Biến tần trung thế SBH – Dự án tiết kiệm năng lượng cho quạt ID Nhà máy Xi Măng Điện Biên

Biến tần trung thế SBH – Dự án tiết kiệm năng lượng cho quạt ID

DỰ ÁN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG TẠI XI MĂNG ĐIỆN BIÊN

1/ KHÁI QUÁT CHUNG

Tiết kiệm năng lượng nói chung và tiết kiệm điện nói riêng trong tình hình hiện nay là 1 trong những giải pháp tích cực nhằm giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm, nâng cao năng lực cạnh tranh cho doanh nghiệp. Đối với môi trường thì việc tiết kiệm năng lượng cho phép nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên, giảm lượng chất thải vào môi trường cũng như các tác động tiêu cực khác.

Cũng vì lý do trên, Công ty CP thương mại LKAT Giải pháp điều khiển đã hợp tác với Công ty cổ phần xi măng Điện Biên thực hiện dự án tiết kiệm năng lượng tại Nhà máy xi măng Điện Biên tại Na Thìn – Sam Mứn – Điện Biên

Tóm tắt thông tin chung

Tên khách hàng	Nhà máy xi măng Điện Biên
Lĩnh vực hoạt động	Sản xuất Xi măng
Nhu cầu khách hàng	Tìm kiếm giải pháp điều khiển hệ thống quạt hút ID giúp giảm tiết kiệm điện năng
Giải pháp LKAT	Sử dụng biến tần trung thế SBH SLANVERT 1000kW/6kW
Kết quả ứng dụng	·       Giảm hẳn điện năng tiết kiệm khoảng 15%/ tháng   ·       Tăng khả năng liên kết và khả năng mở rộng ứng dụng ·       Nâng cao tuổi thọ hệ thống truyền động cơ khí (Hộp giảm tốc, vòng bi…) ·       Tăng cường khả năng miễn nhiễm với nhiễu

2/ HIỆN TRẠNG CỦA QUẠT HÚT ID

Động cơ quạt hút ID có thông số kỹ thuật như sau :

Điện áp: 6 kV

Công suất: 800 kW

Dòng định mức: 91.6A

Tốc độ quay: 1493 r/min

Hiệu suất: 0.875

Hiện tại động cơ quạt hút ID đang khởi động bằng hệ thống khớp nối thủy lực. Động cơ chạy với 100% tốc độ. Áp lực gió trong lò được điều khiển thông qua hệ thống khớp thủy lực (điều chỉnh tỷ số chuyền qua hệ thống thủy lực)

Hiện tại chi phí điện hàng năm cho quạt ID là khoảng 357.000 USD / 1 năm

Mức chi phí điện năng cho hệ thống quạt ID như vậy là rất lớn. Do vậy việc áp dụng các giải pháp tiết kiệm điện là hết sức cấp bách.

Một trong những giải pháp được đặc biệt quan tâm là lắp đặt hệ thống biến tần trung thế điều khiển hệ thống quạt ID.

Thay vì điều chỉnh tốc độ thông qua điều khiển khớp nối thủy lực để điều chỉnh áp suất âm trong lò ta nên sử dụng biến tần, ta có thể thay đổi tốc độ động cơ để điều khiển lưu lượng tạo áp lực tuỳ theo yêu cầu tại từng thời điểm làm việc hệ thống lò.

Hơn nữa với giải pháp dùng biến tần,đặc tính khởi động cho quạt và động cơ sẽ được cải thiện. Khởi động và dừng mềm sẽ tránh được các tổn thất do khởi động và sốc cơ khí. Nâng cao tuổi thọ của động cơ và quạt, giảm chi phí bảo dưỡng và vận hành.

Ngoài ra, độ tin cậy cho toàn bộ hệ thống sẽ được nâng cao. Điều chỉnh quá trình công nghệ một cách linh hoạt, dễ dàng tự động hóa quá trình. Bảo vệ tuyệt đối cho động cơ và quạt, giảm độ ồn công nghiệp. Vì vậy, sẽ nâng cao hiệu quả sử dụng điện của nhà máy -> giảm lượng điện tiêu thụ của quạt ID cũng như lượng điện tiêu thụ chung của toàn nhà máy.

Giảm ảnh hưởng tiêu cực đến lưới diện dùng chung và các phụ tải trên cùng một thanh cái nguồn do sụt áp mỗi khi quạt khởi động theo phương pháp trực tiếp.

Giảm chi phí đầu vào, giảm chi phí sản xuất cho một đơn vị sản phẩm. Tăng lợi nhuận của nhà máy, nhanh chóng thu hồi vốn.

3/ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Giải pháp điều khiển

• Yêu cầu điều khiển

Hiện tại, các quạt khói của nhà máy chạy liên tục với tần số tối đa 50Hz. Hệ thống DCS điều khiển tỷ số truyền qua khớp nối thủy lực thông qua tín hiệu điều khiển 4 – 20 mA từ DCSHình 1. Hệ điều khiển hiện tại của quạt ID

–  Giải pháp điều khiển

Trong hệ thống điều khiển DCS ta dùng tín hiệu 4 – 20 mA ( tín hiệu hiện có đang điều khiển bơm thủy lực để thay đổi tỷ số truyền của khớp nối thủy lực qua đó thay đổi lưu lượng và áp suất âm trong lò ) để điều khiển sự thay đổi tần số biến tần qua đó thay đổi tốc độ của quạt gió theo áp suất và lưu lượng đặt mong muốn.Hình 2. Điều khiển quạt ID bằng Biến tần trung thế

Phương án lựa chọn thiết bị

Biến tần trung thế đề nghị sử dụng trong dự án này là biến tần trung thế SBH -SLANVERT của HOPE với các đặc tính quan trọng sau :

– Dòng biến tần trung thế SBH được thiết kế tích hợp với toàn bộ cấu trúc. Điều này làm đơn giản hoá và dễ dàng bảo trì, bảo dưỡng và có tính an toàn cao hơn. Điều này có nghĩa là thiết kế tích hợp biến tần cao thế không chỉ làm giảm quá trình cái đặt, rút ngắn chu kỳ kiểm tra và bảo dưỡng mà còn giúp tăng năng suất chất lượng sản phẩm.

– Lõi của bộ điều khiển dòng biến tần trung thế SBH cũng được thiết kế tích hợp. Điều này giúp làm giảm dây dẫn giữa các bo mạch và hơn thế nữa tăng hiệu năng sử dụng của biến tần

– Thiết kế theo dạng khối (module) làm tăng khả năng liên kết và khả năng mở rộng ứng dụng

– Thiết kế HMI đa chức năng với nhiều giao diện trực quan : Dòng biến tần trung thế SBH có màn hình LCD màu 7 inch loại màn hình cảm ứng đa ngôn ngữ, giúp cho người dùng giám sát thiết bị trực quan hơn và toàn diện hơn; cài đặt thông số đa chức năng giúp nó linh hoạt để hoạt động; chức nhận dạng lỗi và lưu làm cho nó trở nên trực quan trong việc giải quyết vấn đề và kiểm soát bất kỳ lỗi nào.

– Thiết kế chống nhiễu và độ bảo mật cao. Dòng biến tần trung thế SBH thiết kế hệ thống điều khiển độc nhất chống can thiệp; Điều này làm tăng khả năng miễn nhiễm với nhiễu; vì thế hệ thống điều khiển hoạt động ổn định và bảo đảm hơn.

HOPE là nhà sản xuất biến tần trung thế đáng tin cậy với số lượng các ứng dụng lắp đặt ngày càng tăng trưởng nhanh. Và biến tần trung thế SLANVERT là loại biến tần trung thế thành công nhất của HOPE. Cho đến nay đã có khá nhiều dự án sử dụng biến tần trung thế SBH – SLANVERT. Tại Việt Nam đã lắp đặt, vận hành thành công một số biến tần trung thế SBH cho các nhà máy xi măng ( Như xi măng Yên Bình … )

4/ HIỆU QUẢ KINH TẾ

Phương pháp tính toán dựa trên phần mềm mô phỏng

Sau khi chạy phần mềm tính toán tiết kiệm năng lượng ta có kết quả như bên dưới:

Hiệu quả thực tế

Trên thực tế, sau khi lắp đặt và đưa vào sử dụng biến tần cho quạt ID từ tháng 03/2019. Ban kiểm soát năng lượng tại nhà máy đã có những báo cáo kết quả như sau:

• Năng lượng cho quạt ID thực tế đã tiết kiệm được khoảng 15%/1 tháng. Tương đối chính xác so với tính toán trên lý thuyết. Như vậy việc lắp đặt biến tần trung thế SBH cho quạt ID đã mang lại hiệu quả đáng kể cho nhà máy.