 của tháp rửa sơ bộ, bể chứa 70TK2003 của tháp rửa, và đôi khi được chuyển đến thiết bị phản ứng tiền trung hòa 70R2004 và bể chứa của thiết bị phản ứng ống 70TK2001.

Amoniac lỏng được bơm từ bể chứa đến thiết bị phản ứng ống 70R2001, sau đó đi qua hệ thống amoniac hóa tại thiết bị tạo hạt 70R2002, tiếp theo là thiết bị nghiền trộn 70CR2003 và cuối cùng đến thiết bị tiền trung hòa 70R2004.

Axit Sunphuric được vận chuyển từ bể chứa đến các thiết bị quan trọng trong quy trình, bao gồm thiết bị tiền trung hòa 70R2004, thùng quay tạo hạt 70G2001, và các thùng chứa 70TK2001, 70TK2002, 70TK2003 cho các tháp rửa sơ bộ và tháp rửa, cũng như tháp rửa khí xả 70V2006.

Các nguyên liệu rắn như Urê, DAP, MAP, SSP, TSP, KCl, K2SO4 và chất độn được vận chuyển từ kho chứa đến dây chuyền sản xuất thông qua hệ thống băng chuyền 70N2006, 70N2007, 70N2008, 70N2002 và gàu nâng 70EL2001, 70EL2002, 70EL2003 Tùy thuộc vào vị trí cần đổ nguyên liệu và chiều dài di chuyển, băng chuyền trong kho chứa nguyên liệu có thể được thay thế bởi hệ thống băng chuyền đa băng Việc chọn loại băng chuyền đa băng phù hợp sẽ dựa trên vị trí đặt dây chuyền và kho chứa.

- Các vi chất dinh dưỡng sẽ được nạp trực tiếp vào các thùng chứa 70-

TK2011A/B bằng phương pháp thủ công

Quy trình tạo hạt được kiểm soát chặt chẽ nhờ vào các bộ nạp liệu biến tần 70FDA/B/C/D/E, trong đó bộ nạp liệu 70B/D/E xả nguyên liệu trực tiếp vào băng tải 70N2007, còn bộ nạp liệu 70A/C xả nguyên liệu vào băng tải thu hồi 70N2002.

Nguyên liệu rơi vãi trong quá trình tạo mầm tinh thể và từ hoạt động của xe xúc sẽ được thu gom về kho chứa nguyên liệu thô ban đầu thông qua đường bypass từ băng tải 70N2006 đến băng tải 70N2007.

Do kích thước lớn của hạt Urea và DAP, cần nghiền nhỏ nguyên liệu bằng hai máy nghiền 70CR2004/2005 trước khi đưa vào thiết bị tạo hạt, nhằm ngăn ngừa sự tách rời của Urea và DAP trong sản phẩm cuối.

Quá trình này sử dụng điện năng cho động cơ băng tải, động cơ máy nghiền Urea/DAP và cân định lượng Nhu cầu điện năng không lớn, với công suất lắp đặt của các thiết bị dưới 30kW, và được trang bị biến tần để tiết kiệm năng lượng theo yêu cầu công nghệ.

Các hệ thống sử dụng năng lượng khác

Căn cứ vào vị trí, chức năng của từng khu vực trong phạm vi toàn nhà máy, hệ thống chiếu sáng được phân làm 04 khu vực như sau:

Stt Khu vực sử dụng Yêu cầu chung Phân loại

Chiếu sáng khu công nghệ cần đảm bảo độ sáng tối ưu, đồng thời thiết bị chiếu sáng phải có độ bền cao, khả năng chống rung và chống cháy nổ theo tiêu chuẩn KV1.

Chiếu sáng ngoài khu công nghệ Mục đích sử dụng đòi hỏi chất lượng chiếu sáng cao như độ rọi, độ hoàn màu cao KV2

3 Đèn đường Chiếu sáng ngoài trời Tuy không cầu cao về độ sáng và độ hoàn màu nhưng thiết bị phải có độ bền cao

Sử dụng các thiết bị chiếu sáng thông thường nhưng phải đảm bảo về độ sáng theo yêu cầu của từng vị trí sử dụng

Căn cứ vào số liệu thống kê và kết quả khảo sát tại hiện trường, nhu cầu sử dụng chiếu sáng cho từng khu vực như sau:

Stt Khu vực sử dụng Mã hiệu Số lượng

Tổng công suất tiêu thụ (Bộ) (W/bộ) (kW) (h/d) (kWh/d)

Bảng 4.8.1-1 Nhu cầu sử dụng chiếu sáng tại KV1

SDCT : đèn sợi đốt chống thấm nước;

CACN : đèn cao áp chống chay nổ;

HQCN : đèn huỳnh quang chống thấm nước;

CAT : đèn cao áp treo;

CAC : đèn cao áp cột;

Stt Khu vực sử dụng Mã hiệu Số lượng Công suất

CACT : đèn cao áp chống thấm nước;

HQCT : đèn huỳnh quang chống thấm nước;

Stt Khu vực sử dụng Mã hiệu Số lượng Công suất

CACT : đèn cao áp chống thấm nước.

Mã hiệu Tên loại bóng Số lượng Công suất

S31-N, S51-N Pendant LED Lighting-Harsh & Heavy Industrial Area 470 29 13.6 12 163.6

2 S32-N, S52-N Pendant LED Lighting-Harsh & Heavy Industrial Area 347 43 14.9 12 179.1

Pendant LED Lighting-Harsh & Heavy Industrial Area with battery back up 0 0 - 12 -

4 S33-N, S53-N Pendant LED Lighting-Harsh & Heavy Industrial Area 65 62 4.0 12 48.4

8 H51-N Ex High Power LED Pendant 37 53 2.0 12 23.5

9 H51-E Ex High Power LED Pendant with battery back up 0 0 - 12 -

10 H52 Ex High Power LED Pendant 18 70 1.3 12 15.1

12 E57 Tufflite LED with battery back up 52 58.5 3.0 12 36.5

13 S58 Pendant LED Lighting-Harsh & Heavy Industrial Area 69 36 2.5 12 29.8

15 E52 Bijou Led with battery back up 16 16 0.3 12 3.1

17 E54 Moduley Led with battery back up 14 14 0.2 12 2.4

19 E53 Moduley Led with battery back up 28 72 2.0 12 24.2

20 EX, EX-R, EX-L Emergency led 145 8 1.2 12 13.9

22 E51 CHANGE E53 Moduley Led with battery back up 5 54 0.3 12 3.2

Từ các số liệu thu thập như trên ta thấy rằng:

Nhu cầu sử dụng chiếu sáng cho toàn nhà máy là tương đối lớn với khoảng 5,422 bộ bóng đèn, tổng công suất tiêu thụ/ngày là khoảng 7,287 kWh/ngày.

Stt Khu vực sử dụng Số lượng Tổng công suất lắp đặt Tổng công suất tiêu thụ/ngày

Bảng 4.8.1-5 Nhu cầu sử dụng chiếu sáng cho từng khu vực và toàn nhà máy

Hình 4.8.1-1 Cơ cầu sử dụng năng lượng cho từng khu vực

Tại KV1, thiết bị chiếu sáng đặc thù chiếm 74% tổng nhu cầu năng lượng của hệ thống, trong khi KV4 sử dụng hoàn toàn đèn LED tiết kiệm năng lượng, chiếm 15% KV2 và KV3 vẫn đang sử dụng đèn chiếu sáng truyền thống với hiệu suất thấp, chiếm 11%.

Tại khu vực 1, hệ thống chiếu sáng chủ yếu sử dụng bóng đèn cao áp chống cháy nổ với chỉ số IP trên 65 Tổng số thiết bị chiếu sáng là khoảng 2.598 bộ, với tổng công suất lắp đặt khoảng 350 kW và thời gian sử dụng trung bình là 17,5 giờ mỗi ngày.

Tại KV2, hệ thống chiếu sáng chủ yếu sử dụng bóng đèn truyền thống như đèn cao áp và đèn huỳnh quang Tổng số thiết bị chiếu sáng là khoảng 939 bộ, với tổng công suất lắp đặt khoảng 49 kW và thời gian sử dụng trung bình được duy trì ổn định.

10 giờ/ngày Đây là các loại bóng đèn có hiệu suất thấp, tổn hao năng lượng nhiều,tiềm năng tiết kiệm năng lượng là khoảng 40-60%.

Tại KV3, hệ thống chiếu sáng chủ yếu sử dụng bóng đèn truyền thống như đèn cao áp và đèn đường, với tổng cộng khoảng 126 bộ bóng đèn và công suất lắp đặt khoảng 25 kW Thời gian sử dụng trung bình của các thiết bị này là 12 giờ mỗi ngày Tuy nhiên, các loại bóng đèn này có hiệu suất thấp và tiêu tốn nhiều năng lượng, với tiềm năng tiết kiệm năng lượng ước tính từ 40-60%.

Tại KV4, hệ thống chiếu sáng được trang bị các loại đèn LED tiết kiệm năng lượng, với tổng số khoảng 1,759 bộ bóng đèn Tổng công suất lắp đặt của hệ thống đạt khoảng 91 kW, và thời gian sử dụng trung bình là 12 giờ mỗi ngày.

Cơ cấu sử dụng năng lượng áp dụng cho từng khu vực đối với hệ thống chiếu sáng toàn nhà máy như sau:

Hình 4.8.1-2 Cơ cấu sử dụng năng lượng tại từng khu vực cho hệ thống chiếu sáng

Thực hiện khảo sát và đánh giá tính trạng hoạt động của hệ thống áp dụng cho từng khu vực sử dụng như sau:

Kết quả đo kiểm độ sáng

Khu vực Vị trí Độ rọi TB (lx) Độ sáng tiêu chuẩn QCVN 22/2016/BYT

Hành lang 220 80-150 Đạt yêu cầu

Phòng kế toán 480 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng kỹ thuật 450 300-500 Đạt yêu cầu

Văn phòng khác 470 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng học an toàn 350 300-500 Đạt yêu cầu

Văn phòng 420 300-500 Đạt yêu cầu

Văn phòng xưởng 440 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng họp 380 300-500 Đạt yêu cầu

LAB Hành lang 180 80-150 Đạt yêu cầu

Phòng TN1, TN2 410 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng TN3 320 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng TN1, TN2 330 300-500 Đạt yêu cầu

Phòng TN3 320 300-500 Đạt yêu cầu

Văn phòng kho hóa chất 470 300-500 Đạt yêu cầu

Do điều kiện an toàn và địa hình thực tế, việc đo độ sáng tại vị trí này không thể thực hiện Tuy nhiên, qua trao đổi với nhân viên làm việc tại đây, độ sáng hiện tại đã đạt yêu cầu cho các thao tác làm việc trong xưởng.

Xưởng sản phẩm Đạt yêu cầu

S/S1 Khu vực lối đi 250 80-150 Đạt yêu cầu

Phòng điều khiển 505 300-500 Đạt yêu cầu

Hành lang 125 80-150 Đạt yêu cầu Đường nội bộ, hàng rào Bề mặt đường 8 lx (min) Đạt yêu cầu

Văn phòng NPK 315 300-500 Đạt yêu cầu

Khu vực lối đi 135 80-150 Đạt yêu cầu

Xưởng NPK 152 80-150 Đạt yêu cầu

Bảng 4.8.1-6 Kết quả đánh giá độ rọi tại từng khu vực sử dụng

Bảng kết quả đo kiểm cho thấy các thiết bị chiếu sáng hoạt động ổn định, đáp ứng đầy đủ nhu cầu chiếu sáng tại từng khu vực Nhà máy cũng đã tối ưu hóa việc sử dụng nguồn sáng tự nhiên để giảm thiểu số lượng thiết bị hoạt động, từ đó tiết kiệm năng lượng hiệu quả.

Hệ thống chiếu sáng cần đáp ứng đầy đủ yêu cầu về chất lượng ánh sáng cho từng khu vực sử dụng Hiện nay, hầu hết các thiết bị chiếu sáng vẫn là bóng đèn truyền thống như đèn sợi đốt, đèn cao áp và đèn huỳnh quang, dẫn đến hiệu suất phát sáng thấp và tiêu tốn nhiều năng lượng.

Để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng cho hệ thống chiếu sáng, nhóm kiểm toán khuyến nghị nhà máy nên thay thế các thiết bị chiếu sáng hiện tại tại KV2 và KV3 bằng đèn LED.

Hệ thống lạnh bao gồm chiller và máy điều hòa hai cục, nhằm mục đích làm mát các phòng và ban, không phục vụ cho quy trình sản xuất trong dây chuyền công nghệ.

- Các khu vực sử dụng đối với hệ thống chiller như sau:

Stt Khu vực Vị trí sử dụng

Tổng công suất lắp đặt (kW) Dải nhiệt độ Thời gian sử dụng

Sub Station 3 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

Fire Station 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

Lab Room 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

Tòa nhà Hội Trường - Thư

Viện 23 - 26 oC Tùy theo lịch họp, sự kiện

2 Xưởng phụ trợ Sub Station 1 65.0 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

3 Xưởng Amo Control Room 172.6 21 - 26 oC 24 giờ/ngày

4 Xưởng Ure Sub Station 2 65.0 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

Control Room 23 - 26 oC 24 giờ/ngày

Bảng 4.8.2.1-1 Các phụ tải của hệ thống Chiller

Hình 4.8.2.1-1 Cơ cấu sử dụng năng lượng trong hệ thống Chiller

Tổng nhu cầu năng lượng cho hệ thống Chiller của toàn nhà máy được thiết kế khoảng 1,294 kW/h, kèm theo các bơm lạnh có công suất dưới 15kW Đặc biệt, khu vực nhà hành chính chiếm tới 63% tổng nhu cầu năng lượng trong hệ thống.

Tòa nhà Admin Building chỉ hoạt động trong giờ hành chính từ 08h/ngày, nhưng hệ thống vẫn hoạt động liên tục 24/24, dẫn đến lãng phí năng lượng Ước tính, năng lượng thất thoát trong khung giờ không sử dụng từ 17h00 đến 07h00 hôm sau khoảng 50% so với công suất định mức, tương đương khoảng 80kW/h Do đó, nhà máy cần phải xem xét giải pháp tiết kiệm năng lượng hiệu quả.

Báo cáo kiểm toán năng lượng - thay đổi chế độ vận hành đối với các Chiller tại khu vực này để tránh thất thoát năng lượng.

• Thông số cài đặt chưa tối ưu do dải nhiệt độ cài đặt tương đối rộng, từ 23-26 oC.

- Các thiết bị sử dụng năng lượng chính trong hệ thống được thống kê như sau:

Tên thiết bị Model Năm sử dụng Công suất Ghi chú (kW)

50-ACU-1231 TRANE/RAUCC20 2003 21.5 Sub Station 3

50-CH-1511 TRANE/ECGAN500 2003 54.4 Fire Station

50-CH-1601 TRANE/RTAD085 2003 104.8 Lab Room

50-VRV-III-104 DAIKIN/RXQ PAY18 2014 121.0

Tòa nhà Hội Trường - Thư Viện

50-CH-1101A TRANE/ECGAN800 2003 86.3 Control Room

70AC2001/AC-01 Daikin/UATP120AGXY1 2018 12.8

70AC2001/AC-02 Daikin/UATP200AGXY1 2018 21.2

80AC8001/CU-01 DAIKIN/RXQ30TASYM 2018 24.2

80AC8001/CU-02 DAIKIN/RXQ34TASYM 2018 28.4

Bảng 4.8.2.1-2 Nhu cầu sử dụng năng lượng đối với hệ thống Chiller

Số lượng Chiller đã hoạt động hơn 15 năm khá lớn, và các dòng Chiller công nghệ cũ không chỉ có hiệu suất giảm sút do thiết bị lạc hậu mà còn chỉ vận hành theo chế độ On/Off, thiếu các tính năng tiết kiệm năng lượng.

Những dòng Chiller mới được đưa vào sử dụng từ năm 2014 và năm 2018 là những dòng thiết bị có tích hợp inverter, tiết kiệm năng lượng.

- Kết quả đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng như sau:

Stt Hạng mục Đơn vị

4 Nhiệt độ nước ra oC 7.5 8.0 8.5 7-15 oC

5 Nhiệt độ nước vào oC 12.0 12.0 12.0 12-20 oC

6 Lưu lượng bơm nước lạnh m3/hr 39.0 27.0 35.5 39.0

7 Nhiệt dung riêng của nước kJ/kg 4.187 4.187 4.187 4.187

8 Hệ số COP theo thiết kế 2.54 2.37 2.62 2.54

II Thông số vận hành

1 Lưu lượng bơm nước lạnh m3/hr 26.7 21.6 23.5 18.5

2 Năng lượng tiêu thụ của máy nén kW 81.5 53.1 94.3 83.2

3 Nhiệt độ nước ra oC 8 11 10 8

4 Nhiệt độ nước vào oC 9.2 12 12 10

5 Năng suất lạnh của hệ thống Ton/hr 44.4 29.9 65.1 51.2

6 Chỉ số tiêu thụ năng lượng kW/T

7 Nhu cầu sử dụng nhiệt lạnh kW 156.0 105.2 228.9 180.2

8 Hệ số COP hiện tại của thiết bị 1.91 1.98 2.43 2.17

Bảng 4.8.2.1-3 Kết quả đánh giá hiệu suất Chiller

Chiller công nghệ cũ (năm 2003) có hệ số COP tương đối thấp, và trong điều kiện vận hành hiện tại, hệ số COP đã suy hao từ 70-80% so với thiết kế ban đầu.

NHU CẦU VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP NĂNG LƯỢNG

PHẠM VI HẠN CHẾ TÀI CHÍNH - KỸ THUẬT

CÁC GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG

Tiêu đề	Báo Cáo Kiểm Toán Năng Lượng Tại Nhà Máy Đạm Phú Mỹ
Trường học	Sở Công Thương Tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2019
Thành phố	TP HCM

Định dạng
Số trang	254
Dung lượng	21,32 MB