Ứng dụng giải pháp sử dụng nguồn năng lượng tại chỗ phục vụ người lao động

Tại Lễ trao giải Hội thi sáng tạo kỹ thuật tỉnh Quảng Ninh lần thứ VI vừa qua, ông Ngô Thế Phiệt - Giám đốc Công ty Cổ phần Than Núi Béo - Vinacomin cùng nhóm tác giả đã được Ban Tổ chức trao giải nhất đối với sáng kiến: “Sử dụng nguồn năng lượng tại chỗ thay thế năng lượng điện phục vụ sinh hoạt tại Công ty”.

Hiện nay Công ty đang có trên 2.300 lao động. Do đặc thù là doanh nghiệp vừa sản xuất than hầm lò vừa sản xuất than lộ thiên nên nhu cầu sinh hoạt của người lao động tại nơi làm việc rất lớn như: Nhu cầu về giặt, sấy quần áo bảo hộ lao động, tắm nước nóng, ăn công nghiệp, sử dụng điều hòa…

Giống như các doanh nghiệp khác, trước đây Than Núi Béo sử dụng năng lượng điện để vận hành thiết bị phục vụ các nhu cầu trên. 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, dễ 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, nâng tổng số máy lên gần 200 bộ. 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 chính nó lại xả hơi nóng ra xung quanh tòa nhà. Bên cạnh đó, do số lượng công nhân đông nên Công ty phải lắp số lượng lớn bình nóng lạnh mới đáp ứng đủ nhu cầu tắm giặt và phải sử dụng lượng lớn khí ga để nấu ăn cho hàng nghìn lượt công nhân mỗi ngày.

 

Sau khi nghiên cứu, nhóm tác giả đã 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. Hệ thống thiết bị nồi hơi được các tác giả lựa chọn khi áp dụng Giải pháp đã mang lại thành công lớn qua việc đảm bảo các tiêu chuẩn về kỹ thuật, an toàn, hiệu suất năng lượng 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 195⁰C, 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 tác giả đề xuất phương án thiết kế 03 téc gồm 1 téc xục nước nóng và 2 téc nước bình thường. Dòng hơi từ nguồn cung cấp sẽ được truyền vào hệ thống các dàn 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 7⁰C đến 12⁰C. Dòng nước được vận chuyển tuần hoàn qua buồng lạnh dẫn tới các dàn 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. 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.

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. 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. Hiệu quả của giải pháp còn được minh chứng qua thực tế các thiết bị hoạt động ổn định, tuổi thọ  cao, dễ vận hành, dễ 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. Đối với các nhà máy luyện cán thép sẽ tận dụng nhiệt lượng từ ống khói thải ra môi trường để thu gom và đưa vào thiết bị điều hòa sử dụng hơi nóng, từ đó sẽ chuyển hóa sang hơi lạnh để điều hòa không khí. Còn đối với các nhà máy điện, xi măng, gạch, kính hay với bất kỳ nguồn nhiệt nào có nhiệt độ thải ra từ 120⁰C đến 140⁰C có thể dùng làm năng lượng thay thế điều hòa sử dụng điện năng.