Giải pháp “Thay đổi chế độ vận hành cho quạt cấp khí main air blower C-1501 tại phân xưởng RFCC để tiết kiệm năng lượng” đã giúp Nhà máy lọc dầu (NMLD) Dung Quất tối ưu vận hành, tiết kiệm năng lượng và làm lợi hơn 67 tỷ đồng/năm.
Với những giá trị thiết thực, giải pháp đã được vinh danh sáng kiến tiêu biểu trong chương trình “1 triệu sáng kiến - nỗ lực vượt khó, sáng tạo, quyết tâm chiến thắng đại dịch Covid-19” do Công đoàn Dầu khí Việt Nam (CĐ DKVN) tổ chức.
Tại NMLD Dung Quất, Phân xưởng RFCC có cấu tạo gồm 3 cụm chính là Cụm phản ứng, Cụm phân tách và Cụm thu hồi. Trong đó, Cụm phản ứng được thiết kế với quạt cấp khí có nhiệm vụ cung cấp đủ lượng không khí cho quá trình đốt hoàn toàn cốc (coke) ở các thiết bị tái sinh và duy trì tuần hoàn xúc tác liên tục trong hệ thống.
Quạt cấp khí tại phân xưởng RFCC được thiết kế với 2 chế độ vận hành gồm điều chỉnh lưu lượng khí bằng thay đổi độ mở van đầu vào (IGV - Inlet Guide Vanes) và điều chỉnh lưu lượng khí bằng thay đổi tốc độ quạt (SCM - Speed Control Mode).
Tuy có 2 chế độ vận hành, nhưng kể từ khi nhà máy được đưa vào vận hành (2009), quạt chỉ được nhà sản xuất thiết bị gốc/ nhà bản quyền công nghệ tư vấn, hướng dẫn và khuyến cáo chỉ vận hành quạt liên tục trong vận hành bình thường theo chế độ thay đổi độ mở van đầu vào (IGV) để điều chỉnh lưu lượng khí cấp, còn chế độ vận hành thay đổi tốc độ quạt “SCM” chỉ được lựa chọn để thực hiện quá trình sấy khô (dry out) vật liệu chịu lửa của cụm phản ứng - tái sinh trong lần khởi động đầu tiên sau khi hoàn thành xây dựng (initial startup). Do đó, chế độ điều chỉnh lưu lượng khí bằng thay đổi tốc độ quạt (SCM) này chưa được nghiên cứu, đánh giá và chạy thử nghiệm cho quạt để sử dụng chạy liên tục trong vận hành bình thường.
Qua quá trình vận hành hoạt động của quạt tại phân xưởng RFCC và đánh giá hiệu suất quạt/ tuốc bin hơi, nhóm tác giả Bùi Huy Phong, Mai Tuấn Đạt, Nguyễn Anh Tuấn và Nguyễn Thái Phương nhận thấy việc thay đổi chế độ vận hành quạt theo chế độ điều chỉnh tốc độ quạt sẽ tiết kiệm đáng kể lượng hơi cao áp (HP steam) tiêu thụ cho tuabin dẫn động quạt, điều này sẽ tiết kiệm lớn về kinh tế và giảm chỉ số tiêu thụ năng lượng EII của Nhà máy. Tuy nhiên, việc chế độ điều chỉnh lưu lượng khí bằng thay đổi tốc độ quạt cấp khí chưa được kiểm tra, đánh giá, phân tích và chạy thử nghiệm đưa vào sử dụng nên vẫn tiềm ẩn nhiều rủi ro và có nguy cơ có thể ảnh hưởng đến hoạt động của cả nhà máy, mức độ thiệt hại có thể lên đến hàng triệu USD.
Bắt đầu từ năm 2015, nhóm tác giả đã có ý tưởng thay đổi chế độ vận hành của quạt cấp khí trong vận hành bình thường, nhưng việc phản hồi về tính khả thi của phía nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) chưa rõ ràng, đồng thời thiết bị đang vận hành liên tục, không thể dừng để kiểm tra nên giải pháp tạm thời chưa được triển khai.
Qua 2 năm nghiên cứu, tìm hiểu, khảo sát kỹ lưỡng, trước khi bảo dưỡng tổng thể NMLD Dung Quất lần thứ 3 năm 2017 (TA3), giải pháp được đưa ra nghiên cứu, phân tích, đánh giá và trao đổi cùng nhà sản xuất thiết bị gốc và được phản hồi có thể thực hiện, đáp ứng các yêu cầu về hoạt động. Bắt đầu từ đây, việc thay đổi chế độ của quạt cấp khí từ điều chỉnh lưu lượng khí bằng thay đổi độ mở van đầu vào sang thay đổi tốc độ quạt được thực hiện.
Anh Bùi Huy Phong - Trưởng nhóm giải pháp cho biết, “Sau khi nhóm chúng tôi nghiên cứu, phân tích, đánh giá, so sánh các điểm vận hành thực tế với đặc tính thiết bị và đề xuất thay đổi chế độ vận hành từ sau TA3, tổ chuyên môn BSR cùng với chuyên gia Man Turbo tiến hành kiểm tra điều kiện quạt, tính tương thích khi chạy chế độ SCM và tiến hành chạy thử nghiệm chế độ vận hành thay đổi tốc độ quạt trong vận hành bình thường tại phân xưởng RFCC. Chúng tôi đã thay thế cho chế độ vận hành “IGV control mode” trước đây sang chế độ “Speed control mode” và vận hành liên tục cho đến hiện nay.
Việc thay đổi chế độ của quạt cấp khí đã tiết kiệm lượng hơi tiêu thụ cao áp (HP steam) đáng kể khoảng 8.3 tấn hơi/giờ”.
Sau khi được chuyển đổi chế độ của quạt cấp khí trong vận hành bình thường, giải pháp do nhóm Tác giả Bùi Huy Phong nghiên cứu, thực hiện đã mang lại nhiều hiệu quả về kinh tế và kỹ thuật. Giải pháp đã tiết kiệm được khoảng 8.3 tấn hơi HP/giờ, hiệu quả kinh tế mang lại trung bình hơn 67 tỷ đồng/năm, riêng năm 2022, giải pháp đã giúp tiết kiệm hơn 101 tỷ đồng. Ngoài ra, giải pháp còn giúp tiết giảm chi phí bảo dưỡng khi chuyển sang chế độ thay đổi tốc độ của quạt cấp khí và không tốn chi phí đầu tư ban đầu.
Trong hoạt động vận hành, giải pháp đảm bảo và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật về thông số vận hành an toàn, ổn định và giới hạn thiết kế cho phép đối với hệ thống quạt cấp khí ở các chế độ vận hành. Giải pháp của nhóm tác giả Bùi Huy Phong cũng đã giúp mở ra hướng mới về việc vận hành thiết bị linh hoạt hơn.
Đức Chính - Thành Linh
