Từ ý tưởng đến dự án khả thi

Nhận diện vấn đề lãng phí năng lượng

NatSteelVINA là một trong những nhà sản xuất thép lâu đời tại Việt Nam, chuyên sản xuất thép xây dựng từ phôi thép, với công suất khoảng 172.000 tấn/năm.

Nung phôi thép là quy trình tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong quá trình sản xuất thép. Hiện tại, NatSteelVINA đang sử dụng lò nung phôi cán kiểu đẩy với nhiên liệu đốt chính là dầu nặng (FO). Lò hoạt động ở nhiệt độ cao từ 1.050 – 1.150°C, nhằm đảm bảo phôi thép đạt nhiệt độ thích hợp để cán.

Trước khi tham gia Chương trình VAS, NatSteelVINA đã nhận thức được tình trạng lãng phí năng lượng tại nhà máy. Theo kết quả kiểm toán trước đó, khí thải từ lò nung chứa tới 9,8% oxy dư, nhiệt độ khí thải vượt quá 333oC, cho thấy lượng nhiệt thất thoát đáng kể.

Với sự hỗ trợ kỹ thuật từ Chương trình VAS, Nasteel Vina đã nhận được hỗ trợ kỹ thuật từ các chuyên gia cao cấp của Chương trình DEPP3 để phát hiện các giải pháp tiết kiệm năng lượng có tiềm năng cao.

Kết quả kiểm toán trước đây đã chỉ ra những tổn thất năng lượng trong quá trình nung phôi, mở ra cơ hội cải thiện hiệu suất năng lượng lớn. Ảnh: trích xuất từ báo cáo.

Tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng

Nhằm xác định các giải pháp tối ưu nhất, NatSteelVINA và các chuyên gia của Chương trình VAS đã tiến hành nghiên cứu theo ba giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Nghiên cứu sàng lọc - Các chuyên gia quốc tế và chuyên gia trong nước đã cùng sàng lọc các giải pháp có tiềm năng tối ưu hiệu quả sử dụng năng lượng và có tính khả thi cao. Kết quả phát hiện 02 cơ hội lớn cho lò nung phôi thép. Trong đó, giải pháp tối ưu hóa hệ thống điều khiển lò nung được lựa chọn để nghiên cứu sâu hơn.
• Giai đoạn 2: Nghiên cứu tiền khả thi – Tại giai đoạn này, giải pháp tối ưu hóa hệ thống điều khiển lò nung được đánh giá chi tiết về mặt kỹ thuật và kinh tế. Kết quả cho thấy, các giải pháp khả thi là nâng cấp hoặc thay thế hệ thống điều khiển lò nung để tối ưu hiệu suất.
• Giai đoạn 3: Nghiên cứu khả thi – Đây là bước phân tích cuối cùng nhằm đưa ra các dữ liệu vững chắc, có cơ sở khoa học nhằm giúp doanh nghiệp có thể đưa ra các quyết định đầu tư. Theo đó, các chuyên gia tiến hành phân tích toàn diện các yếu tố liên quan, bao gồm tính khả thi về mặt kỹ thuật, chi phí đầu tư, mức tiết kiệm năng lượng, thời gian hoàn vốn, rủi ro và tác động liên quan đến vận hành và sản xuất...

Hai phương án nâng cấp hệ thống điều khiển lò nung được đề xuất: tối ưu hóa hệ thống hiện tại hoặc thay thế bằng hệ thống điều khiển PLC mới. Ảnh: trích từ báo cáo nghiên cứu khả thi.

Các phát hiện và kết quả chính

Các kết quả nghiên cứu cho thấy tối ưu hóa hệ thống điều khiển lò nung được xác định là giải pháp tiết kiệm năng lượng trọng tâm cho NatSteelVINA. Thông qua nâng cao hiệu suất nung, nhà máy có thể tiết kiệm gần 3% nhiên liệu FO và duy trì nồng độ oxy dư trong khí thải ở mức tối ưu 3%.

Đặc biệt, giải pháp này cũng làm giảm hình thành vảy oxit trên bề mặt phôi thép, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất.

Cả hai phương án đề xuất cải thiện hệ thống điều khiển lò nung phôi đều có tiềm năng cắt giảm lượng phát thải CO2 gần 450 tấn/năm, đem lại lợi ích kép trong việc giảm chi phí năng lượng và giảm tác động đến môi trường.

Cả hai phương án được đề xuất đều cho thấy tiềm năng tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải hàng năm lớn. Ảnh: trích từ báo cáo nghiên cứu khả thi.

Bài học kinh nghiệm và ứng dụng tương lai

Nghiên cứu tại NatSteelVINA mang lại nhiều bài học giá trị, có thể áp dụng rộng rãi cho các doanh nghiệp khác trong ngành thép:

• Phương pháp tiếp cận khoa học và hệ thống – Việc xác định giải pháp tối ưu hiệu quả sử dụng năng lượng yêu cầu một quy trình nghiên cứu bài bản, toàn diện và có tính khoa học. Quá trình này nên được thực hiện để từng bước lọc ra các phương án có tiềm năng nhất, sau đó tiến hành phân tích sâu hơn những phương án khả thi.
• Phân tích chi tiết các yếu tố kinh tế và môi trường – Việc đưa ra các tính toán chi tiết, kỹ lưỡng về chi phí, lợi ích năng lượng và phi năng lượng, rủi ro, chi phí đầu tư... giúp doanh nghiệp tự tin hơn khi đưa ra quyết định đầu tư. Các tác động gián tiếp, như xả thải, công suất, chất lượng sản phẩm..., cũng cần được xem xét vì nó ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất chung.
• Tối ưu công nghệ hiện có – Kết hợp nâng cấp công nghệ hiện có với cải tiến khoa học giúp tối đa hóa hiệu quả và tính bền vững.

Công nghệ lò nung phôi thép kiểu đẩy được sử dụng rộng rãi trong ngành thép Việt Nam. Những phát hiện tại NatSteelVINA có ý nghĩa tham khảo có giá trị cho các doanh nghiệp khác cùng ngành. Bằng cách áp dụng phương pháp nghiên cứu có hệ thống, khoa học để phân tích sâu các giải pháp công nghệ đã được kiểm chứng, doanh nghiệp thép có thể tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng, giảm phát thải và nâng cao năng lực cạnh tranh.

Tìm hiểu thêm về dự án VAS tại NatSteelVINA [TẠI ĐÂY]

Truy cập báo cáo liên quan [TẠI ĐÂY]  

Chương trình DEPP3