Chuyển đổi than cám thành nguồn năng lượng sạch, tiết kiệm chi phí điện năng

Là một doanh nghiệp khai thác than, trước đây, Công ty CP Than Núi Béo - Vinacomin sử dụng năng lượng điện để vận hành thiết bị phục vụ các nhu cầu về giặt, sấy quần áo bảo hộ lao động, tắm nước nóng, nấu ăn công nghiệp, sử dụng điều hòa cho khoảng 2.300 lao động. Đây là nguồn năng lượng thông dụng nhưng giá thành cao, hơn nữa công suất sử dụng nguồn điện lớn dễ gây sự cố, chi phí thi công đường dây truyền tải điện lớn.

Ngoài ra các thiết bị sử dụng điện thường sinh ra nhiệt, độ ồn... ảnh hưởng tới môi trường xung quanh. Điển hình là hệ thống điều hòa nhiệt độ, mỗi phòng làm việc trong Công ty lắp đặt từ 2 đến 4 máy điều hòa, tổng số gần 200 chiếc. Việc lắp đặt rất cồng kềnh do cục nóng phải treo bên ngoài ảnh hưởng đến mỹ quan tòa nhà và công tác bảo trì, bảo dưỡng khó khăn, đồng thời xả hơi nóng ra xung quanh tòa nhà. Bên cạnh đó, do số lượng công nhân đông nên Công ty phải lắp nhiều bình nóng lạnh phục vụ quá trình tắm giặt và sử dụng lượng lớn khí ga để nấu ăn cho hàng nghìn lượt công nhân mỗi ngày.

Từ thực tế đó, Công ty đã nghiên cứu và tìm ra giải pháp sử dụng nguồn năng lượng than cám để thay thế nguồn năng lượng điện nhằm chủ động sử dụng nguồn năng lượng tại chỗ, tiết kiệm chi phí, thân thiện môi trường.  Sáng kiến “Sử dụng nguồn năng lượng tại chỗ thay thế năng lượng điện phục vụ sinh hoạt tại Công ty” đạt giải nhất Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Ninh lần thứ VI.

Hệ thống thiết bị nồi hơi được các nhóm nghiên cứu lựa chọn khi áp dụng giải pháp đã mang lại thành công lớn. Giải pháp đảm bảo các tiêu chuẩn về kỹ thuật, an toàn, hiệu suất năng lượng cao lại giảm thiểu ảnh hưởng đến môi trường và tiết kiệm tối đa nguồn năng lượng đầu vào.

Khi vận hành, Công ty sử dụng hệ thống bán tự động cấp than, xỉ. Than có nhiệt lượng tương đương cám 5, cám 6 được dùng để đốt nồi hơi loại ghi xích có cơ cấu tiết kiệm năng lượng. Nồi hơi sẽ sinh ra hơi bão hòa với áp suất làm việc từ 6 đến 7kg/cm², nhiệt độ hơi bão hòa lên đến 195^oC. Lượng hơi này thông qua các đường ống bằng thép đúc được bọc bảo ôn cách nhiệt dẫn hơi nóng đến hệ thống các thiết bị: Tắm, giặt, sấy, nấu cơm, điều hòa nhiệt độ nhằm gia nhiệt cho các thiết bị.

Để phục vụ quá trình tắm nước nóng, nhóm thực hiện đề xuất phương án thiết kế 3 téc gồm: 1 téc sục nước nóng và 2 téc nước bình thường. Dòng hơi từ nguồn cung cấp sẽ được truyền vào hệ thống các giàn sục hơi thông qua hệ thống điều khiển tự động và làm nóng téc nước. Từ hệ thống, các bể nước này sẽ có đường ống cung cấp đến các phòng tắm, khi sử dụng người công nhân chỉ việc điều tiết 2 dòng nước nóng - lạnh phù hợp.

Đối với điều hòa nhiệt độ, dòng hơi bão hòa là nguồn nhiệt đưa tới bộ phận tái sinh tại nơi xảy ra quá trình làm hợp chất muối thực vật lithium hóa lỏng tạo ra buồng lạnh từ 7^oC đến 12^oC. Dòng nước được vận chuyển tuần hoàn qua buồng lạnh dẫn tới các giàn lạnh điều hòa cục bộ treo trên trần nhà thông qua quạt gió và hệ thống ống dẫn xả hơi lạnh xuống phòng làm việc. Hệ thống điều hòa sử dụng hơi gia nhiệt do muối thực vật lithium hóa hơi thành nước lạnh có nhiệt độ và độ ẩm rất phù hợp với cơ thể con người.

Giải pháp sau khi áp dụng thành công đã cho thấy mức độ an toàn được đảm bảo hơn hẳn so với sử dụng nguồn năng lượng điện truyền thống do quá trình chuyển đổi nhiệt năng cao thành dòng hơi đã hạn chế nguy cơ chập, cháy lớn.

Theo thiết kế, đường ống hơi được đúc bằng thép bọc bảo ôn cách nhiệt, bên ngoài bọc inox đã tăng thêm mức độ an toàn trong quá trình thi công và sử dụng. Khi áp dụng giải pháp, Công ty không phải lắp hệ thống đường dây truyền tải điện năng và giảm đáng kể số công nhân vận hành điện.

Có thể nói đây là giải pháp mang tính đột phá, thay đổi tư duy truyền thống về việc sử dụng năng lượng và ứng dụng các thiết bị có tính cải tiến phù hợp với điều kiện thực tế qua việc chuyển đổi công năng của nguyên liệu để tạo ra các loại năng lượng. Bên cạnh đó còn xử lý được nhược điểm, hạn chế của các thiết bị sử dụng điện truyền thống.

Ông Ngô Thế Phiệt, Giám đốc Công ty CP Than Núi Béo cho biết: "Hiệu quả của giải pháp được minh chứng qua thực tế các thiết bị hoạt động ổn định, tuổi thọ cao, dễ vận hành, sửa chữa, vật tư thay thế có sẵn trong nước, thậm chí nhiều chi tiết Công ty còn tự gia công, chế tạo."

Giải pháp đã được cấp bằng độc quyền sáng chế và lần đầu tiên được áp dụng trong nước. Về nguyên lý có thể sử dụng nguồn năng lượng dư thừa từ các nhà máy để tái sử dụng cho giải pháp như: Nhiệt năng dư thừa thải ra từ các lò luyện sắt thép, nhà máy điện, nhà máy nung gạch ngói, xi măng, từ ống khói giàn khoan dầu và nhiệt năng vô tận của năng lượng mặt trời.

 Hương Linh