Luận văn thạc sĩ xây dựng chương trình giám sát và quản lý năng lượng trực tuyến tại nhà máy sợi thăng bình quảng nam

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HÀ THÁI VĂN

XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ
NĂNG LƯỢNG TRỰC TUYẾN TẠI NHÀ MÁY SỢI
THĂNG BÌNH, QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HÀ THÁI VĂN

XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ
NĂNG LƯỢNG TRỰC TUYẾN TẠI NHÀ MÁY SỢI
THĂNG BÌNH, QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
Mã số: 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ KIM HÙNG

Đà Nẵng - Năm 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ cơng trình nào.

Tác giả luận văn

Hà Thái Văn


ii

MỤC LỤC
BẢN TÓM TẮT
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 1
4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 2
5. Bố cục luận văn ........................................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG ............................................................. 3

1.1. Giới thiệu về cơ sở được kiểm toán.......................................................................... 3
1.2. Tổng quan và phạm vi công việc .............................................................................. 4
1.2.1 Phương pháp KTNL ....................................................................................... 4
1.2.2. Danh mục thiết bị sử dụng trong kiểm tốn ................................................. 5
1.2.3. Phạm vi cơng việc kiểm tốn ........................................................................ 6
1.3. Tình hình sản xuất của cơng ty ................................................................................. 6
1.3.1 Chế độ vận hành ............................................................................................ 6
1.3.2 Tình hình sản xuất.......................................................................................... 7
1.4. Kết luận..................................................................................................................... 9
CHƯƠNG 2. MÔ TẢ CÁC QUÁ TRÌNH TRONG DÂY CHUYỂN CƠNG
NGHỆ ........................................................................................................................... 10
2.1. Dây chuyền sản xuất ............................................................................................... 10
2.1.1. Tổng quan sở đồ dây chuyền sản xuất của cơng ty .................................... 10
2.1.2. Đặc tính kỹ thuật và tính trạng sử dụng của thiết bị trong dây chuyền sản
xuất sợi của công ty. ...................................................................................................... 11
2.2. Hiện trạng và các tiềm năng tiết kiệm năng lượng được phát hiện ........................ 17
2.2.1. Hệ thống chiếu sáng trong công ty ............................................................. 17
2.2.2. Kết quả đo tại các bộ phận tiêu thụ điện năng trong công ty..................... 18
2.3. Kết luận................................................................................................................... 23
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ............ 24
3.1. Hệ thống cung cấp điện và nhu cầu tiêu thụ điện ................................................... 24
3.1.1. Hệ thống cung cấp điện .............................................................................. 24
3.1.2 Nhu cầu và chi phí tiêu thụ điện .................................................................. 24
3.2 Ràng buộc về tài chính – kỹ thuật ........................................................................... 25
3.2.1 Ràng buộc tài chính cơ bản ........................................................................ 25


iii
3.2.2 Năng lượng và các tiêu chuẩn ..................................................................... 25
3.2.3 Các giá trị đánh giá giải pháp tiết kiệm năng lượng .................................. 26

3.3. Các giải pháp tiết kiệm năng lượng ........................................................................ 26
3.3.1 Các cơ hội tiết kiệm năng lượng .................................................................. 26
3.3.2. Phân tích về tài chính năng lượng và mơi trường. ..................................... 44
3.4 Kết luận.................................................................................................................... 45
CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG TRỰC
TUYẾN ......................................................................................................................... 46
4.1 Tổng quan về chương trình ..................................................................................... 46
4.1.1. Tổng quan về ngơn ngữ lập trình Clojure .................................................. 46
4.1.2 Quá trình thiết kế chương trình .................................................................. 46
4.2 Demo ....................................................................................................................... 48
4.2.1. Đăng nhập................................................................................................... 49
4.2.2. QLNL .......................................................................................................... 49
4.2.3. Biểu mẫu ..................................................................................................... 53
4.3 Kết luận.................................................................................................................... 54
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 55
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 56
PHỤ LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)


iv

BẢN TĨM TẮT
XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁM SÁT VÀ QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG
TRỰC TUYẾN TẠI NHÀ MÁY SỢI THĂNG BÌNH, QUẢNG NAM
Học viên: Hà Thái Văn
Mã số: 60.52.02.02
Khóa: K31

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện

Trường đại học bách khoa – ĐHĐN

Tóm tắt: Mục tiêu của bài luận văn là phân tích tình hình sử dụng năng lượng tại
nhà máy sợi Thăng Bình, từ đó đưa ra các giải pháp tiết kiệm năng lượng, và xây dựng
nên chương trình quản lý năng lượng trực tuyến giúp nhà máy giảm thiểu chi phí khi
sử dụng năng lượng và chi phí nhân cơng quản lý năng lượng. Luận văn chủ yếu phân
tích điện năng phục vụ sản xuất tại nhà máy, nên số liệu và các giải pháp đưa ra tập
trung vào các lĩnh vực phục vụ sản xuất như chiếu sáng, làm mát sử dụng năng lượng
điện. Bên cạnh đó, luận văn cũng đưa ra giải pháp nâng cao trình độ cán bộ quản lý
bằng cách thành lập hệ thống quản lý năng lượng tại nhà máy với các đội ngũ nhân
viên được đào tạo và huấn luyện đầy đủ. Tác giả sử dụng các ngơn ngữ lập trình cần
thiết như Coujer, Java, và các phần mềm hỗ trợ cần thiết để xây dựng nên chương trình
quản lý năng lượng trên nền tảng website.
Từ khóa: Chương trình quản lý năng lượng trực tuyến, ngơn ngữ lập trình, giải
pháp nâng cao trình độ cán bộ quản lý, hệ thống chiếu sáng, hệ thống làm mát
BUILDING THE ENERGY MANAGEMENT PROGRAM ONLINE AT
FIBER FACTORY IN THANG BINH, QUANG NAM PROVINCE
Abstract: The ofjectice of the thesis is to analyze the situation of using energy at
the Thang Binh fiber factory, thereby offering solutions to save energy, and building
an online energy management program that helps the plant to reduce energy costs,
minimize the cost of labor management. The thesis mainly analyzes electricity source
for production, so the data and solutions consdered focus on production areas such as
lighting, cooling that use electricity power. Besides, the thesis also provides an internal
solution by establishing a factory energy management system with fully trained staff.
The author uses the necessary programming languages, such as Coujer, Java, and the
supporting software needed to build a power management program running on
website.
Key words: Online energy management program, Programming languages, Internal
solution, Lighting system, Cooling system

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1/ Tiếng Việt
QLNL

Quản lý năng lượng

TKNL

Tiết kiệm năng lượng

VNĐ

Việt Nam đồng

CTCP

Công ty Cổ phần

CSĐM Công suất định mức
KTNL

Kiểm toán năng lượng

TBA

Trạm biến áp

2/ Tiếng Anh
UI

User Interface (Giao diện người dùng)

HTML

Hyper Text Market Language (Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản)

CSS

Cascading Style Sheets (Các tập tin định kiểu theo tầng)

JVM

Java Virtual Machine (Thiết bị trừu tượng giúp máy tính chạy các chương
trình Java)

REPL

Read Eval Print Loop (Đọc – Đánh giá – In – Lặp)

HTTP

Hyper Text Transfer Protocol (Giao thức truyền tải siêu văn bản)

HTTPS Hyper Text Transfer Protocol Secure (Giao thức truyền tải siêu văn bản bảo
mật)
SMTP

Simple Mail Transfer Protocol (Giao thức truyền tải mail đơn giản)

POP3

Post Office Protocol version3 (Giao thức lấy thư điện tử từ server mail)

IMAP

Internet Message Access Protocol (Giao thức truy cập thư điện tử mạng
internet từ server mail)


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng
1.1
1.2
1.3
2.1
2.2
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10
4.1
4.2

Tên bảng

Trang

Giới thiệu tóm tắt về cơ sở được kiểm toán
Danh sách các thiết bị cho kiểm tốn tại cơng ty
Nhiệt độ trung bình, CDD và HDD các tháng từ 1
đến 7 trong năm 2017 tại Quảng Nam.
Tóm tắt tình hình tiêu thụ năng lượng của các loại
đèn tại cơng ty
Tóm tắt tình hình hoạt động của một số thiết bị, động
cơ chính
Biểu giá điện áp dụng (kể từ ngày 12.3.2015)
Lượng điện tiêu thụ từ tháng 1 đến tháng 7.2017 của
công ty
Các loại năng lượng và các thông số tiêu chuẩn
So sánh các đặc điểm của đèn huỳnh quang T5 và
T10
So sánh các đặc điểm của đèn huỳnh quang T5 1,2m
và T8 1,2m

Phân tích các lợi ích kinh tế của bộ đèn T5-1,2m và
chấn lưu điện tử (Kèm máng phản quang) so với bộ
đèn T10- 1,2m và chấn lưu sắt từ (vẽ lại)
Phân tích các lợi ích kinh tế của bộ đèn T5-1,2m và
chấn lưu điện tử (Kèm máng phản quang) so với bộ
đèn T8- 1,2m và chấn lưu sắt từ(vẽ lại)
Phân tích các lợi ích kinh tế của giải pháp lắp biến
tần
Phân tích lợi ích kinh tế của giải pháp điều khiển tối
ưu các loại quạt hút và thổi của công ty bằng sử dụng
thiết bị biến tần
Các giải pháp tiết kiệm và chi phí tiết kiệm năng
lượng
Các lọai tài khoản và phân quyền
Chi tiết các thành phần của trang web

4
6
7
18
18
24
24
25
28
29

30

30

35

38

45
49
54


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu hình
1.1
1.2
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8

3.9

3.10
3.11
3.12
3.13

Tên hình
Trıǹ h tự và thủ tu ̣c thực hiê ̣n KTNL
Tỉ lệ điện sử dụng(a) và biểu đồ suất tiêu hao điện theo
nhiệt độ (b) của các nhóm thiết bị tại cơng ty CP sợi
Hịa Thọ Thăng Bình
Quy trình cơng nghệ sợi
Sơ đồ bố trí máy trong giai đoạn cung bơng
Sơ đồ máy giai đoạn chải thô
Cấu tạo máy ghép sợi bông
Sơ đồ của máy sợi thô
Cấu tạo máy sợi con
Biểu đồ lượng điện tiêu thụ từ tháng 1 đến tháng
7.2017 của công ty
Sơ đồ cấu tạo và phân phối năng lượng của đèn huỳnh
quang
Bộ biến đổi tần số dòng điện kiểu ballast sắt từ và điện
tử
Sơ đồ cấu tạo và chu trình hoạt động của máy nén khi
Công suất tác dụng đặc trưng theo chu kỳ của máy nén
khí SA 75A
Biểu đồ Senkey cho thấy hiệu suất của máy nén rất
thấp

Sơ đồ nguyên lý hoạt động và sở đồ mạch điện chung
của biến tần
Đồ thị công suất hoạt động của máy nén khí có/khơng
có máy biến tần
Lượng phần trăm tiết kiệm của giải pháp biến tần có
thể đến 49% lượng điện năng tiêu thụ của động cơ
máy nén khí
Đồ thị hệ thống của Quạt và Tác động của Trở lực của
hệ thống (US DOE, 1989)
Đặc tính hệ thống quạt
Kết quả phân tích ma trận QLNL
Sơ đồ hệ thống QLNL

Trang
5
8
11
12
13
14
15
16
25
26
27
31
32
32
33
34

35

36
37
39
43


viii
Số hiệu hình
3.14
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
4.10
4.11

Tên hình
Sơ đồ cấu trúc ban QLNL
Sơ đồ thuật toán
Trang chủ của website
Trang đăng nhập
Trang chủ của trang “QLNL”

Báo cáo công suất ngày 14.6.2017 của 9 máy
Báo cáo công suất tuần 1 trong tháng 6.2017 của 9
máy
Báo cáo công suất tháng 6 của 9 máy
Cảnh báo của máy kéo sợi thô khi công suất máy vượt
quá CSĐM.
Biểu đồ công suất máy cung bông từ 5h AM ngày 1.6
đến 10h AM 3.6.2017
Biểu đồ công suất máy ghép II từ 10h AM ngày 3.6
đến 10h PM ngày 5.6.2017
Các loại biểu mẫu

Trang
44
48
48
49
50
50
51
51
52
52
53
53


1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam hiện nay đang là nước nhập khẩu năng lượng và mức nhập khẩu ngày
càng tăng. Hơn 80% nguồn nhiên liệu mà nước ta đang sử dụng là năng lượng hóa
thạch, điều này dẫn đến việc tiêu thụ năng lượng sinh ra lượng khí gây ơ nhiễm mơi
trường (như CO2, SO2…). Vì thế nhu cầu tiết kiệm năng lượng là một trong những ưu
tiên hàng đầu và cấp thiết nhằm giải quyết các vấn đề về ô nhiễm môi trường và tiết
kiệm chi phí.
Cơng ty CP Sợi Hịa Thọ Thăng Bình là cơng ty con của Tổng cơng ty CP Dệt
may Hịa Thọ (đơn vị thành viên của Tập đoàn Dệt may Việt Nam - Vinatex). Dự án
Nhà máy sợi Thăng Bình nằm trên địa bàn huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam. Dự án
được khởi công vào tháng 10/2015, và dự kiến đi vào hoạt động vào tháng 7/2016. Với
qui mô và mức đầu tư khổng lồ (giai đoạn 1 của dự án có mức đầu tư là 270 tỷ đồng),
việc tốn hàng tỷ đồng vì thất thốt và sử dụng năng lượng hao phí là vấn đề cấp thiết
được ưu tiên giải quyết hàng đầu. Vì vậy, luận văn sẽ điều tra số liệu của nhà máy từ
đó đề ra giải pháp cho việc sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả tại nhà máy.
Bên cạnh đó, việc quản lý năng lượng bằng cách thủ công như đo tay, giám sát
trực tiếp rất tốn nhân lực và thời gian. Vì thế, trong luận văn sẽ xây dựng một hệ thống
giám sát và QLNL trực tuyến tại nhà máy sợi Thăng Bình thuộc tỉnh Quảng Nam để
giảm chi phí và tiết kiệm năng lực cũng như thời gian.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Bài luận văn sẽ tập trung vào các mục tiêu sau đây:
• Khảo sát, nghiên cứu và đề xuất các giải pháp sử dụng năng lượng tiết kiệm.
• Xây dựng cơng cụ giám sát quá trình tiêu thụ năng lượng tại cơng ty.
• Xây dựng các biểu mẫu phục vụ cho việc quản lý và sử dụng năng lượng tại
công ty.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
• Các giải pháp tiết kiệm năng lượng.
• Các thiết bị tiêu thụ điện tại nhà máy.
• Các phần mềm tiện ích phục vụ thiết kế hệ thống quản lý và giám sát năng

lượng trực tuyến.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
• Hệ thống điều hịa.
• Hệ thống chiếu sáng.


2
• Hệ thống máy móc sản xuất.
• Phần mềm Photoshop CS6; ngơn ngữ lập trình JAVA; HTML; cơ sở dữ liệu
MySQL.
4. Phương pháp nghiên cứu
Dựa trên số liệu thu thập được về việc tiêu thụ năng lượng tại nhà máy sợi Thăng
Bình, tỉnh Quảng Nam, từ đó tính tốn, tìm ra giải pháp sử dụng năng lượng hiệu quả.
Tổng hợp dữ liệu và đưa vào cơ sở dữ liệu, từ đó thiết kế nên hệ thống giám sát và
QLNL trực tuyến.
5. Bố cục luận văn
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG
CHƯƠNG 2: MƠ TẢ CÁC Q TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN CƠNG
NGHỆ
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CÁC CƠ HỘI TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG
TRỰC TUYẾN
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
BẢN SAO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI
PHỤ LỤC


3

CHƯƠNG 1
KIỂM TOÁN NĂNG LƯỢNG
1.1. Giới thiệu về cơ sở được kiểm tốn
Tổng cơng ty CP Dệt May Hịa Thọ được thành lập năm 1962, là đơn vị thành
viên của Tập đoàn Dệt may Việt Nam (Vinatex) và Hiệp hội Dệt may Việt Nam
(Vitas) thuộc Bộ Cơng thương; có trụ sở chính tại 36 Ơng Ích Đường, Q.Cẩm Lệ,
TP.Đà Nẵng.
Tổng cơng ty CP Dệt May Hịa Thọ có 10 cơng ty, nhà máy thành viên trực thuộc
đóng trên địa bàn tỉnh Quảng Nam, Quảng Trị và thành phố Đà Nẵng. Tổng cơng ty
CP Dệt May Hịa Thọ có tổng diện tích: 191.666m2, trong đó tổng diện tích xây dựng
là 93.681m2. Hệ thống kho nguyên phụ liệu trung tâm với diện tích 4.000m2 gồm kho
nguyên phụ liệu và kho thành phẩm. Tổng số cán bộ công nhân viên hơn 7.000 người,
trong đó bộ phận nghiệp vụ 250 cán bộ, nhân viên (hơn 40% có trình độ đại học và
trên đại học).
Hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001:2008 và quản lý môi trường ISO
14001:2004 đã được đánh giá và cấp giấy chứng nhận.
Phạm vi hoạt động: Chuyên sản xuất, kinh doanh, xuất khẩu các lọai sản phẩm
may mặc, các loại sợi, nhập khẩu các nguyên liệu, thiết bị thiết yếu dùng để kéo sợi và
sản xuất hàng may mặc.
Tổng công ty CP Dệt May Hịa Thọ có tổng số thiết bị may các loại là 5384 máy.
Tổng công suất điện lắp đặt lên đến 8.000KW. Hệ thống dây chuyền: 6 vạn cọc sợi.
Năng lực sản xuất thiết kế là 10 triệu sản phẩm may mặc các loại/1năm.
Sản phẩm chính: Các loại sợi: Sợi Cotton chải thô, chải kỹ, sợi T/C, sợi Polyester
(Chi số Ne20 - Ne45); Sản phẩm may mặc: Quần tây các loại, quần chống nhăn,
veston, áo jacket, đồ bảo hộ lao động, ...
Nhà máy sợi Hịa Thọ Thăng Bình được khởi công từ tháng 10/2015, đến tháng
8/2016, tất cả các hạng mục của dự án đã hoàn thành. Dự án được đầu tư thiết bị mới,
mức độ tự động hóa cao với cơng suất giai đoạn 1 đạt 5.000 tấn sợi/năm. Dự kiến với
doanh thu hàng năm lên đến 12 triệu USD/năm, nhà máy sợi sẽ thu hút hơn 160 lao

động tại địa bàn xã Bình Phục và các xã lân cận trong huyện Thăng Bình.
Hiện nay,CTCP sợi Hịa Thọ Thăng Bình đã đề xuất UBND tỉnh Quảng Nam cho
phép mở rộng diện tích đất tồn khu lên 20 hecta để đầu tư các giai đoạn tiếp theo.


4
Bảng 1.1: Giới thiệu tóm tắt về cơ sở được kiểm tốn
Tên doanh nghiệp
CTCP sợi Hịa Thọ Thăng Bình
Loại hình doanh nghiệp
CTCP
Năm thành lập
2016
Địa chỉ liên lạc
Cụm CN Hà Lam – Chợ Được, xã Bình
Phục, huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam
Điện thoại
0985 009635
Người liên hệ
Ông Nguyễn Thiện Hùng
Số điện thoại liên hệ
0985 009635
Địa chỉ người liên hệ
Số cán bộ, công nhân viên
Hoạt động kinh doanh chính
Ngun liệu
Thành phẩm
Cơng xuất thiết kế của nhà máy
Số ngày vận hành sản xuất

Số 145 đường Phùng Chí Kiên, phường
Hoa Minh, quận Liêm Chiểu, TP Đà Nẵng
220
Sản xuất sợi
Bông vải & vải
Sợi và may thành phẩm
Ước tính Sợi khoảng 5000 tấn/năm
340 ngày (24h/ngày; 3 ca)

1.2. Tổng quan và phạm vi công việc
1.2.1 Phương pháp KTNL
a. Giới thiê ̣u hoạt động KTNL:
- KTNL là hoa ̣t đô ̣ng khảo sát, đo đa ̣c, trao đổ i với cán bô ̣ công ty, thu thâ ̣p số
liê ̣u thực tế và phân tı́ch dữ liê ̣u tiêu thu ̣ năng lươ ̣ng của đố i tươ ̣ng cầ n kiể m toán năng
lươ ̣ng [1].
- Mục đích chung của hoạt động là đánh giá hiện trạng sử dụng năng lượng của
Doanh nghiệp, đưa ra cơ hội tiết kiệm năng lượng và đưa ra các giải pháp để tiết kiệm
năng lượng nhằm giảm chi phí năng lượng cho Doanh nghiệp [1].
- Mu ̣c tiêu của kiể m toán năng lươ ̣ng là đánh giá hiê ̣n tra ̣ng sử du ̣ng năng lươ ̣ng
hiê ̣n nay của công ty, phân tı́ch ưu và nhươ ̣c điể m, trên cơ sở đó tı̀m ra các cơ hô ̣i tiế t
kiê ̣m năng lươ ̣ng, xây dựng các giải pháp sử du ̣ng năng lươ ̣ng hiê ̣u quả, kế hoa ̣ch triể n
khai các giải pháp tiế t kiê ̣m năng lươ ̣ng nhằ m giúp cho đơn vị nắ m rõ đươ ̣c tı̀nh tra ̣ng
sử du ̣ng năng lươ ̣ng hiê ̣n nay và giải pháp thực hiê ̣n sao cho thâ ̣t sự tiế t kiê ̣m năng
lươ ̣ng cũng như đinh
̣ hướng trong tương lai khi đầ u tư xây dựng và mua sắ m thiế t bi ̣
mới sao cho hơ ̣p lý nhấ t [3].
b. Trı̀nh tự và thủ tục thực hiê ̣n KTNL:
Trình tự và thủ tục thực hiện KTNL được trình bày sơ lược như hình 1.1 [1]:

5
2.1

Xác định phạm vi kiểm tốn

2.2

Thành lập nhóm kiểm tốn

2.3

Ước tính khung thời gian và kinh phí

2.4

Thu thập dữ liệu có sẵn

2.5

2.6

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 TKNL
• Xác định chi phí đầu tư
• Chuẩn hóa dữ liệu
• Đảm bảo sự hoạt động bình thường

của dây chuyền cơng nghệ

Hình 1.1: Trı̀nh tự và thủ tục thực hiê ̣n KTNL
1.2.2. Danh mục thiết bị sử dụng trong kiểm toán
Danh sách các thiết bị đo được sử dụng cho kiểm tốn tại CTCP Dệt may Hịa
Thọ Bình được đánh dấu trong bảng 1.2 [2].


6

STT
1

Bảng 1.2 Danh sách các thiết bị cho kiểm toán tại cơng ty
Ký
Sớ
Hãng sx
Độ chính xác
Thiết bị
hiệu
lươ ̣ng
Máy đo độ rọi

YE

1

Extech

±5.0%+5 Counts

ACV:±1.0%+10 Counts
DC V:±1.0%+10 Counts
AC A :±1.0%+10 Counts
DC A:±1.0%+10 Counts
W,VA,VAR : ±2.0%+6
Counts(Total)
ACV :±0.2% rdg ±0.1%
f.s
DC V:±0.3% rdg ±0.4%
f.s
AC DC A : ±0.2% rdg ±
0.1f.s %+

2

Đồng hồ đo cơng
43B
suất

1

Fluke

3

Máy phân tích cơng
3196
suất điện

1

Hioki

4

Ampe kìm

9661

1

Hioki

±0.3% rdg ±0.01f.s

5

Leica
Máy đo khoảng cách Disto
D2

1

Leica

typically± 0.06 in

6

Máy ảnh

1

Canon

7

Máy đo nhiệt độ

1

Hioki

1

Dynamic

8
9

IXY930

Bộ đo lưu lượng
chất lỏng (siêu âm)
Máy đo cơng suất
AR5
điện

1

1.2.3. Phạm vi cơng việc kiểm tốn
Mục đích chung của đợt KTNL tại cơng ty CP sợi Hịa Thọ Thăng Bình là đánh
giá tồn bộ hiện trạng sử dụng năng lượng của nhà máy từ các khu sản xuất, kho chứa
cho đến khu vực hành chính của nhà máy, từ đó đưa ra những cơ hội tiết kiệm năng
lượng và đề xuất các giải pháp để tiết kiệm năng lượng nhằm giảm chi phí năng lượng
cho Nhà máy.
1.3. Tình hình sản xuất của cơng ty
1.3.1 Chế độ vận hành
Thời gian hoạt động của CTCP Dệt may Hòa Thọ Thăng Bình chia theo 2 bộ


7
phận. Bộ phận hành chính làm việc buổi sáng bắt đầu từ 7h30 đến 11h30, buổi chiều
bắt đầu từ 13h30 đến 17h30. Bộ phận sản xuất của Công ty với các công đoạn sản xuất
làm việc theo chế độ 3ca/ngày. Trung bình Cơng ty hoạt động 01 ngày 24h và 01 năm
sản xuất 340 ngày.
1.3.2 Tình hình sản xuất
a. Tình hình thời tiết từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2017
Số liệu thời tiết các tháng trong năm 2017 tại khu vực Quảng Nam được thể hiện
rõ trong bảng 1.3. Trong đó, tháng 6 đến tháng 7 có nhiệt độ trung bình cao nhất (30310C). Các tháng 1, 2 có nhiệt độ thấp nhất (22-26). Nhiệt độ trung bình nằm trong
ngưỡng 260C.
Trong luận văn này, tác giả đưa thêm khái niệm CDD và HDD để làm công cụ hỗ
trợ phân tích mối quan hệ với các dạng năng lượng được sử dụng (xem các phần sau).
• CDD (Cooling degree day) trong 1 ngày (hay 1 tháng) là tổng lượng nhiệt độ
mà hệ thống cần giảm xuống trong 1 ngày (hay 1 tháng) để đạt đến nhiệt độ phòng hay
nhiệt độ cài đặt của hệ thống.
• HDD (Heating degree day) trong 1 ngày (hay 1 tháng) là tổng lượng nhiệt độ
mà hệ thống cần tăng lên trong 1 ngày (hay 1 tháng) để đạt đến nhiệt độ phòng hay
nhiệt độ cài đặt của hệ thống.
Bảng 1.3: Nhiệt độ trung bình, CDD và HDD các tháng từ 1 đến 7 trong năm

2017 tại Quảng Nam.
Tháng
Trung bình (oC)
CDD
HDD
Tháng 1
22
2
120
Tháng 2

23

7

90

Tháng 3

25

28

41

Tháng 4

28

75

11

Tháng 5

30

137

0

Tháng 6

31

168

1

Tháng 7

30

136

2

Trong đó, CDD là thơng số hữu ích khi phân tích tình trạng hoạt động của các hệ
thống làm mát và làm lạnh. HDD là thơng số hữu ích khi phân tích tình trạng hoạt
động của các thiết bị sử dụng nhiệt nóng (lị hơi, bà là, giặt,…). Và biểu đồ trên cho

thấy vào mùa hè (các tháng 6,7) giá trị HDD và CDD đạt ngưỡng từ 140 đến 165
tương ứng với việc nhiệt độ vào mùa hè có sự thay đổi lớn. Điều này làm ảnh hưởng
một phần đến việc tăng tải sử dụng đối với hệ thống làm mát cũng như hệ thông sử
dụng nhiệt. Trong các phân tích phần sau sẽ chỉ ra cụ thể hơn.
b. Tình hình sử điện năng tại cơng ty


8

(a)
1.8

35

Suất tiêu hao điện năng (kWh/kg)

1.6

30

1.4
25

1.2
1

20

0.8

15

0.6

10

nhiệt độ
suất tiêu
hao(kWh/kg)
suất tiêu hao TB

0.4
5

0.2

0

0
1

2

3

4

5

6

7

(b)
Hình 1.2: Tỉ lệ điện sử dụng(a) và biểu đồ suất tiêu hao điện theo nhiệt độ (b)
của các nhóm thiết bị tại cơng ty CP sợi Hịa Thọ Thăng Bình
Tại cơng ty, chiếm tỉ trọng tiêu thụ điện lớn nhất là phần động lực với tỉ lệ
85,32% và chiếm tỉ lệ thứ 2 là hệ thống làm mát (hệ thống điều khơng, quạt) chiếm
12,19%. Nhóm thiết bị chiếm tỉ lệ thấp nhất là chiếu sáng với tỉ lệ 2,49%. (hình 1.2)
Kết quả tính tốn cho thấy suất tiêu hao trung bình là 1,31 kwh/kg sợi. Mặt khác,
phân tích chi tiết chỉ ra suất tiêu hao điện tăng cao (giá trị đạt từ 1,4 – 1,55 kWh/kg)
vào các tháng hè (từ tháng 3 đến tháng 7) và suất tiêu hao điện đạt giá trị thấp (giá trị
đạt từ 1,05 – 1,25 kWh/kg) vào các tháng còn lại (tháng 1 đến tháng 2).
Như vậy, vào các tháng hè công ty sử dụng điện nhiều hơn cho cùng 1 đơn vị sản
phẩm hay lượng tổn hao tăng so với các tháng khác. Đồng thời, giải pháp tiết kiệm đưa
ra cần được xem xét dựa trên tỉ lệ công suất điện của các nhóm thiết bị (động lực, làm
mát và chiếu sáng).


9
1.4. Kết luận
Trong chương này, tác giả đã thực hiện các cơng việc sau:
• Khái qt được cơng việc KTNL tại cơ sở nhà máy sợi Thăng Bình, tỉnh Quảng
Nam; tổng quan và phạm vi công việc KTNL; liệt kê các thiết bị sử dụng cho việc
KTNL.
• Dựa vào số liệu thống kê lượng điện năng phụ tải tiêu thụ trong năm 2017
được trình bày khái quát trong bảng 1.4, luận văn đã tính tốn cho từng nhóm thiết bị.
Bảng 1.4: Tình hình tiêu thụ điện năng của các bộ phận chính trong nhà máy 7
tháng đầu năm 2017
STT

Động lực Làm mát Chiếu sáng
1. Điện năng tiêu thụ 7 tháng đầu
2861.46
408.8
83.533
năm 2017 (kWh)
2. Tỉ lệ điện sử dụng (%)
85,32
12,19
2,49
• Từ số liệu tính tốn đó sẽ làm cơ sở so sánh với định mức tiêu thụ năng lượng
trên một đơn vị sản phẩm theo nhiệt độ (bảng 1.5) để đánh giá mức độ tiêu hao nhiên
liệu và đề ra giải pháp ở trong chương tiếp theo.
Bảng 1.5: Suất tiêu hao điện năng của nhà máy theo nhiệt độ trong 7 tháng đầu
năm 2017
Tháng
1
2
3
4
5
6
7
Nhiệt độ (°C)
22
23
25
28
30
31

30
Suất tiêu hao
1.05
1.03
1.25
1.53
1.55
1.32
1.45
(kWh/kg)
Suất tiêu hao TB
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
1.31
(kWh/kg)


10

CHƯƠNG 2
MƠ TẢ CÁC Q TRÌNH TRONG
DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ
2.1. Dây chuyền sản xuất
2.1.1. Tổng quan sở đồ dây chuyền sản xuất của công ty
Hiện tại, công ty CP sợi Hịa Thọ Thăng Bình chủ yếu là sản xuất sợi vải. Do
mới đi vào hoạt động từ tháng 8.2016 nên sản lượng sản xuất cịn khá ít. Trong bài

luận văn, tác giả chủ yếu định hướng tập trung vào thu thập thơng tin, đo đạc và phân
tích tại khu vực Nhà máy sợi là khu vực sản xuất sợi chính của cơng ty.
Quy trình sản xuất của dây chuyền sợi được mơ tả như hình 2.1:
Quy trình cơng nghệ sợi
Ngun liệu bông xơ

Máy cung bông

Máy chải thô

Máy ghép đợt 1,2,3

Máy sợi thô

Máy sợi con

Máy đánh ống

Máy sợi xe

Sản phẩm: - Sợi đơn


11
Phân tích các nguồn năng lượng sử dụng và nguồn tiêu thụ
trong qui trình cơng nghệ sợi
Ngun liệu bơng xơ
Điện

Máy cung bơng

Điện

Máy chải thơ

Điện

Máy ghép đợt 1,2,3

Điện
Máy sợi thơ

Khí nén
Điện
Khí nén
Điện

Máy sợi con

Máy đánh ống

Máy sợi xe

Khí nén

Điện
Khí nén

Sản phẩm: - Sợi đơn
- Sợi xe

Hình 2.1: Quy trình cơng nghệ sợi
2.1.2 Đặc tính kỹ thuật và tính trạng sử dụng của thiết bị trong dây chuyền sản
xuất sợi của công ty.
Trong phần này, tác giả sẽ trình bày sơ bộ một số đặc tính kỹ thuật chung của
dây chuyền sản xuất sợi tại công ty. Đây cũng là cơ sở để có những đánh giá, phân tích
chi tiết nhằm đề xuất cơ hội tiết kiệm năng lượng trong chương sau [2].
a. Giai đoạn cung bông
Công đoạn máy bông là công đoạn đầu dây chuyền. Trước khi đưa vào máy bơng
thì bông được công nhân xé nhỏ thành từng miếng bông khoảng 100 gam để thuận tiện
cho quá trình xé tơi. Đối với 1 dây chuyền cơ bản, các thiết bị chính của hệ thống này
được sử dụng bao gồm: Bàn đưa bông, máy xé sử dụng phên đinh ghiêng, máy xé 6
trục đinh, máy xé phẳng, máy xé mịn, hòm trộn bông, máy xé trộn lần cuối, cuộn
bông.


12

1

2

3

4

5

8

7

6

1. Bàn đưa bông.
2. Máy xé sử dụng phên đinh nghiêng.
3. Máy xé 6 trục đinh. 4. Máy xé phẳng.
5.Máy xé mịn.
6. Hịm trộn bơng.
7.Máy xé trộn lần cuối (sử dụng tay đánh thanh dao).
8. Cuộn bơng (đầu cân).
Hình 2.2: Qui trình trong giai đoạn cung bơng
Trong cơng đoạn máy bơng bao gồm các máy xé đập bơng có nhiệm vụ xé tơi
các miếng bông thành các xơ bông riêng lẻ và loại bỏ một phần tạp chất dễ tách bỏ và
hình thành nên quả bơng để thuận tiện cho q trình gia cơng và vận chuyển xơ.
b. Giai đoạn chải thơ
Sơ đồ giai đoạn chải thơ được trình bày ở hình 2.3
Trong cơng đoạn này lượng tạp chất đưa vào máy chải chiếm 70 %) vì vậy đây là
cơng đoạn loại bỏ được nhiều tạp chất nhất và quan trọng nhất nó có ảnh hưởng tới
chất lượng của sợi được kéo ra.
Quả bông từ gian máy bông được chuyển sang gian máy chải. Lớp xơ được tách
ra từ quả bông nhờ si lô cấp bông 1 lớp xơ được chuyển tới bàn đưa bông 2. Bông
được trục đưa 4 tiếp nhận và ép chặt dưới trục ép lớp bông 3 và trục đưa bơng. Sau đó
lớp bơng được đưa đến trục gai 5, răng trục gai hân chải mạnh lớp xơ tách các xơ ra
khỏi lớp xơ và chuyển sang thùng lớn 8. Một phần tạp chất đã được tách ra sẽ lọt qua
các khe ở của ghi trục gai 6 và khoảng cách giữa dao bụi 7 rồi rơi xuống hịm chứa
bơng. Lớp xơ tiếp tục được đưa đến bề mặt kim trên thùng lớn, và được di chuyển đến
mui 10, kim mui và kim trên bề mặt thùng lớn phân chải xơ thành các xơ riêng biệt,
các xơ được phân chải sẽ được thùng lớn chuyển sang thùng con, còn mui đi ra khỏi
khu vực chải. Các xơ ngắn và tạp chất được giữ lại trên mui nhờ kim mui và được tách
ra nhờ trục làm sạch 23. Xơ từ thùng lớn chuyển sang thùng con 11 nhờ sự chênh lệch

tốc độ quay của thùng lớn và thùng con. Lớp xơ được tích tụ trên bề mặt thùng con và
được chuyển tới trục bóc 12 để trục bóc bóc lớp xơ và tạo thành màng xơ. Màng xơ
qua phễu tạo thành cúi chải. Cúi qua bộ kéo dài có 2 cặp suốt và được kiểm tra bề dày
cúi trước khi cúi được xếp vào thùng. Cúi được xếp vào thùng theo quy luật nhất định.
Máy được trang bị một số bộ phận và cơ cấu tự động: tự động điều chỉnh bề dày cúi
chải bằng bộ Uster, tự động làm vệ sinh máy bằng hệ thống khí thoát, tự động thay


13
thùng cúi, tự động dừng máy khi cúi dày hoặc màng xơ bị đứt bằng tế bào quang điện

1. Si lô cấp bong
2. Bàn đưa bong
3.Trục ép lớp bong
4. Trục đưa bong
5. Trục gai
6.Ghi trục gai
7. Dao bụi
8.Thùng lớn
9. Ghi thùng lớn
10. Mui
11. Thùng con
12. Trục bóc
13. Phễu
14. Bộ kéo dài
15. .Phễu
16. Trục ép (trục xếp cúi)
17. Bánh xe ống xiên
18. Thùng cúi
19. Bản thép trước

20. Bản thép sau
21. Hòm tụ xơ ngắn
Hình 2.3: Sơ đồ máy giai đoạn chải thô
c. Giai đoạn máy ghép
Công đoạn ghép là sử dụng hai hay nhiều sản phẩm cùng loại hoặc tương tự nhau
để tạo thành 1 sản phẩm mới. Mục đích của q trình ghép là làm đều bán sản phẩm,
có tác dụng làm đều sản phẩm. Trong máy ghép cần có quá trình kéo dài để làm nhỏ
sản phẩm, lằm tăng độ duỗi thẳng song song của xơ (hình 2.4).
Nhiệm vụ của máy ghép là ghép cúi có cùng độ nhỏ để làm đều cúi theo đoạn
dài. Kéo dài từng lớp cúi đưa vào máy để làm ra cúi có độ nhỏ tương tự độ nhỏ của
từng cúi đưa vào. Dùng kéo dài để làm tăng độ duỗi thẳng và song song các xơ.
Máy ghép gồm các bộ phận: bàn dẫn cúi vào, bộ phận tự động làm đều cúi, bộ
phận kéo dài, bộ phận hình thành cúi và xếp cúi vào thùng.
Quy trình cơng nghệ: cúi chải từ thùng cúi được trục đưa đưa lên bàn dẫn cúi.
Trên bàn dẫn cúi có các vấu giữ cho cúi đi đúng vị trí ccuar bộ kéo dài. Sau khi đi qua
bộ phận kéo dài các cúi được kéo dài với bội số kéo dài từ 6 – 10 lần. Ra khỏi suốt
trước của bộ phận kéo dài lớp xơ đi vào bộ phận hình thành cúi (phễu tụ cúi và các
trục ép) và xếp cúi vào thùng theo hình dáng nhất định.


14

Hình 2.4: Cấu tạo máy ghép sợi bơng
d. Giai đoạn máy sợi thơ (hình 2.5)
• Giá dẫn cúi có nhiệm vụ đỡ cúi và giúp cho cúi dẫn vào được ở trạng thái kéo
căng.
• Bộ kéo dài: được sử dụng là bộ kéo dài 3/3 có 1 vịng da để khống chế tốt
chuyển động của xơ trong quá trình kéo dài.
• Cọc sợi thơ: các cọc được lắp thành hai hàng và xen kẽ nhau tạo thành đường
dích dắc khi nối cọc này với cọc bên cạnh.

• Ống sợi: có dạng thân hình trụ, hai đầu hình cơn nhằm tránh tuột vịng khi quấn
ống và khi vận chuyển.
• Gàng: làm bằng hợp kim nhẹ,cứng, gồm hai nhánh( 1 nhánh rỗng và 1 nhánh
đặc) nhánh rỗng để luồn sợi thô và có xể rãnh để sợi khơng bị văng ra trong q trình
làm việc, nhánh kia có tác dụng làm cân bằng khi chuyển động.
• Cầu trên: cầu trên di chuyển nhờ hệ thống bánh răng thanh răng.
• Cơ cấu hình thành: có nhiệm vụ là thay đổi hướng chuyển động của câu trên
mang ống sợi. Giảm động trình lên xuống của cầu trên sau khi quấn xong 1 lớp sợi.
• Cơ cấu vi sai: có hai bánh răng cùng trục với trục chính. Một bánh răng đầu và
một bánh răng cuối. Giữa các bánh răng có các bánh răng trung gian (bánh răng hành
tinh).
Tỷ số truyền của vi sai được tính:


15
i = (n2 – nd)/ (n1 – nd)
Với: n1 - số vòng quay của bánh răng đầu ( vòng/ ph
t)
n2 - số vòng quay của bánh răng cuối (vòng/
hút)
nd - số vòng quay của trục dẫn hành tinh (vòng/ phút)

1. Trục dẫn
4. Gang
7 Cầu trên

2.Tay đỡ
3.Bộ kéo dài
5. ống sợi
6.Bánh răng nghiêng

8. Cọc
Hình 2.5: Sơ đồ của máy sợi thơ
Quy trình cơng nghệ: Các thùng cúi từ máy ghép II được chuyển sang gian máy
kéo sợi thô. Cúi được trục dẫn 1 kéo qua tay đỡ 2, qua bộ kéo dài 3, cúi được làm nhở
thành băng xơ có độ mảnh nhất định. Do gàng 4 quay nên tác động len băng sợi và
băng sợi sẽ xuất hiện một số vịng xoắn và tạo thành sợi thơ. Sợi thơ vừa hình thành
được luồn qua lỗ trên gàng để đi vào nhánh rỗng tay gàng rồi quấn lên ống sợi 5 thông
qua tay ép của gàng. Gàng được lắp chặt trên cọc 8 nên gàng quay được do cọc nhận
chuyển động từ hệ thống bánh răng nghiêng 6 được lắp ở cầu trên 7. Cầu dưới được cố
định còn cầu trên chuyển động có nhiệm vụ rải sợi trên tồn bộ chiều cao ống sợi, sau
khi quấn xong 1 lớp sợi thì động trình lên xuống của cầu sẽ giảm đi 1 đoạn nhỏ để tạo
thành ống sợi có hai đầu hình cơn, cịn thân hình trụ.
e. Giai đoạn máy sợi con (hình 2.6)