ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

TRẦN CÔNG QUỐC

TÍNH TOÁN, PHÂN TÍCH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG CHO NHÀ MÁY SỢI SỐ 2
CÔNG TY CỔ PHẦN DỆT MAY NHA TRANG

Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
Mã số:

60 52 02 02

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGÔ VĂN DƯỠNG

Phản biện 1: TS. ĐOÀN ANH TUẤN

Phản biện 2: TS. LÊ KỶ

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc
sĩ kỹ thuật họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 03
tháng 3 năm 2018

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học
Bách khoa
- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sử dụng năng lượng hiệu quả có tầm quan trọng ngày càng lớn trong bối
cảnh nền kinh tế thị trường cạnh tranh như hiện nay. Tiết kiệm năng lượng đang
được nhà nước ta quan tâm và khuyến khích các Công ty, cơ sở sản xuất, người
dân thực hiện nhằm đảm bảo an ninh năng lượng quốc gia khi các nguồn năng
lượng ngày càng khan hiếm, nhu cầu sử dụng ngày càng cao. Ở nước ta cơ hội tiết
kiệm năng lượng ở các Công ty, Xí nghiệp còn rất lớn do hầu hết các hệ thống
thiết bị đã quá cũ và công nghệ còn lạc hậu, trong một doanh nghiệp sản xuất, chi
phí đầu vào ảnh hưởng quan trọng đến hiệu quả sản xuất kinh doanh, một trong
những biện pháp làm giảm chi phí đầu vào của quá trình sản xuất là tiết kiệm năng
lượng, việc làm này vẫn đảm bảo năng suất và còn nâng cao chất lượng môi
trường sản xuất cũng như giảm thiểu ô nhiễm môi trường cho những vùng lân cận.
Sử dụng năng lượng một cách hợp lý, tiết kiệm và hiệu quả còn gọi là tiết
kiệm năng lượng (TKNL), thực chất là tìm cách sử dụng năng lượng theo yêu
cầu của sản xuất một cách hợp lý, nhờ các biện pháp bố trí lại sản xuất, nghiên
cứu quy trình công nghệ, sử dụng tối đa nguồn năng lượng tự nhiên như năng
lượng mặt trời, chiếu sáng, thông gió tự nhiên, lợi dụng chất lỏng, chất khí thải
còn chứa nhiệt năng v.v... Trong trường hợp cần thiết, tính toán đầu tư đổi mới
và kết hợp công nghệ hiện đại với các thành tựu của thiết bị mới để đảm bảo
tiêu thụ năng lượng và nâng cao hiệu suất.

Công ty Cổ phần dệt may Nha Trang được thành lập năm 1979. Do ra đời
đã lâu nên dây chuyền sản xuất còn nhiều lạc hậu, không đồng bộ, chưa áp
dụng kỹ thuật tân tiến vào công nghệ sản xuất nên đã ảnh hưởng nhiều đến hiệu
quả lao động, tổn hao năng lượng tiêu thụ, lượng khí thải nhiều gây ảnh hưởng
đến môi trường.
Việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả trong nhà máy không
những tiết kiệm được chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm, tăng tính cạnh
tranh, tăng tính lợi nhuận đồng thời đáp ứng nhu cầu sử dụng năng lượng ngày
một cao hơn của nền kinh tế quốc dân, giảm nguồn phát sinh chất thải, bảo vệ
tài nguyên môi trường, khai thác hợp lý các nguồn tài nguyên năng lượng, thực
hiện phát triển – kinh tế xã hội bền vững. Chính vì lý do đó, tôi thực hiện đề tài
“Tính toán, phân tích và đề xuất giải pháp tiết kiệm năng lượng cho nhà máy
sợi số 2 Công ty Cổ phần dệt may Nha Trang”.


2

2. Mục đích nghiên cứu
Khảo sát và nghiên cứu thực trạng sử dụng năng lượng nhằm chỉ ra các
điểm có thể áp dụng giải pháp tiết kiệm năng lượng góp phần giảm chi phí sản
xuất và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng cho Nhà máy sợi số 2 Công ty cổ
phần dệt may Nha Trang.
Mục đích nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng, cải thiện môi trường,
thực hiện phát triển kinh tế xã hội bền vững, qua đó góp phần đảm bảo an ninh
năng lượng của đất nước.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu
Đề tài đi sâu vào việc nghiên cứu các giải pháp tiết kệm năng lượng cho
nhà máy sợi số 2 Công ty cổ phần dệt may Nha Trang.
3.2 Phạm vi nghiên cứu

Tính toán, đề xuất giải pháp hiệu quả để tiết kiệm năng lượng cho dây
chuyền công nghệ sợi, hệ thống chiếu sáng của nhà máy sợi số 2 Công ty cổ
phần dệt may Nha Trang.
4. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu và áp dụng các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm và
hiệu quả cho nhà máy sợi số 2 Công ty cổ phần dệt may Nha Trang, có thể nhân
rộng cho các cơ sở sản xuất khác nhằm sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu
quả, làm giảm chi phí sản xuất của doanh nghiệp, đảm bảo môi trường, tiết
kiệm nguồn năng lượng cho đất nước.
5. Cấu trúc luận văn
Nội dung của luận văn ngoài phần mở đầu, các nội dung còn lại được bố
trí bao gồm các chương sau:
Chương 1: Tình hình năng lượng hiện nay và kiểm toán năng lượng.
Chương 2: Một số giải pháp tiết kiệm năng lượng trong cơ sở sản xuất.
Chương 3: Công nghệ kéo sợi và kiểm toán năng lượng tại nhà máy sợi số
2 Công ty cổ phần dệt may Nha Trang.
Chương 4: Đề xuất giải pháp tiết kiệm điện cho nhà máy sợi số 2 Công ty
cổ phần dệt may Nha Trang.


3

CHƯƠNG 1: TÌNH HÌNH NĂNG LƯỢNG HIỆN NAY
VÀ KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG
1.1. Tình hình sử dụng năng lượng hiện nay
1.2. Chính sách về tiết kiệm năng lượng
Chính sách năng lượng là cách thức mà các Quốc gia đã quyết định để
giải quyết các vấn đề của phát triển năng lượng bao gồm cả sản xuất năng
lượng, phân phối và tiêu thụ. Các thuộc tính của chính sách năng lượng có thể
bao gồm pháp luật, điều ước quốc tế, ưu đãi để đầu tư, hướng dẫn bảo tồn năng

lượng, thuế và chính sách kỹ thuật khác.
1.3. Đánh giá tình hình sử dụng năng lượng hiện nay trong nước
1.3.1. Tiềm năng năng lượng Việt Nam
- Than: Còn khoảng 3,5 tỷ tấn Antraxit tập trung 95% ở Quảng Ninh. Trong
đó: 17 triệu tấn than mỡ, 1 tỷ tấn than bùn, Ở độ sâu 150-2.300 mét than nâu có
khoảng 37 tỷ tấn, Ở độ sâu ≤ 500 mét than nâu có khoảng 3÷5 tỷ tấn. Than nâu
nằm ở đồng bằng sông hồng nhưng khó khai thác do khu vực này hàng năm đất
luôn được phù sa bồi đắp.
- Dầu mỏ và khí: Có khoảng 4,5 tỷ tấn dầu khí đã quy đổi. Trong đó tiềm năng
đã xác minh chắc chắn chỉ có 1 tỷ tấn: 60% là khí, 40% là dầu.
- Thủy điện: Nếu không xét phụ thuộc vào các yếu tố khác tiềm năng có khoảng
308 tỷ kWh.
1.3.2. Tình hình sử dụng năng lượng
Hiệu suất chung của ngành năng lượng còn thấp. Nhiều cơ sở sản xuất
năng lượng vẫn phải duy trì công nghệ cũ, lạc hậu, dẫn đến ô nhiễm môi trường
lớn… Để tạo ra 1.000 USD GDP, Việt Nam phải tiêu tốn khoảng 600 kg dầu
quy đổi, cao gấp 1,5 lần so với Thái Lan và gấp 2 lần mức bình quân của thế
giới.
Nguyên nhân gây lãng phí và sử dụng năng lượng không hiệu quả là do
công nghệ lạc hậu, hệ thống thiết bị, đường dây truyền tải ở một số khu vực đã
quá cũ chưa được thay thế, mục tiêu sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả
chưa đặt đúng tầm quan trọng của nó, công tác quản lý sử dụng năng lượng còn
nhiều bất hợp lý...


4

1.4. Nhận xét
Việt Nam chưa được triển khai rộng rãi các chương trình tiết kiệm năng
lượng, vì vậy kết quả mang lại chưa cao, do các doanh nghiệp chỉ chú trọng về

lợi ích kinh tế trước mắt mà không chú ý đến lợi ích lâu dài của toàn xã hội .
Do vậy, ngoài việc nghiên cứu các chương trình và đưa ra các giải pháp
tiết kiệm năng lượng thì Chính phủ phải nhanh chóng có hướng dẫn thi hành
luật về sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả với các điều khoản qui định rõ
ràng, các biện pháp chế tài nghiêm khắc cũng như các biện pháp hỗ trợ và
khuyến khích để đẩy nhanh chương trình triển khai sử dụng năng lượng tiết
kiệm hiệu quả hơn.
1.5. Khái niệm về DSM
1.6. Tổng quan và phạm vi công
1.6.1. Phương pháp kiểm toán năng lượng
a. Giới thiệu hoạt động kiểm toán năng lượng :
b. Trình tự và thủ tục thực hiện kiểm toán năng lượng:
Trình tự và thủ tục thực hiện kiểm toán năng lượng được trình bày sơ lược
trong Hình 1-1.

Hình 1.1. Quy trình kiểm toán năng lượng


5

1.6.2. Mục đích của KTNL
1.6.3. Phân loại kiểm toán năng lượng
a) Kiểm toán năng lượng sơ bộ
b) Kiểm toán năng lượng chi tiết
c) Kiểm toán năng lượng tổng thể.
1.7. Kết luận:
Trong chương 1 đã trình bày những khái niêm cơ bản về DSM đó là điều
khiển nhu cầu dùng điện phù hợp với khả năng cung cấp điện một cách kinh tế
nhất và nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng để giảm điện năng tiêu thụ.
DSM là một chương trình mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng rất cao

đã được thực hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới. Ở nước ta chương trình DSM
thực hiện tuy có phần chậm hơn so với các nước khác nhưng tiềm năng thực
hiện DSM rất lớn. DSM thực sự là một công cụ rất hữu ích không chỉ cho các
hộ dùng điện mà còn đem lại hiệu quả cho Tập đoàn điện lực Việt Nam, chủ
động quản lý và điều khiển nhu cầu điện năng phù hợp với cung cấp một cách
hợp lý nhất. DMS được xem là một trong những giải pháp “cung cấp năng
lượng” hiệu quả nhất và yêu cầu nghiên cứu ứng dụng trở nên cấp thiết nhất.
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
TRONG CƠ SỞ SẢN XUẤT
2.1. Các ràng buộc về tài chính
2.2. Tổng quan về công suất tiêu thụ, hiệu suất của động cơ
Trong thực tế, động cơ xoay chiều là thiết bị tiêu thụ nhiều điện năng nhất
trong các nhà máy. Thông thường các nhà thiết kế luôn trang bị công suất động
cơ cho máy móc lớn hơn mức độ cần thiết để tăng độ an toàn của máy. Nhưng
trong quá trình làm việc rất ít khi động cơ hoạt động ở chế độ đầy tải, thông
thường dao động từ 20% tới 80% tải định mức, 70% động cơ trang bị trong máy
móc hoạt động với tải thay đổi từ 20% tới 80%.
2.3. Giải pháp giảm thiểu hao phí năng lượng
2.3.1. Giảm non tải và quá tải cho các động cơ
2.3.2. Thay thế động cơ có hiệu suất cao HEMs (High Efficiency Motors)


6

Ưu điểm:
Động cơ hiệu suất cao được thiết kế chuyên dụng để tăng hiệu suất hoạt
động so với động cơ tiêu chuấn. Các cải tiến thiết kế tập trung vào việc làm
giảm tổn thất bên trong động cơ, bao gồm việc sử dụng thép silic có tổn thất sắt
từ thấp hơn, lõi dài hơn (để tăng chất kích hoạt), dây dày hơn (để giảm trở
kháng).

- Hiệu suất cao: Công suất tiêu thụ thấp, do vì động cơ hiệu suất cao được
so sánh với các động cơ thông thường khác.
- Kinh tế: Giá mua thông thường sẽ đắt hơn loại động cơ thông dụng song
sự chênh lệch giá sẽ được thu hồi thông qua một thời gian ngắn do vì giá chi
phí trong tiền điện thấp hơn nhiều.
- Tuổi thọ động cơ HEMs cao hơn: Dầu mỡ bôi trơn có tác dụng lâu hơn vì
sự tăng nhiệt ở các ổ trục ít hơn, dẫn đến kết quả là chu kỳ duy tu bảo dưỡng ít
hơn. Kết quả tổng hợp đưa đến tuổi thọ của HEMs cao hơn.
Cách năng lượng điện tiết kiệm được khi sử dụng động cơ HEMs có cùng
công suất với động cơ thông thường [4].
Sự khác biệt do hiệu suất (η) mang lại, dẫn đến ta tính toán được công suất
tiết kiệm được:
Ptietkiem

Ptai
s

Ptai

Ptai

HEMs

1
s

1

(2.3)


HEMs

Trong đó:
ηs

: Hiệu suất động cơ tiêu chuẩn.

ηHEMs: Hiệu suất động cơ HEMs.
Ptai

: Công suất tải thực tế của động cơ.

ΔPtietkiem: Công suất tiết kiệm được khi thay thế động cơ.
Điện năng tiết kiệm hàng năm với t là số thời gian vận hành trong năm sẽ
là:
Atietkiemtrongnam

Ptietkiem.t

Tiền điện tiết kiệm được trong năm (C) sẽ là:

(2.4)


7

C

Atietkiemtrongnam x giá 1kWh


(2.5)

2.4. Giải pháp dùng biến tần
2.4.1. Nguyên lý làm việc của biến tần
2.4.2.

Ứng dụng của biến tần

Máy biến tần được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, ví dụ như:
Trong các hệ thống thông gió cho tòa nhà lớn, động cơ biến tần số có thể cho
phép lượng không khí di chuyển để phù hợp với nhu cầu của hệ thống, do đó
tiết kiệm năng lượng. Máy biến tần còn được sử dụng trong bơm, lĩnh vực vận
tải hàng hoá, máy móc... Biến tần điện bình thường được áp dụng trong các lĩnh
vực: Phát điện, quạt thông gió, quạt thông gió áp lực, bơm ngưng tụ, bơm nước
nồi hơi, bơm tuần hoàn, quạt, máy nén, nghiền, cán, cắt, băng tải...
2.4.3. Đặc điểm chính của biến tần
2.4.4. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ khi thay đổi tần số
2.4.5. Sự thay đổi công suất khi thay đổi tốc độ động cơ
2.5. Thay thế các đèn huỳnh quang hiệu suất thấp bằng đèn led.
2.5.1. Cấu tạo
Cấu tạo của đèn LED gồm các thành phần như sau:

Hình 2.1. Cấu tạo đèn LED TUBE


8

2.5.2. Nguyên lý hoạt động
Bóng đèn LED dựa trên công nghệ bán dẫn. Hoạt động của bóng đèn
LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn. Khối bán dẫn loại P chứa nhiều loại lỗ

trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các
điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuyếch tán sang
khối N. Cùng lúc khối P lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N
chuyển sang. Kết quả là khối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện
tử) trong khi khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở
biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng
tiến lại gần nhau, chúng có xu hường kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử
trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng.
Tương tự như bóng đèn tròn dùng sợi đốt nhưng không phải chiếu sáng bằng
sợi đốt, đèn LED được coi là loại đèn tiết kiệm điện năng nhất, tạo ra hiệu suất
ánh sáng tốt nhất, tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng thông thường.
2.6. Kết luận
Để thực hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng (TKNL) cho một cơ sở
sản xuất nào đó thì giải pháp đầu tiên là tiến hành KTNL nhằm giúp chúng ta
đánh giá, nhận diện các cơ hội TKNL như:
- Xác định được tiềm năng TKNL và mức độ ưu tiên của từng giải pháp.
- Đánh giá được ảnh hưởng của giải pháp TKNL tới các hoạt động sản
xuất, kinh doanh của doanh nghiệp trong tương lai.
- Khâu kỹ thuật: Các cơ hội TKNL được phát hiện trong tất cả các hệ
thống cung cấp năng lượng chính của doanh nghiệp bao gồm tất cả các hệ thống
điện, hệ thống nhiệt – lạnh, hệ thống nước.
- Tăng cường nhận thức về sử dụng năng lượng của lãnh đạo và nhân viên
trong doanh nghiệp.
CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ KÉO SỢI VÀ KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG
TẠI NHÀ MÁY SỢI SỐ 2 – CÔNG TY CPDM NHA TRANG
3.1. Giới thiệu tổng quan về nhà máy sợi 2 – Công ty Cổ phần dệ may
Nha Trang
3.1.1. Thông tin chung
3.1.2. Cơ cấu hoạt động



9

Trong công ty cổ phần dệt may Nha Trang, đứng đầu công ty là đại hội
đồng cổ
đông; thông qua hội đồng quản trị để điều hành công ty. Công ty chia các khu
vực sản xuất của mình thành các nhà máy; mỗi nhà máy có một giám đốc nhà
máy chịu trách nhiệm về công tác vận hành cũng như sản lượng nhà máy của
mình. Ngoài ra công ty còn có thêm các phòng, ban có nhiệm vụ hỗ trợ cho các
nhà máy.Dưới đây là sơ đồ tổ chức của Công ty cổ phần Dệt may Nha Trang.

Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức Công ty cổ phần dệt may Nha Trang
3.2. Quy trình sản xuất
3.2.1. Công nghệ kéo sợi
3.2.2. Máy bông
3.2.3. Máy Chải
3.2.4. Máy Ghép
3.2.5. Máy Cuộn cúi, Chải kỹ
3.2.6. Máy Thô
3.2.7. Máy Sợi con


10

3.2.8. Máy Đánh ống
Đây là công đoạn cuối cùng trong dây chuyền kéo sợi. Máy hoạt động tự
động. Từ các búp sợi con, máy thực hiện loại bỏ những đoạn sản phẩm không
đạt sau đó chuyển quấn trên các lõi côn theo khối lượng yêu cầu sản phẩm. Có
các loại máy hiện đang được sử dụng tại nhà máy là: máy Savio, Schlafhort,
Marata.

3.2.9. Hệ thống phụ trợ trong công nghệ kéo sợi.
3.2.10. Hệ thống hút bụi (Trung tâm hút bụi).
Trong tất cả các máy của công đoạn máy Bông, Chải đều thực hiện việc
loại bỏ tạp chất, xơ ngắn, xơ ngoại lai, bụi bẩn để bảo đảm chất lượng sản phẩm
tốt nhất. Vì thế cần có hút bụi để hút các tạp chất này về trung tâm xử lý. Thông
qua thiết bị tách lọc, các tạp chất được phân loại thành bông còn có thể tận dụng
được, bông phế, bụi bẩn… các sản phẩm này được chuyển đến ép thành kiện để
thuận tiện trong vận chuyển, lưu kho, bán.
a. Hệ thống Điều không
Hệ thống có nhiệm vụ điều tiết nhiệt độ, độ ẩm trong gian máy cho phù
hợp yêu cầu sản phẩm sản xuất, đồng thời cũng đáp ứng nhiệt độ thích hợp để
công nhân làm việc. Hệ thống điều không gồm hai khâu chính.
b. Hệ thống khí nén
Tất cả các máy của các công đoạn trong dây chuyền kéo sợi đều có thiết
bị sử dụng khí nén như đóng mở van ở máy bông, tăng ép ở máy con hoặc kéo
nối sợi ở máy ống tự động.Ngoài ra khí nén còn dùng để vệ sinh máy.
Các máy nén được đặt ở trung tâm, thông qua các đường ống cung cấp cho các
máy sản xuất.Áp lực hoạt động trong khoảng từ 5 – 8Kg/cm2.
c. Hệ thống chiếu sáng
Chiếu sáng là không thể thiếu ở các nhà máy, xưởng sản xuất. Ngoài ra
chiếu sáng sản xuất còn phục vụ bảo vệ, kho và phòng làm việc.
3.3. Tình trạng sử dụng điện của các hệ thống trong nhà máy sợi số 2
3.3.1. Nhóm máy kéo sợi :
a. Dây chuyền máy bông
Nhà máy sợi số 2 hiện đang sử dụng hai dây chuyền máy bông.


11

Dây chuyền máy bông RIETER cung cấp cho 7 máy chải C50.

Dây chuyền máy bông Trutzschler
Máy chải
NMSS2 sử dụng 44 máy chải CK7C, 6 máy FA226, 10 máy DK903.Máy
Trutzschler và máy C50 là những máy hiện đại.
Máy Ghép
NMSS2 hiện có 6 máy ghép DZ2C, 6 máy RSBD30-45,SB 30. Ngoài máy
DZ2C được đầu tư từ khi thành lập công ty, số máy còn lại là những máy hiện
đại, được đầu tư sau này, chỉ thống kê sử dụng điện.
Máy Thô
NMSS2 hiện có12 máy thô FL6, 5 máy FL100.Ngoài máy FL6 được đầu
tư từ khi thành lập công ty, số máy còn lại là những máy hiện đại.
Máy sợi con
NMSS2 hiện có 92 máy sợi con RY, 14 máyZinser, 2 máy Toyota.Ngoài
máy RY được đầu tư từ khi thành lập công ty
3.3.2. Hệ thống điều không.
Hệ thống điều không của NMSS2 gồm hai khâu chính. Khâu làm lạnh và
khâu điều không.
a. Khâu làm lạnh nước
Gồm hai máy lạnh công suất 310kW mỗi máy. Hiện hai máy hoạt động
luân phiên nhau. Khi hoạt động các máy đều mang đầy tải theo thiết kế.
b. Khâu điều không
Gồm các buồng điều không từ số 8 đến 14. Mỗi buồng có quạt cấp, quạt
hồi, lồng quay, lọc bụi.
3.3.3. Hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng của nhà máy sử dụng đa số là đèn huỳnh quang 1,2m
hai bóng T10,chấn lưu điện từ dùng cho bóng đôi. Một số khu vực như nhà kho,
đường giao thông và bảo vệ quanh nhà xưởng sử dụng đèn cao áp. Tổng hợp
đèn chiếu sáng NMSS2.



12

Diện

S
T

Khu vực

tích
(m2)

T

Loại

Số

đèn

lượng

Giờ sử
dụng
(h/tháng)

Cường TCVN
độ

3743-


sáng

83

(lux)

( lux )

1

Bông

1.900

HQ80

180

605

180

150

2

Chải

1.900


HQ80

170

605

210

150

3

Ghép

970

HQ80

190

605

190

150

4

Thô


1.900

HQ80

140

605

185

150

5

Sợi con A+B

2.800

HQ80

261

605

190

150

6


Sợi con C

1.200

HQ80

120

605

186

150

7

Sợi con D

1.440

HQ80

130

605

175

150


8

Sợi con E

1.440

HQ80

135

605

185

150

9

Hoàn thành

3.600

HQ80

454

605

205


150

10 Điều không

900

HQ80

35

605

145

150

11 Hút bụi

400

HQ80

25

605

135

150


12 Trạm biến áp

300

HQ80

10

300

130

150

13 Văn phòng

205

HQ80

70

228

400

150

14 Kho


545

CA15

30

228

135

150

1.000

CA15

55

304

120

150

15 Đèn bảo vệ
Chú thích:

HQ80: Đèn 1,2 mét đôi bóng T10, chấn lưu điện từ.
CA15: Đèn cao áp bóng 150w.

Từ số liệu trên ta thấy:


13

Toàn nhà máy có 1920 bộ đèn 1,2m, 85 bộ đèn cao áp.
3.3.4. Máy nén khí.
Nhà máy hiện có 10 máy nén khí phục vụ sản xuất toàn bộ dây chuyền
công nghệ.
3.4. Kết luận
Qua chương 3, ta tìm hiểu sâu hơn về tình trạng hoạt động, tiêu thụ năng
lượng của hệ thống sản xuất sợi, hệ thống chiếu sáng và hệ thống động cơ trong
nhà máy sợi số 2 công ty cổ phần dệt may Nha Trang.
Cùng với việc ứng dụng năng lượng mới, năng lượng tái tạo trên thế giới
nói chung và Việt Nam nói riêng, trong tương lai gần thì chưa thể đáp ứng được
nhu cầu với mức tiêu thụ năng lượng ngày càng tăng. Vì vậy, đòi hỏi chúng ta
phải hiểu biết và sử dụng năng lượng sao cho tiết kiệm và hiệu quả hơn, Việt
Nam cũng như thế giới đã xây dựng những chính sách về tiết kiệm năm lượng.


14

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM
ĐIỆN CHO NHÀ MÁY SỢI SỐ 2 CÔNG TY CỔ PHẦN
DỆT MAY NHA TRANG
4.1. Đặt vấn đề
Sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là vấn đề cực kỳ quan trọng đối
với toàn xã hội nói chung và đối với các nhà máy, doanh nghiệp công nghiệp
nói riêng. Tiết kiệm năng lượng là tiết kiệm nguồn chi cho mỗi đơn vị tổ chức.
Tiết kiệm năng lượng cũng cho phép giảm chi phí giá thành sản phẩm, nâng cao

chất lượng sản phẩm và năng suất lao động. Trong khi đó chi phí cho tiêu thụ
năng lượng là một trong những chi phí cao nhất trong nhiều ngành công nghiệp
4.2. Cơ hội 1: Thay đèn chiếu sáng hiện tại bằng đèn Led tuýp
Qua nghiên cứu đưa ra giải pháp thay thế chấn lưu điện từ hiện tại bằng
loại đèn LED có mức tiêu hao điện năng thấp hơn.
Thay các bóng đèn huỳnh quang 1,2m - 40W thành bóng đèn LED tuýt 1,2m 20W loại này tiết kiệm được 20W cho mỗi bóng.
Công thức tính toán:
V = S * B *1,1
A1 = ksd*P1 * t
A2 = ksd*P2 * t
A = A1 – A2
C= A*C

(4.1)
(4.2)
(4.3)
(4.4)
(4.5)

T=V/ C

(4.6)

MCO2 = A * m

(4.7)

Trong đó:
- S : số lượng bóng đèn huỳnh quang cần thay mới (cái).
- B : giá tiền ứng với 1 bóng đèn LED (VNĐ/cái)

- V : vốn đầu tư vật liệu và chi phí lắp đặt (chi phí lắp đặt tạm tính bằng
10% chi phí vật liệu) (VNĐ)
- P1, P2 : lần lượt là công suất định mức của bóng đèn huỳnh quang hiện
tại (40W) và bóng đèn LED thay mới (20W)
- t : thời gian làm việc trung bình của đèn trong 1 năm (h)


15

- ksd : hệ số sử dụng đèn chiếu sáng, chọn ksd = 0,9.
- A1, A2 : điện năng tiêu thụ ứng với khi sử dụng đèn huỳnh quang hiện
tại và đèn LED sau khi thay mới.
- C : giá tiền điện trung bình ứng với 1 kWh (VNĐ/kWh)
- C : số tiền tiết kiệm được trong 1 năm khi thay mới các bóng đèn
- T : thời gian thu hồi vốn đầu tư (năm)
- Mco2 : lượng khí thải giảm được nhờ thay đổi giải pháp (Tấn)
- m : lượng khí thải đơn vị ứng với 1 kWh, m = 0,812 kg/kWh.
Thay thế 1920 bóng đèn huỳnh quang T8 - 1,2m - 40W đang sử dụng,
bằng đèn Led tuýp 1,2m - 20W của hãng Philips với giá B = 300.000
VNĐ/bóng. Với mỗi đèn thay thế sẽ giảm được 20W, tương đương 50% điện
năng tiêu thụ.
Áp dụng công thức (4.1), (4.2), (4.3), (4.4), (4.5), (4.6), (4.7), ta có:
V = 1920 * 300.000 * 1,1 = 633.600.000 (VNĐ)
A1 = ksd*P1 * t = 0,9*1920 * 40 * 355 * 21 = 515.289 (kW)
A2 = ksd*P2 * t = 0,9*1920 * 20 * 355 * 21 = 257.644 (kW)
A = A1 – A2 = 515.289 – 257.664 = 257.664 (kW)
C = A * C = 257.664 * 1.621 = 417.673.334 (VNĐ)
T = V / C = 633.600.000/417.673.334 = 1,51(năm) = 18 tháng
MCO2 = A * m = 257.664 * 0,812 = 209223,168 (kg) = 209,223 (tấn)
Bảng 4-1. Tổng hợp hiệu quả đầu tư khi thay mới toàn bộ đèn trong nhà máy

103vnđ/kWh
1.621
Đơn giá điện trung bình
Hiện trạng
Số bộ đèn huỳnh quang T8 –1,2m - ballast điện tử
bóng
1920
Số ngày hoạt động trong năm
ngày
355
Số giờ hoạt động trong ngày
giờ
21
Công suất hoạt động trung bình của bộ đèn T8 –
W
40
1,2m - ballast điện tử
Thay mới
Công suất bộ đèn Led tuýp 1,2m – 20W
W
20
Công suất giảm được

W

20


16


Đơn giá điện trung bình
Điện năng tiết kiệm được
Tiền tiết kiệm được
Chi phí đầu tư
Giá bộ đèn Led tuýp 1,2m – 20W

103vnđ/kWh
1.621
kWh/năm 257.664
VNĐ
417.673.334
VNĐ

300.000

Chi phí đầu tư 1920 bộ đèn Led tuýp 1,2m – 20W

VNĐ

576.000.000

Nhân công thay bộ đèn (10% vật tư)

VNĐ

57,600.000

Tổng mức đầu tư
VNĐ
633.600.000

Thời gian hoàn vốn
tháng
18
* Thay thế 85 bộ đèn cao áp 150W đang sử dụng, bằng đèn Led Hapulico
công suất 100W với giá B = 1.000.000 VNĐ/bóng. Với mỗi đèn thay thế sẽ
giảm được 50W, tương đương 33% điện năng tiêu thụ.
Bảng 4-2. Tổng hợp hiệu quả đầu tư khi thay mới toàn bộ đèn
trong nhà máy
Đơn giá điện trung bình
Hiện trạng
Đèn cao áp 150W
Số ngày hoạt động trong năm
Số giờ hoạt động trong ngày
Công suất hoạt động TB của bộ đèn cao áp
Thay mới
Công suất bộ đèn Led Halipuco
Công suất giảm được
Điện năng tiết kiệm được
Tiền tiết kiệm được
Chi phí đầu tư
Giá bộ đèn Led tuýp 1,2m – 20W

103vnđ/kWh

1.621

bóng
ngày
giờ
W


85
355
10
150

W

100

W

50

kWh/năm 13.579
VNĐ
22.011.559
VNĐ

1.000.000

Chi phí đầu tư 85 đèn Led Halipuco 100W

VNĐ

85.000.000

Nhân công thay 85 bộ đèn (10% vật tư)

VNĐ


8.500.000

Tổng mức đầu tư
Thời gian hoàn vốn

VNĐ
tháng

93.500.000
51


17

Bảng 4-3 Bảng tổng hợp độ sáng từng khu vực sau khi thay thế hệ thống
đèn led chiếu sáng.

STT

Khu vực

Diện
tích
(m2)

Loại
đèn

Giờ sử

Số
dụng
lượng
(h/tháng)

Cường TCVN
độ
3743sáng
83
(lux)
( lux )

1

Bông

1.900

HQ80

180

605

200

150

2


Chải

1.900

HQ80

170

605

210

150

3

Ghép

970

HQ80

190

605

190

150


4

Thô

1.900

HQ80

140

605

205

150

5

Sợi
A+B

2.800

HQ80

261

605

195


150

6

Sợi con C

1.200

HQ80

120

605

192

150

7

Sợi con D

1.440

HQ80

130

605


195

150

8

Sợi con E

1.440

HQ80

135

605

185

150

9

Hoàn
thành

3.600

HQ80


454

605

210

150

10

Điều
không

900

HQ80

35

605

150

150

11

Hút bụi

400


HQ80

25

605

150

150

12

Trạm biến
áp

300

HQ80

10

300

150

150

13


Văn phòng

205

HQ80

70

228

400

150

14

Kho

545

CA15

30

228

155

150


15

Đèn bảo vệ

1.000

CA15

55

304

150

150

con

Sau khi thay thế các hệ thống chiếu sáng của nhà máy sợi số 2 ta nhận
thấy vừa đáp ứng được yêu cầu tiết kiệm năng lượng vừa đảm bảo được độ rọi
theo tiêu chuẩn làm việc tại nhà xưởng.
Kết luận:


18

Như vậy, thay thế đèn chiếu sáng huỳnh quang bằng đèn Led công suất
thấp và đèn cao áp công suất lớn bằng đèn Led Halipuco công suất thấp là phù
hợp thời gian thu hồi vốn đầu tư hợp lý. Bên cạnh việc tiết kiệm điện còn có
nhiều ứng dụng và lợi ích khác cho môi trường.

4.3. Cơ hội 2:Lắp biến tần cho động cơ M10 máy ghép DZ2C
Thực trạng: 8 Máy M10
M10 là động cơ chính công suất 5.5kW, mang tải theo chu kỳ sản phẩm. Máy
sản xuất nhiều loại sản phẩm với tốc độ khác nhau, khi thay đổi sản phẩm phải
thay đổi puly để thay đổi tốc độ.
Giải pháp:
Lắp biến tần ABB ACS 550, 380V-5.5KW công suất 5,5 kW giá 20.864.000
VNĐ.
Bằng việc lắp biến tần ta giải quyết đồng thời hai yêu cầu:
Thay đổi tốc độ sản xuất mà không phải thay puly.
Tiết kiệm điện cho động cơ khi lắp biến tần.
Công thức tính toán [7]
𝑃1 =

𝑃đ𝑚
𝜂

(4.8)

𝐴 = 𝑃1 . 𝑡

(4.9)

𝐴𝐵𝑇 = 𝑃1 . ∑𝑛𝑖=1(𝑘𝑝𝑡𝑖 . 𝑡𝑖 )

(4.10)

∆𝐴 = 𝐴 − 𝐴𝐵𝑇

(4.11)


∆𝐶 = ∆𝐴. 𝐶

(4.12)

T=V/∆𝐴

(4.13)

𝑀𝑐𝑜2 = ∆𝐴. 𝑚

(4.14)

Trong đó:
- Pđm là công suất định mức của động cơ (kW).
- η là hiệu suất của động cơ.
- P1 là công suất điện đầu vào (kW).
- A là điện năng tiêu thụ khi chưa dùng bộ biến tần (kWh).
- ABT là điện năng tiêu thụ khi dùng bộ biến tần (kWh).


19

- kpti là hệ số phụ tải ứng với tải của động cơ thay đổi.
- t là thời gian làm việc trung bình của động cơ trong năm (h).
- ΔA là ĐNTK được trước và sau khi thay đổi giải pháp (kWh)
- C là giá tiền điện ứng với 1 kWh (VNĐ/kWh)
- T là thời gian thu hồi vốn đầu tư thiết bị
- V là vốn đầu tư và chi phí lắp đặt, vận hành thiết bị (VNĐ)
- Mco2 lượng khí thải giảm được nhờ thay đổi giải pháp (Tấn)

- m là lượng khí thải đơn vị ứng với 1 kWh (Tấn/kWh).
Áp dụng công thức (4.8), (4.9), (4.10), (4.11), (4.12), (4.13), (4.14).
+ Động cơ M10 máy ghép DZ2C 5,5 kW, η= 0,7%.
Tải thay đổi liên tục từ 55-75%
** Tổng thời gian làm việc trung bình trong 1 tháng là 605 giờ.
- Tải 70% chiếm: 20% chiếm khoản 121 giờ/tháng
- Tải 65% chiếm: 25% chiếm khoản 151 giờ/tháng
- Tải 60% chiếm: 15% chiếm khoản 91 giờ/tháng
- Tải 55% chiếm: 10% chiếm khoản 60 giờ/tháng
- Tải 50% chiếm: 30% chiếm khoản 182 giờ/tháng
Tính toán:
Do động cơ mang tải từ 50-70% nên ta chọn: K pt max

AK 0BT

=0,75

PK
1 pt max .tmax

AkoBT = 8x5,5/0,7 x 0,75 (Kw) x 605 (giờ) = 28.521 (kW h/tháng)
- Khi lắp thêm biến tần lượng điện năng tiêu thụ trong một tháng là:
ABT 1 = 8x5,5/0,7(kW ) x 0,7 x 121 (giờ) = 5.704 (kW h/tháng)
ABT 2 = 8x5,5/0,7(kW ) x 0,65 x 151 (giờ) = 6.644 (kW h/tháng)
ABT 3 = 8x5,5/0,7 (kW ) x 0,6 x 91 (giờ) = 3.718 (kW h/tháng)
ABT 4 = 8x5,5/0,7 (kW) x 0,55 x 60 (giờ) = 2.262 (kW h/tháng)
ABT 5 = 8x5,5/0,7 (kW) x 0,5 x 182 (giờ) = 6.292 (kW h/tháng)
ABT = ABT 1 + ABT 2 + ABT 3+ ABT 4
= 5.704 + 6.644 + 3.718 + 2.262 + 6.292 = 24.620 (kW h/tháng)



20

Lượng điện năng tiết kiệm được trong 1 tháng khi lắp thêm biến tần là:
A

= AkoBT - ABT = 28.521 - 24.620 = 3.901 (kW h/tháng).

-Số tiền đầu tư lắp đặt biến tần là: V = VT+NC
V

= 8 x 20.864.000 x 1,1 = 183.603.200 (Đồng).

-Số tiền tiết kiệm được trong 1 tháng khi lắp thêm biến tần là:
C

= 3.901 x 1621 = 6.323.521 (Đồng)

Thời gian thu hồi vốn:
T = V/ C = 183.603.200/6.323.521 = 29 (Tháng).
Lượng khí CO2 giảm = điện tiết kiệm*0.6x10-3
MCO2 = A x 0,6x10-3 = 3.901x0,6x10-3 = 2,34 (Tấn)
Bảng 4-4. Vốn và thời gian thu hồi vốn khi lắp biến tần động cơ M10-DZ2C.
Nội dung
Công suất định mức động cơ

Đơn vị

Số lượng


kW

5,5

Hiệu suất động cơ

-

0,7

Số giờ vận hành trong tháng

h

605

Điện năng khi chưa dùng bộ biến tần

kWh

28.521

Điện năng khi dùng bộ biến tần

kWh

24.620

Điện năng tiết kiệm được trong 1
tháng


kWh

3.901

Giá điện

VNĐ

1.621

Số tiền tiết kiệm được trong 1 tháng

VNĐ

6.323.521

Vật tư

VNĐ

166.912.000

Công lắp đặt

VNĐ

16.691.200

Tổng mức đầu tư


VNĐ

183.603.200

Thời gian hoàn vốn (T=V/ C)

Tháng

29


21

Kết luận
Như vậy, đầu tư lắp biến tần cho động cơ nói trên là phù hợp, thời gian
thu hồi vốn đầu tư hợp lý. Bên cạnh việc tiết kiệm điện còn có nhiều ứng dụng
và lợi ích khác khi lắp cho động cơ.
4.4. Cơ hội 3: Lắp biến tần cho động cơ M1 Máy Thô FL6
4.5. Cơ hội 4: Lắp biến tần cho động cơ M1 Máy Sợi con RY
4.6. Cơ hội 5: Lắp biến tần động cơ M20 – DZ2C, M4 – FL6, M2 – RY
4.7. Cơ hôi 6: Lắp biến tần động cơ máy bơm Pump hệ thống điều không
số 8
4.8. Cơ hội 7: Lắp biến tần cho động cơ máy nén BOGE S75
4.9. Cơ hội 8: Thay thế động cơ có hiệu suất cao.[7]
Thay các quạt, M1 - TVD, M121 –SCFO bằng động cơ có hiệu suất cao.
Thực trạng làm việc của động cơ
Các động cơ điện nói trên là các quạt hút và chuyển bông công suất 4kW,
một công đoạn trong dây chuyền máy bông, có tuổi thọ lớn, nhiều lần cháy
hỏng quấn lại và có hiệu suất thấp.

Giải pháp
Đề xuất phương án thay động cơ 4kW,

= 0.81% bằng động cơ có hiệu

suất cao loại HEMs 4kW với giá B = 6.523.000 đồng,

= 0.95% .

Công thức:
Ptietkiem

Ptai
s

Ptai
HEMs

Ptai

1
s

1
HEMs

(4.15)

Trong đó:
ηs


: Hiệu suất động cơ tiêu chuẩn.

ηHEMs: Hiệu suất động cơ HEMs.
Ptai

: Công suất tải thực tế của động cơ.

ΔPtietkiem: Công suất tiết kiệm được khi thay thế động cơ.
Điện năng tiết kiệm hàng tháng với t là số thời gian vận hành trong tháng sẽ là:


22

∆A = ∆P x t

(4.16)

Tiền điện tiết kiệm được trong năm (C) sẽ là:
C = ∆A x 1.621(đơn giá trung bình)

(4.17)

* Tổng thời gian làm việc trung bình trong 1 tháng là 605 giờ.
Áp dụng công thức: (4.15), (4.16), (4.17).
∆𝑃𝑡𝑖ế𝑡 𝑘𝑖ệ𝑚 = 3,24 (

1

0,81


−

1
0,95

) = 0,59 (𝑘𝑊)

Lượng điện năng tiết kiệm được trong 1 tháng
∆A = 0,59 x 605 = 357 (kWh/tháng)
Số tiền đầu tư lắp đặt động cơ HEMs : V = VT+NC
V

= 6.523.000 x 1,1 = 7.175.300 (Đồng).

Số tiền tiết kiệm được trong 1 tháng khi lắp thêm biến tần là:
C = 357 x 1621 = 578.697 (Đồng)
Thời gian thu hồi vốn:
T = V/ C = 7.175.300/578.697 = 13 (Tháng).
Lượng khí CO2 giảm = điện tiết kiệm*0.6x10-3
MCO2 = A x 0,6x10-3 = 357 x 0,6x10-3 = 0,21 (Tấn)
Bảng 4-5. Vốn và thời gian thu hồi vốn khi thay thế động cơ M1 - TVD, M121 –
SCFO bằng động cơ HEMs
Nội dung
Công suất định mức động cơ
Hiệu suất động cơ
Số giờ vận hành trong tháng
Điện năng tiết kiệm được trong 1 tháng
Giá điện
Số tiền tiết kiệm được trong 1 tháng

Vật tư
Công lắp đặt
Tổng mức đầu tư
Thời gian hoàn vốn (T=V/ C)

Đơn vị
kW
h
kWh
VNĐ
VNĐ
VNĐ
VNĐ
VNĐ
Tháng

Số lượng
4
0,95
605
357
1.621
578.697
6.523.000
652.300
7.175.300
13


23


4.10. Cơ hội 9: Thay động cơ M101, M162–SCFO máy bông Trutzschler
bằng động cơ có hiệu suất cao
4.11. Cơ hội 10: Tăng cường bảo trì, bảo dưỡng
Do môi trường làm việc thường xuyên bụi bẩn, ẩm thấp nên các thiết bị
đèn chiếu sáng như bóng, chóa thường xuyên bị bụi bám bẩn, hạn chế độ rọi
đáng kể, ảnh hưởng đến năng suất lao động của người công nhân nên phải có
chế độ lau chùi thường xuyên.
Thường xuyên kiểm tra hao mòn ở các ổ trục và vỏ động cơ (để giảm tổn
thất do ma sát) và kiểm tra bụi, chất bẩn ở các đường thông gió của động cơ (để
đảm bảo sự thoát nhiệt)
Định kỳ kiểm tra độ đồng trục của động cơ và phần được truyền động lắp
với trục động cơ, lệch trục sẽ nhanh chóng làm hỏng trục và ổ trục, làm hỏng
động cơ và phần dẫn động.
4.12. Kết luận
Các cơ hội tác giả đề ra 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.
Mặt khác do chế độ bảo dưỡng định kỳ nghiêm ngặt được đặt ra nên tuổi thọ
của thiết bị sẽ tăng lên, hạn chế chi phí sửa chữa hàng năm. 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
Hiện nay, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là vấn đề mang tính
toàn cầu nói chung và nghành công nghiệp nói riêng. Trong các nhà máy công
nghiệp, lượng điện tiêu tốn chủ yếu là các động cơ không đồng bộ xoay chiều 3
pha, tuy nhiên vấn đề động cơ chạy không tải, non tải, tải không đều là không
thể tránh khỏi, dẫn đến việc sử dụng năng lượng lãng phí và không hiệu quả,
hiệu suất lao động thấp, giá thành cao khó cạnh tranh. Bên cạnh đó, việc áp
dụng công nghệ tiên tiến như lắp đặt biến tần, sử dụng bóng đèn LED, … chưa

được nhiều quan tâm.