Tài liệu Vấn đề tiềm năng tiết kiệm năng lượng nâng cao hiệu quả sử dụng lò gas nhằm tăng khả năng cạnh tranh

LỜI MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài: Tiến trình lịch sử nhân loại đã thể hiện rõ Năng lượng là động lực của quá trình phát triển kinh tế và không ngừng năng cao chất lượng cuộc sống, nhu cầu về năng lượng đã và đang tăng trưởng với tốc độ cao. Trong quá trình phát triển, một vấn đề lớn có tính quốc gia và toàn cầu đang đặt ra ngày một gay gắt. Với tốc độ khai thác nh hiện nay và nhanh hơn, liệu trái đất có đủ tiềm năng để đảm bảo nhu cầu về năng lượng, môi trường sẽ thay đổi tới đâu? Ngày nay mọi quốc gia đều thừa nhận, để phát triển bền vững cần tuân thủ nguyên tắc phát triển hài hoà giữa ba yếu tố: Kinh tế- Năng Lượng-Môi trường. Thực tế khủng hoảng năng lượng 1973-74 và 1980-79 và gần đây nhất là cuộc chiến ở Irac đã xảy ra với qui mô lớn, ảnh hưởng toàn cầu. Khủng hoảng năng lượng đã tác động mạnh mẽ đến các nước nhập năng lượng, trong đó các nước đang phát triển chịu ảnh hưởng nặng nề. Do Niệt Nam đang trong quá trình công nghiệp hoá nên nhu cầu năng lượng ngày một tăng. Theo dự báo, nhu cầu năng lượng sơ cấp sẽ tăng lên 37 triệu tấn quy đổi vào năm 2010 và 70 triệu tấn vào năm 2020. Theo tính toán của các chuyên gia, khối lượng khí nhà kính do việc tiêu thụ năng lượng thải ra là 50 triệu tấn CO2 năm 2000 sẽ tăng lên 117 triệu tấn vào năm 2010 và 230 triệu tấn vào năm 2020. Nh vậy, sự phát triển công nghiệp và tiêu thụ năng lượng, ô nhiẽm môi trường và đặc biệt khối lượng khì phát thải nhà kính-tác nhân chủ yếu gây biến dổi khí hậu toàn cầu-sẽ tăng lên nhanh chóng. Chính vì vậy, việc thực hiện các giải pháp tiết kiệm và sử dụng hiệu quả năng lượng có ý nghĩa hết sức quan trọng, góp phần giảm tốc độ tăng nhu cầu về năng lượng, và đồng thời giảm lượng khì phát thải khí nhà kính từ việc tiêu thụ năng lượng, đóng góp tích cực vào việc bảo vệ môi trường toàn cầu. Nhận thức rõ về tầm quan trọng của vấn đề này, những năm vừa qua vấn đề quản lý nhu cầu và tiết kiệm năng lượng đã được chú ý ở hầu khắp các nước, vấn đề có tính chiến lược quốc gia. Việc sử dụng năng lượng thích ứng với điều kiện kinh tế và công nghệ, hiệu quả sử dụng năng lượng ngày càng được nâng cao. Một đơn vị năng lượng được sử dụng đem lại giá trị sản phẩm xã hội ngày càng tăng. ở nước ta nhu cầu năng lượng đang tăng nhanh, nhưng hiệu quả sử dụng còn rất thấp, còn nhiều lãng phí. Dự án tiết kiệm năng lượng được hình thành là một nội dung có tính thời sự rất thiết thực nhằm đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lượng, xây dựng cơ sở khoa học cho chính sách tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường, đồng thời đề xuất định hướng thu hút vốn đầu tư các dự án về tiết kiệm và bảo tồn năng lượng. Mục đích và ý nghĩa nghiên cứu của đề tài là: “vấn đề tiềm năng tiết kiệm năng lượng nâng cao hiệu quả sử dụng lò gas nhằm tăng khả năng cạnh tranh gốm sứ trong làng nghề gốm sứ Bát Tràng” làng nghề dệt may...Thông qua những tư liệu khảo sát thống kê, đo đạc và thu thập thông tin về tình hình tiêu thụ năng lượng của các loại lò nung gốm sứ (lò Hộp, lò Gas) từ các công ty và hộ gia đình (trích ở phần phụ lục), các kết quả kiểm toán ở đây thực hiện trong 1 khuôn khổ dự án, các nội dung liên quan, chóng em đã cố gắng nghiên cứu phân tích từ phương pháp luận, phân loại lò nung gốm sứ, công nghệ sử dụng, xây dựng biểu đồ nung và quy trình vận hành đồng thời tính toán và lượng hoá tiềm năng tiết kiệm năng lượng nung để từ đó đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật, tư vấn và hỗ trợ cho các gia đình, các công ty về tiết kiệm năng lượng các loại lò nung tại làng nghề hiện nay. Từ đó, giúp cho các doanh nghiệp sản xuất gốm sứ nhận dạng cơ hội tiết kiệm năng lượng, các công nghệ thích hợp, các rào cản làm hạn chế việc thâm nhập của công nghệ mới và đề ra các đề xuất về cơ chế, giải pháp và các biện pháp tiến hành sẽ được các cơ quan quản lý nhà nước, các tổ chức xem xét và đ ầu tư áp dụng rộng rãi ở làng nghề Bát Tràng. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: Luận văn phân tích những kết quả khảo sát thực tế từ các hộ sản xuất gốm sứ để tìm ra những nguyên nhân và đề xuất kiến nghị về tổ chức, tài chính, nguồn nhân lực, cơ chế, chính sách nhằm khắc phục những tồn tại, nâng cao hiệu quả kinh tế, từng bước nâng cao sức cạnh tranh sản phẩm gốm sứ trong nước cũng như ở trong khu vực, sử dụng các nguồn tài nguyên, nguồn nhân lực củ làng nghề truyền thống trong hội nhập kinh tế. Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS .TS Trần Văn Bình đã giúp đỡ chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập này. Bên cạnh đó chúng em còng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Hiệp hội gốm sứ Bát Tràng và Công ty chuyên thiết kế, xây lắp lò Lê Đức Trọng -Lê Văn Luy. Tuy nhiên với số lượng tư liệu lớn nhưng tính toán đồng bộ không cao, việc tổng hợp và tính toán gặp nhiều khó khăn, chúng em hy vọng sẽ hoàn thiện hơn trong các bước tiếp theo của dự án và mong được các Thầy, Cô góp ý. Bố cục của luận án: Luận án bao gồm phần mở đầu, năm chương và kết luận-kiến nghị LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: Cơ sở lý thuyết về tiết tiết kiệm năng lượng và sử dụng hiệu quả năng lượng CHƯƠNG II: Giới thiệu chung về làng nghề Bát Tràng CHƯƠNG III: Phân tích đánh giá tình hình sử dụng năng lượng, môi trường tại Bát tràng CHƯƠNG IV: Phân tích vai trò năng lượng ảnh hưởng tới sức cạnh tranh của gốm sứ Bát Tràng. CHƯƠNG V: Một số đề xuất tiết kiệm năng lượng nâng cao sức cạnh tranh của gốm sứ Bát Tràng. 2 CHƯƠNGI: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TIẾT KIỆM VÀ SỬ DỤNG HIỆU QUẢ NĂNG LƯỢNG. I. Các dạng nhiên liệu năng lượng được sử dụng. 1.1 Một số đặc điểm năng lượng thế giới và khu vực Trong quá trình phát triển công nghiệp đòi hỏi ngày càng nhiều năng lượng nên đã kéo theo sự phát triển khoa học kỹ thuật trong việc thăm dò, khai thác các nguồn năng lượng khác nhau với khối lượng lớn, các loại năng lượng truyền thống được ưa chuộng trước đây dần được thay thế các nguồn năng lượng mới tìm được. Ví dụ trước năm 1860 năng lượng chủ yếu là củi gỗ, dùng đốt lò sản xuất hơi nớc để chạy máy hơi nước. Các loại năng lượng khác nh sức gió,bánh xe nước, sức kéo súc vật và sức người còn chiếm một tỷ trọng đáng kể trong cán cân năng lượng. Cho đến năm 1830 người ta vẫn chưa biết đến than đá, nên năng lượng củi gỗ chiếm đến 85% trong tổng số năng lượng tiêu thụ. Đến năm 1860 than đá đã bắt dầu đợc sử dụng nên tỷ lệ củi gỗ giảm dần, tỷ lệ dùng than đá ngày càng tăng cho đến năm 1900. từ năm 1880 người ta đã phát hiện được khí đốt tự nhiên, nên loại nhiên liệu này bắt đầu được dùng và dần thay thế cho than đá. Sự phát triển không ngừng của KHKT con ngời đã tìm ra những nguồn năng lượng mới năng lượng mặt trời, NL nguyên tử hạt nhân,... Theo những đánh giá gần đây nhất, tổng dự trữ tài nguyên dầu mỏ của thế giới tính đến tháng 1/1997 là 1000 tỷ thùng, với mức khai thác như hiện nay có thể khai thác 43 năm. Tổng dự trữ khí thiên nhiên là 140.000 tỷ m 3, đảm bảo khai thác khoảng 65 năm. Trong khi đó, tổng dự trữ tài nguyên than đá khoảng 1000 tỷ tấn có thể dảm bảo khai thác khoảng 230 năm. trữ lượng Uranium được đánh giá là 4,51 triệu tấn có thể đảm bảo sử dụng là 73 năm, nếu dùng lò tái sinh thì nhiên liệu hạt nhân có thể đảm bảo nhu cầu năng lượng cho nhân loại trong nhiều thế kỷ. Dầu phân bố chủ yếu ở Trung Đông: 66,4% và Trung, Nam Mỹ: 12,6%. Khí phân bố chủ yếu ở Trung Đông: 32,9%, các nước SNG, Đông Âu: 30,6% và Bắc Mỹ: 24,2%. Tổng nhu cầu năng lượng sơ cấp của thế giới năm 1995 là 8,2 tỷ TOE, trong đó dầu mỏ chiếm 39,6%, than: 27,2%, năng lượng hạt nhân:7,2% và thuỷ điện: 2,7%. Sự phân bố không đồng đều của nguồn tài nguyên năng lượng và mức độ phát triển nhu cầu năng lượng khác nhau của các nước trên thế giới đã tạo ra một thị trường năng lượng ngày càng sôi động trên quy mô toàn cầu. Do than có trữ lượng lớn, giá thành khai thác tương đối rẻ, cùng với công nghệ sạch, người ta kỳ vọng than vần là nguồn năng lượng sơ cấp ổn định cho nhu cầu dài hạn của thế giới. Nhu cầu khí đốt sẽ tăng trưởng nhanh do ưu việt của nó về môi trường và về vốn đầu tư. Khí đốt được sử dụng cho nhiều ngành, đặc biệt là sản xuất điện và công nghiệp. Đối với dầu do sự biến động bất thường về giá và do tác hại về môi trường nhiều hơn so với khí đốt nên nhu cầu tiêu thụ tăng chậm 3 hơn so với khí đốt. Ngoài ra dầu mỏ còn được dự kiến được dùng nhiều hơn làm nguyên liệu. Tỷ trọng thuỷ năng trong nhu cầu năng lượng sơ cấp của thế giới sẽ tăng Ýt, trong khi tỷ trọng của các nguồn NL tái tạo khác (không kể NL sinh khối) như gió, sóng, mặt trời và địa nhiệt sẽ tăng nhanh. Sử dụng năng lượng của thế giới nói chung ngày càng hiệu quả, thể hiện khá rõ qua chỉ tiêu tổng hợp: cường độ năng lượng đối với GDP. Nhờ những tiến bộ công nghệ, biện pháp tiết kiệm năng lượng, cơ cấu kinh tế hợp lý, CĐNL giảm nhanh ở các nước phát triển, hiện nay ở mức 0,18 dến 0,34 kgOE/USD. Các nước đang phát triển, do thực hiện quá trình công nghiệp hoá, CĐNL đang tăng lên, nhưng so với giai đoạn phát triển ban đầu của các nước đã phát triển thì CĐNL của các nước đang phát triển hiện nay thấp hơn nhiều. ASEAN là khu vực có nền kinh tế năng động và trong thập kỷ qua có nhịp tăng trưởng kinh tế nhanh nhất thế giới: 6%/năm. Với khoảng 500 triệu dân tổng GDP của ASEAN năm 1997 đạt 726 tỷ USD. Tổng khai thác năng lượng sơ cấp của các nước ASEAN đạt 309 triệu TOE năm 1996. mức tăng trưởng bình quân hàng năm là 6%. Tiêu thụ năng lượng cuối cùng của ASEAN trong thập kỷ qua tăng 9,3%/năm. mức tiêu thụ trong năm 1996 là 144,7 triệu TOE, trong đó công nghiệp :37%, dịch vụ thương mại và gia dông: 23% và GTVT 40%>nếu cân đối xuất, nhập khẩu năng lượng chung của các nước ASEAN thì khu vực này là khu vực xuất khẩu năng lượng. Tuy nhiên nếu chỉ xét đến xuất nhập khẩu các sản phẩm dầu thì ASEAN là khu vực nhập khẩu dầu. Mặc dù có nhiều nguồn năng lượng, nhưng các nước ASEAN vẫn nhập khẩu dầu thô từ Trung Đông và nhập than từ Óc. Nhập khẩu các sản phẩm dầu trong khu vực hầu hết được cung cấp từ Xin-ga-bo, nước giữ vai trò buôn bán các sản phẩm dầu của ASEAN. ASEAN là một khu vực cung cấp khí hoá lỏng lớn nhất thế giới. Năm 1998 ASEAN xuất khẩu 63,3 tỷ m 3 (khoảng 53 triệu tấn) khí hoá lỏng. Tỷ trọng khí hoá lỏng xuất khẩu các nước ASEAN chiếm 61,3% thị trường LPG củ thế giới và bằng 79,5% thị trường khu vực châu á-Thái Bình Dương. Về điện năng hiện nay chưa có sự xuất, nhập khẩu với quy mô lớn mà mới chỉ ở dạng thoả thuận trao đổi buôn bán nhỏ giữa Thái Lan với Ma-lai-xi-a, Thái Lan với Lào. Lào mua điện của Thái Lan và Việt Nam bằng lưới điện 3522 KV. 1.2 Tình hình khai thác và sử dụng năng lượng Việt Nam giai đoạn 19862000. Khai thác năng lượng Dầu và khí đốt Sản lượng khai thác dầu thô trong những năm 1986-1999 có mức tăng trưởng nhảy vọt: năm 1986 mới sản xuất được 40 ngàn tấn dầu thô, đến năm 1999 là 15 triệu tấn, năm 2000 là 16,27 triệu tấn. Nhà máy lọc dầu dung Quất đang được xây dựng và sẽ vận hành vào khoảng 2004 với công suất 6,5 triệu tấn/năm. Đường ống dẫn khí đốt từ mỏ Bạch Hổ vào bờ đã cung cấp 1400 triệu m3 vào năm 1999 cho các nhà máy điện Bà Rỵa, Phú Mỹ và sản xuất LPG tại Dinh Cố. Hiện nay sản lượng khí đạt ở mức 5 triệu m3/ngày. 4 Than Sản lượng khai thác năm 1998 đạt 11,7 triệu tấn, năm 2000 đạt 10,85 tr tấn, xuất khẩu gần 3 tr tấn. Hiện tổng công suất thiết kế các mỏ than Việt Nam khoảng 13 triệu tấn/năm. 5 Điện Hệ thống điện Việt Nam hiện đã được hợp nhất toàn quốc. Tốc độ tăng trưởng sản lượng điện bình quân giai đoạn 10 năm (1986-1995) là hơn 11%, riêng 3 năm 1994-1996 đạt gần 17%, năm 1998 khi kinh tế tăng chậm lại, điện sản xuất vẫn tăng 13,1%. Đến năm 2000 sản xuất điện đạt gần 27 tỷ Kwh. Tổng công suất các nguồn điện khoảng 6 triệu Kww, trong đó nguồn thuỷ điện chiếm 55%. Tiêu thụ năng lượng Tổng tiêu thụ NLCC đến năm 1999 gần 10,9 triệu TOE, nhịp tăng trưởng bình quân giai đoạn 1985-1990 là 0,5% triệu tấn than, giai đoạn 1991-1995 là 9,7%, 1996-1999 là 8,6%/năm. Năm 1999, trong nước tiêu thụ hơn 5,8 triệu tấn than, trong đó 1,9 triệu tấn cho sản xuất điện, cho công nghiệp 2,95 triệu tấn (52%). Tiêu thụ các sản phẩm dầu trong nước tăng nhanh. Từ mức 1,6 triệu tấn năm 1985 lên đến 5,2 triệu tấn năm 1995 và trên 6,6 triệu tấn năm 1999, trong đó tỷ trọng dầu diesel là lớn nhất (66,5%), sau đó là công nghiệp (14,7%). Tiêu thụ LPG tăng nhanh, năm 1993 chỉ 6 ngàn tấn, năm 2000 nhà máy LPG Dinh cố sản xuất 266 ngìn tấn chưa đáp ứng nhu cầu. Hơn 85% LPG được dùng cho đun nấu trong gia đình và dịch vụ. Tuy nhiên, hiệu suất trong hệ thống NL thấp, một số cơ sở sản xuất theo công nghệ lạc hậu, hiệu suất các nhà máy nhiệt điện than khoảng 25%, nhiệt điện khí 34%, lò hơi công nghiệp khoảng 60%-70%, tổn thất khai thác than hầm lò tới 35-40%. Hệ thống truyền tải và phân phối điện thiếu cân xứng, tỷ trọng lưới phân phối thấp so với lưới truyền tải và phân phối điện thiếu cân xứng, tổn thất lớn (năm 1998 tổn thất điện ở hai khâu này khoảng 16%) và thời gian vận hành quá lâu. Một số chỉ tiêu năng lượng thương mại trên đầu người nh sau: 1986 1995 1999 • NL sơ cấp-kgOE/ng.năm: 90,3 129,2 202 • Tổng tiêu thụ NLCC-kgOE/ng.năm: 64,8 107,5 140 • Điện sản xuất-KWh/ng.năm : 91,7 196.0 309 Các dạng năng lượng khác:NLSC gồm củi gỗ, than gỗ, phụ phế phẩm nông nghiệp, ở nước ta dạng năng lượng này còn chiếm tỷ trọng tới trên 50% tổng tiêu thụ NLCC.NLM$TT như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng các sông suối. Năng lượng địa nhiệt...chỉ mới sử dụng thử nghiệm. Cường độ năng lượng thương mại cuối cùng của GDP có được cải thiện năm 1999 ước tính là 0,383kgOE/USD. Giá trị này ở một số quốc gia ASEAN năm 1996 nh sau: Thái lan:0,239;In-đô-nê-xi-a:0,244 và Ma-lai-xi-a:0,255 kgOE/USD. Tuy nhiên để đánh giá hiệu quả sử dụng năng lượng trong sản xuất cần xem xét cường độ năng lượng theo ngành. Cường độ năng lượng trong nông lâm ngư nghiệp Việt Nam 1995 là 0,125, cho thấy trình độ cơ giới hoá trong nông nghiệp nước ta còn rất thấp phải sử dụng năng lượng cơ bắp là chính, cường độ năng lượng trong công nghiệp Việt Nam năm 1995 là 0,776, cao hơn 6 thái Lan và Ma-lai-xi-a khoảng 2,5lần, chứng tỏ sử dụng năng lượng trong công nghiệp hiệu quả thấp, làm tăng giá thành sản phẩm. 1.3 Tình hình tiêu thụ năng lượng trong công nghiệp. Công nghiệp là một ngành kinh tế lớn, trong đó bao gồm nhiều chuyên ngành với các công nghệ sản xuất rất khác nhau, do tính đa dạng về công nghệ sản xuất dẫn tới việc sử dụng nhiên liệu năng lượng đa dạng về chủng loại rất khác nhau bao gồm từ củi, than củi, than đá, dầu các loại (FO, DO...), khí tự nhiên, khí hoá than, điện năng. Tuy vậy sử dụng cuối cùng có thể đa về hai dạng chính là nhiệt năng (nóng lạnh) và điện năng, tương ứng là các thiết bị nhiệt và thiết bị điện. Các thiết bị này thực hiện việc cấp nhiệt cho các quá trình chế biến sản phẩm hoặc tạo cơ năng cho máy công tác. Quá trình sử dụng nhiệt thông thường là đốt nhiên liệu trực tiếp biến nhiên liệu thành nhiệt năng trong các thiết bị như nồi hơi, lò nung, lò sấy, lò rèn,...để phục vụ cho quá trình sản xuất điện năng, sinh hơi, chế biến các vật liệu và sản phẩm tiêu dùng như xi măng, thép giấy sợi vải, hoá chất sành sứ, gạch ngói, thực phẩm... Mặt khác cũng có thể sử dụng nhiệt từ điện năng nh công nghệ lò luyện nhôm, thiếc...điện phân sản xuất một số vật chất khác. + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ cao trên 1000 0C như các quá trình luyện thép, đồng, nấu thuỷ tinh, nung gốm sứ, lò hơi lớn, tuốc bin khí... + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ trung bình như các quá trình nung, lò hơi cỡ nhỏ, nhiệt độ từ 800-10000C. + Quá trình sử dụng nguồn nhiệt độ thấp như các quá trình sấy, sởi, nhiệt độ chỉ vài trăm độ C các quá trình sử dụng lạnh cũng được phân thành 3 cấp điều hoà, thông gió 15200C, làm lạnh bảo quản -5-50C, quá trình lạnh sâu -10-200C Để nâng cao hiệu quả quá trình sử dụng nhiệt tất yếu phải quan tâm các vấn đề sau: + Sử dụng chu trình và môi chất thích hợp + Bảo ôn giảm tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh + Thu hồi nhiệt thải. Quá trình sử dụng điện năng trong công nghiệp chủ yếu là biến đổi điện thành cơ năng trong hệ thống truyền động sử dụng các loại động cơ điện, theo thống kê thường chiếm tới 70% tiêu thụ điện trong công nghiệp bao gồm các quá trình như bơm, quạt, máy nén, các thiết bị vận chuyển, các máy công cụ, rulô, máy nghiền, máy Ðp cũng như các chuyển động khác. Một quá trình sử dụng điện năng tất yếu khác trong công nghiệp là biến điện năng thành quang năng chiếu sáng cho các quá trình sản xuất. Tuỳ thuộc từng loại quá trình sản xuất yêu cầu chiếu sáng khác nhau. Hiện nay có hai loại đèn chủ yếu là đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang (cũ và cải tiến), đèn sợi đốt tốn năng lượng, đang có xu thế thay thế dần bằng đèn huỳnh quang cải tiến thường gọi là đèn ComPact. 7 Ful oil Coal ((Hình:1 Hệ thống sản xuất và tiêu thụ năng lượng trong công nghiệp) II. Cơ sở lý thuyết và vấn đề tiết kiệm năng lượng. 2.1.Cơ sở lý thuyết 2.1.1 Năng lượng :  Khái niệm : Năng lượng là một dạng của vật chất có khả năng sinh công, ánh sáng, nhiệt. Năng lượng gồm năng lượng sơ cấp, năng lượng thứ cấp, năng lượng cuối cùng và năng lượng hữu Ých. + Năng lượng sơ cấp là năng lượng Ýt nhất đã trải qua 1 quá trình biến đổi (qua xử lý) nh: Thuỷ điên, điện nguyên tử, gasolin.. + Năng lượng cuối cùng là năng lượng tính cho khâu sử dụng cuối cùng tại hộ tiêu thụ tồn tại dưới 4 dạng nhiệt năng, quang năng, cơ năng, hoá năng. + Năng lượng hữu Ých là năng lượng thực sự được sử dụng tại hộ tiêu thụ không bao gồm tổn thất của quá trình truyền tải phân phối. Năng lượng là động lực của sự phát triển kinh tế, có một vị trí ngày càng quan trọng đối với sự phát triển bền vững của quốc gia. + Tiết kiệm năng lượng ngày nay được hiểu một cách tổng quát là sử dụng hiệu quả tài nguyên năng lượng, gắn liền với bảo vệ môi trường. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng được lượng hoá bằng cách so sánh năng lượng sử dụng với năng lượng dự kiến sử dụng theo kế hoạch có thể đạt được dựa trên cơ sở hoàn thiện các biện pháp quản lý và công nghệ với các mức đầu tư khác nhau. 2.I.2 Kiểm toán năng lượng : Với vị trí đặc biệt quan trọng nh vậy nên cần có sự bảo tồn sử dụng có hiệu quả nguồn năng lượng quí giá đó. Để sử dụng có hiệu quả năng lượng cần có sự giám sát quản lý chặt chẽ việc sử dụng năng lượng nhằm làm giảm tối đa lượng năng lượng bị lãng phí. Muốn vậy cần phải có quá trình kiểm toán năng lượng : • Mục tiêu của kiểm toán năng lượng: - Tìm sự tiết kiệm năng lượng thực tế - Tạo ra những thông tin quan trọng, ý tưởng mới 8 - Định rõ hiệu quả chi phí của dự án - Tập hợp lý lẽ dễ dàng để đạt được sự chấp thuận - Phát triển chương trình đào tạo nhân viên • Những bước chính của kiểm toán năng lượng: - Thu thập và phân tích dữ liệu - Điều tra và phân tích dữ liệu - Điều tra hiện trường (các bộ phận sử dụng năng lượng, xây dựng từng bộ phận TKNL, đặt bộ quan sát nơi có khả năng TK & xác định năng lượng lãng phí, thảo luận vận hành trực tiếp về vấn đề sử dụng năng lượng) - Chuẩn bị 1 bản báo cáo chính xác - Trình bày kết quả lên lãnh đạo, lên kế hoạch hoàn tất dự án + Một số hệ số biến đổi đơn vị thông dụng (giới thiệu trong phần phụ lục) 2.1.3 Các tiêu chuẩn đánh giá dự án tiết kiệm năng lượng : 2.1.3.1 Tiêu chuẩn 1 : Hoàn vốn đơn Hoàn vốn đơn=Tổng vốn đầu tư / Tiết kiệm năng lượng Phương pháp này đơn giản và dễ sử dụng dùng cho: đánh giá sơ khởi các dự án. các công ty quyết định là mục tiêu chính và các dự án thường được chấp nhận nếu vốn đầu tư thích hợp. 2.I.3.2 Tiêu chuẩn 2 : Giá trị hiện tại thuần Tuy nhiên, chỉ tiêu này không xét đến giá trị đồng tiền theo thời gian NPV = ∑ Tongvondautu tietkiemnangluong (1+i ) n , i:lãi suất, n: tuổi thọ thiết bị dự án 2.I.3.3 Tiêu chuẩn 3 : Trị số tiết kiệm năng lượng Trị số tiết kiệm năng lượng loại i trong ngành (hộ tiêu thụ) j ở giai đoạn khảo sát t được tính: ∆E ij = S ij (eijtr − eijtp ) Tổng tiết kiệm năng lựơng của các loại năng lượng sử dụng trong các ngành j ở giai đoạn khảo sát. n m ∆Eij = ∑∑ S ij (eijtr − eijtp ) i =1 j =1 Trong đó: Sij: khối lượng sản phẩm ngành j dùng năng lượng i tại giai đoạn t tr eij : Suất tiêu hao năng lượng thực tế(r) i các ngành j giai đoạn t eijtp : Suất tiêu hao năng lượng dự kiến kế hoạch (p) việc xác định trị số tiết kiệm năng lượng thực tế khá phức tạp bởi ∆Eij phụ thuộc nhiều yếu tố: Thực trạng tình hình sản xuất và công nghệ thể hiện qua các trị số suất tiêu hao năng lượng thực tế. Dự báo sản phẩm các ngành thay đổi thiết bị công nghệ và đặc biệt là tình trạng sản xuất tơng lai Trị số tiết kiệm xác định được chỉ là gần đúng, mức độ chính xác phụ thuốc hàng loạt yếu tố nh đã nêu trên. 9 III.Sử dụng năng lượng hợp lý hiệu quả. Quan điểm • Tiết kiệm năng lượng là quốc sách • Nguồn năng lượng tiết kiệm được là nguông năng lượng sạch và lâu dài • Tiết kiệm năng lượng chính là thiết thực bảo vệ tài nguyên môi trường. Tiết kiệm năng lượng có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt: góp phần hạn chế sự tăng Entropi hệ thông nghĩa là góp phần thiết lập sự cân bằng và bảo tồn năng lượng. Không phải xây dựng thêm công trình sản xuất năng lượng, giảm khai thác năng lượng sơ cấp, giảm ô nhiễm môi trường không khí, nước, giảm diện tích bị chiếm dụng, giảm phá hoại địa hình, cảnh quanv.v...Tiềm năng tiết kiệm năng lượng ở mọi ngành ở nước ta còn khá lớn, có thể tiết kiệm được 510% nhu cầu năng lượng. Điều khiển sự đốt cháy: Sự đốt cháy- sự tương xứng chính xác giữa nhiên liệu và khối lượng không khí nhằm mục đích sau: -Nhiệt năng đưa vào thích đáng -Baỏ vệ nhân viên vận hành -Cực tiểu hoá ô nhiễm -Cực tiểu hoá sử dụng nhiên liệu Hình thức điều khiển đơn giản nhất là điều khiển theo tiêu chuẩn không / khí nhiên liệu sao cho không khí tương xứng với nhiên liệu nung cấp vào theo tỷ lệ nhất định. Các cơ chế điều khiển toàn diện hơn có thể thực hiện được với sự tình đến: - Công suất thiết bị và sự giảm nhỏ cần thiết - Nhu cầu thay đổi dự kiến - Các mức độ thực hiện - Chi phí - Các qui định về ô nhiễm - Sự phối hợp an toàn Hệ thống kiểm tra điều chỉnh lượng ôxy có thể được sử dụng với hệ điều khiển lò và được sử dụng điều chỉnh liên tục tỷ lệ không khí cung cấp để dù cho lượng không khí dư thừa ở mức tối thiểu. 3.1 Các chính sách và biện pháp chính để đạt được tiết kiệm Các chính sách Xây dựng nề nếp quản lý sử dụng năng lượng nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao với hiệu suất tiêu thụ năng lượng ngày càng thấp. Ban hành quy chế tài chính, lập quỹ tiết kiệm năng lượng để hỗ trợ, khuyến khích cho công tác thông tin, đào tạo, nghiên cứu, nhập khẩu, chuyển giao công nghệ, cũng nh thực hiện các dự án tiết kiệm năng lượng. Phân loại và chỉ định quản lý có trọng điểm các hộ tiêu thụ năng lượng, thực hiện biên chế chuyên trách về quản lý năng lượng đối với hộ tiêu thụ lớn có mức tiêu thụ điện trên 500 KW hoặc tiêu thụ nhiên liệu trên 500 TOE/năm. Nhà nước chủ trì và tổ chức phối hợp chương trình TKNL với các chương trình khác như chương trình bảo vệ môi trường, nhằm tranh thủ hỗ trợ quốc tế trong khuôn khổ cơ chế phát triển chính sách và đồng thực hiện. 10 Phục hồi và nâng cấp các thiết bị hiện có nhằm đạt các chỉ tiêu kỹ thuật thiết kế, thay thế từng bộ phận hoặc toàn bộ nhằm từng bước đạt trình độ hiện đại. Các biện pháp Nâng cao hiệu quả khai thác và sử dụng năng lượng bằng cách ứng dụng công nghệ tiên tiến có hiệu suất cao và sạch về môi trường bao gồm: Các công nghệ có hệ số thu hồi tài nguyên cao (trong khai thác than, dầu khí...) Các công nghệ sạch, công nghệ đồng sản xuất nhiệt-điện, sử dụng lại nhiệt thải. Sử dụng môi chất (vật liệu) mang năng lượng thích hợp Sử dông chu trình và thông số hợp lý Hạn chế mất mát nhiệt ra môi trường có thể tránh được Thu hồi năng lượng thải từ các quá trình, hay quay vòng năng lượng bằng cách phân cấp sử dụng: -Biện pháp “giữ nhà” và bảo hành -Dùng thiết bị năng lượng có hiệu suất cao -Thực hiện hiệu quả chương trình quản lý phía cung và cầu năng lượng. Phát triển các nguồn năng lượng tái tạo hợp lý nhằm giảm hoặc thay thế bớt việc sử dụng than, sản phẩm dầu và kéo dài lưới điện quốc gia đến các vùng sâu vùng xa. Các phương tiện và thiết bị vận tải có hiệu suất năng lượng cao, nâng cấp hệ thống cầu đường. Phát triển các công nghệ sử dụng khí đốt. Nâng cao hiệu quả sử dụng điện năng cả về mặt giảm tiêu thụ điện năng và nâng cao độ đồng đều của đồ thị phụ tải ngày đêm của hệ thống điện, bằng việc ứng dụng các thiết bị, dụng cụ sử dụng điện có hiệu suất cao và các biện pháp điều hoà phụ tải giảm tổn thất điện năng. - Cải tạo nâng cấp lưới điện nhằm giảm tổn thất truyền tải và phân phối - Đổi mới biểu giá điện nhằm khuyến khích việc sử dụng điện hợp lý và hiệu quả hơn. - Thay thế các loại đèn hiệu suất thấp bằng các loại đèn hiệu suất cao. - Khuyến khích sử dụng các loại đông cơ hiệu suất cao, các thiết bị điều chỉnh nhằm nâng cao hiệu suất động cơ. - Sử dụng tiêu chuẩn và gián nhãn về hiệu suất năng lượng đối với một số thiết bị điện. ứng dụng các tiêu chuẩn và biện pháp hiệu quả năng lượng đối với các toà nhà thương mại, khách sạn, văn phòng nhằm sử dụng hợp lý và giảm tiêu hao năng lượng đối với điều hoà không khí, thông gió và chiếu sáng. 3.2 Entropi và tiết kiện năng lượng : Quá trình phát triển khoa học công nghệ thực chất là quá trình chinh phục và sử dụng hiệu quả nguồn nhiệt nhiệt độ cao, từ ngọn lửa cổ truyền đến khống chế nhiệt độ phản ứng nhiệt hạch. Nói một cách khác các quá trình xảy ra xung quanh ta thực chất là quá trình nhiệt. Lý thuyết nhiệt động học đã chứng minh rằng, nguồn nhiệt được sử dụng hiệu quả nhất chỉ trong điều kiện lý tưởng, các hoạt động của hệ được tiến hành 11 bởi các quá trình thuận nghịch, các quá trình này không ma sát, không tổn thất, nghĩa là Entropi hệ thống không tăng. ∆S = ∫ dp =0 T Entropi là nhiệt lượng quy dẫn tính đợc từ vi phân toàn phần của một trạng thái, đơn vị của S là J/độ, KJ/độ. Trong điều kiện thực tế các quá trình là không thuận nghịch có ma sát gây tổn thất, các quá trình này Entropi hệ thống không tăng nghĩa là ∆S > 0 . Như vậy để sử dụng hiệu quả (tiết kiệm) chúng ta phải thực hiện các quá trình biến đổi năng lượng sao cho càng gần với điều kiện thuận nghịch thì càng tốt nghĩa là tuân theo nguyên lý cực tiểu hoá Entropi, các quá trình mất mát càng Ýt, chóng ta thu được công càng lớn. Tiết kiệm năng lượng sẽ góp phần hạn chế tăng Entropi hệ thống nghĩa là góp phần vào sự thiết lập cân bằng và bảo tồn năng lượng. Tiết kiệm năng lượng là thoả mãn nhu cầu năng lượng của quá trình sản xuất, dịch vụ và sinh hoạt với mức tiêu thụ năng lượng Ýt nhất hiệu quả kinh tế cao nhất. 3.3 Các chỉ tiêu xác định trình độ công nghệ của sản xuất công nghiệp Công nghệ của sản xuất là tập hợp các yếu tố và điều kiện thể hiện khả năng cho phép để tiến hành sản xuất ra sản phẩm các yếu tố, điều kiện bao gồm: Công cụ lao động, đối tượng lao động, lực lượng lao động, phương pháp kiến thức, kinh nghiệm để quản lý và tổ chức sản xuất Việc đánh giá trình độ công nghệ sản xuất có một ý nghĩa chiến lược, để nâng cao hoạt động khoa học công nghệ, tạo cơ sở khoa học để xây dựng cơ cấu kinh tế. Các chỉ tiêu đó được phân thành các nhóm sau: Nhóm 1: Các chỉ tiêu thể hiện yếu tố vật chất của sản xuất Nhóm 2: Các chỉ tiêu thể hiện trình độ công nghệ về chất lượng sản phẩm Nhóm 3: Các chỉ tiêu thể hiện trình độ công nghệ và tổ chức quản lý Nhóm 4: Các chỉ tiêu thể hiện trình độ công nghệ về hiệu quả sản xuất Dới đây chỉ trình bày một số chỉ tiêu đánh giá trình độ công nghệ liên quan tới sử dụng năng lượng mà các phần sau của báo cáo có đề cập +Hệ số đổi mới thiết bị (KCS-%) K CS = N hd 100% N ld Nhd: Công suất thực tế hoạt động Nld: Công suất lắp đặt +Mức trang bị năng lượng cho lao động Ke = Ne 100% L Ne: Tổng công suất máy móc L: Tổng lao động + Chi phí năng lượng cho một đơn vị sản phẩm: -Tính theo giá trị: g NL = G NL 100% G SP GNL: Giá trị năng lượng để sản xuất 1 đơn vị sản phẩm 12 Gsp: Giá thành 1 sản phẩm -Tính theo hiện vật e= E ( Kwh / SP; KJ / SP... DSP E : Tổng năng lượng tiêu thụ Dsp : Tổng sản phẩm + Lợi nhuận thể hiện hiệu quả sản xuất: - Lợi nhuận tính theo chi phí sản xuất LN = L 100% S L: Lợi nhuận thu đợc trong năm S: chi phí sản xuất trong năm - Lợi nhuận tính theo vốn sản xuất LN = L 100% Vcd + Vld Vcđ: Vốn cố định tính bình quân năm Vlđ: Vốn lưu động tính bình quân năm - Lợi nhuận do áp dụng biện pháp công nghệ mới LN = Lt 100% St Lt: Lợi nhuận tăng thêm St: Chi phí áp dụng công nghệ mới. 3.4 Phương pháp phân tích đánh giá TNTKNL. Để có thể phân tích đánh giá và lượng hoá TNTKNL trong ngành công nghiệp nói chung ngành gốm sứ nói riêng ở các bước nghiên cứu tiếp theo, chóng em đã nghiên cứu và tiến hành phân tích đánh giá theo hai chiều hướng: + Phân tích theo từng ngành công nghiệp, ở mức độ tư liệu có thể được phân tích các ngành công nghiệp sử dụng nhiều năng lượng như vật liệu xây dựng, công nghiệp hàng tiêu dùng, luyện kim sản xuất điện, than,... trong đó có ngành gốm sứ. Phân tích từng ngành để thấy được trình độ công nghệ sản xuất, mức độ sử dụng năng lượng, các đặc điểm sử dụng năng lượng nhiên liệu của từng ngành công nghiệp, phân tích và phân loại theo quy mô sử dụng năng lượng của các công ty & hé gia đình, góp phần làm cơ sở cho việc định hướng chính sách sau này. + Phân tích đánh giá theo công nghệ sản xuất và sử dụng năng lượng, phân loại lò theo kích cở (dung tích) và tình tỷ lệ năng lượng tiết kiệm cho từng cở dung tích đó, đồng thời so sánh với loại lò theo tiêu chuẩn của công nghệ mới để từ đó kết hợp với ý kiến chuyên gia thiết kế lò nhằm làm rõ ưu nhược điểm của từng loại lò nung gốm sứ, từ đó tạo điều kiện đánh giá định lượng TNTKNL cho từng cỡ dung tích lò và cho làng nghề. Tiềm năng tiết kiệm năng lượng được đánh giá theo 3 mức giải pháp sau: Giải pháp trong ngắn hạn 13 Giải pháp ngắn hạn chủ yếu thực hiện các biện pháp cải tiến chế độ quản lý năng lượng, tổ chức sản xuất hợp lý, sửa chữa nhỏ, biện pháp này đồi hỏi đầu tư không đáng kể, mà hiệu quả tiết kiệm năng lượng lại rõ rệt. Cần được ưu tiên thực hiện trước. Giải pháp trong trung hạn Giải pháp trung hạn bao gồm cải tạo, nâng cấp hoặc đổi mới từng phần các thiết bị đang làm việc nhằm nâng cao hiệu quả năng lượng( như thay bông gốm, chỉnh sửa kích thước lò hợp lý, thay các bộ phận đã cũ…). Các dự án áp dụng giải pháp này đồi hỏi mức đầu tư vừa phải, thời gian thu hồi vốn ngắn (3năm) Giải pháp trong dài hạn hạn Giải pháp này bao gồm nâng cấp thiết bị thay đổi công nghệ thiết bị mới. Với công nghệ mới sẽ đưa đến tiết kiệm năng lượng lớn. Giải pháp này thường yêu cầu đầu tư lớn, thời gian thu hồi vốn dài vì vậy cần được xem xét tính khả thi về kinh tế. Về sản xuất và sử dụng nhiệt -Thiết bị lò lò hơi -Thiết bị sử dụng nhiên liệu trực tiếp (lò nung, lò sấy) -Hệ thống gió làm lạnh -Hệ thống phân phối sử dụng điện năng -Các trạm biến áp vá lưới điện nội bộ -Động cơ -Hệ thống chiếu sáng công nghiệp Với các kết quả phân tích trên chúng ta đánh giá mức độ và định mức tiêu thụ năng lượng, chênh lệch tiêu thụ năng lượng do biện pháp tiết kiệm, công nghệ mới đem lại. Từ đó chúng ta có thể xác định TNTKNL theo các mức độ sản lượng khác nhau -Mức sản lượng hiện tại -Mức sản lượng dự kiến Để công việc khảo sát đạt được kết quả tốt hơn ngoài việc đi khẩo sát thực tế các lò nung chóng em còn đưa ra phiếu điều tra sau: Trung tâm dự án & chuyển giao Công Người thực hiện: Hồ Ngọc Hương Trần Ngọc Quang nghệ Trường ĐHBK – Hà nội Phiếu điều tra tình hình sử dụng tiết kiệm năng lượng tại làng gốm sứ bát tràng Cơ sở sản xuất:.................................................... Chủ doanh nghiệp:............................................. Địa chỉ:.................................................................................. ................................................................................................... 14 Mục đích điều tra: + Khảo sát đánh giá tiềm năng tiết kiệm năng lượng nâng cao sức cạnh tranh cho sản phẩm Gốm Sứ + So sánh hiệu quả kinh tế các loại lò nung gốm hiện nay + Tư vấn và hỗ trợ cho các doanh nghiệp về vấn đề TKNLcho các lò nung Gốm. + Kết hợp với Công Ty Nguyễn Đức Trọng và hiệp hội gốm sứTTCGCN-ĐHBK nhằm ứng dụng và chuyển giao công nghệ mới vào sản xuất Nhằm giúp những người làm dự án TKNL có được những thông tin cần thiết để đạt được mục đích nói trên, chúng tôi kính mong quý vị hợp tác cung cấp những thông tin dưới đây. Chúng tôi xin khẳng định những thông tin sẽ hoàn toàn giữ bí mật và chỉ phục vụ cho mục đích của cuộc nghiên cứu. Rất mong sự hợp tác của quý vị. (Xin quý vị hãy trả lời các câu hỏi và ý kiến khác nếu có) Chúng tôi xin chân thành cảm ơn! (1) - Xin quý vị cho biết Loại lò đang sử dụng, số lượng lò, năm xây dựng? Lò Gas xây mới:................................................................................................ Lò Gas cải tạo lại:.............................................................................................. Lò Gas cò:......................................................................................................... Số lượng lò:.............................................................................................(chiếc) Năm xây dựng:.................................................................................................. Dung tích lò:.............................................................................................. (m3) ................................................................................................................... (m3) ................................................................................................................... (m3) (2)- Chi phí xây dựng lò? ........................................................................................................................... (3)- Số lượng lao động:...................................................................................... (4) - Chủng loại sản phẩm và giá thành? ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... (5) - Lượng nhiên liệu tiêu tốn trong một mẻ nung? (Tạ, kg gas) ........................................................................................................................... (6) - Doanh thu trung bình trong một mẻ nung? ........................................................................................................................... (7) - Số lần nung trong một tháng (hoặc1 năm)? Số lần nung/1Tháng................................ Số lần nung/1 Năm........................... (8) - Tổng thời gian trong một mẻ nung? (giê) ........................................................................................................................... (9) - Chế độ nung (khử, ôxy)? ........................................................................................................................... (10) - Khối lượng sản phẩm nung đốt trong một mẻ nung? (Tạ, kg) Với loại sản phẩm:............................................................................................. 15 ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... (11) -Số lượng tấm kê? Với loại SP:.........................................cần số lượng tấm kê là:.......................... Với loại SP:.........................................cần số lượng tấm kê là:.......................... ........................................................................................................................... (12) - Tỷ lệ thành phẩm? (%) ........................................................................................................................... (13) - Chất lượng sản phẩm ? ........................................................................................................................... (14) - Tiền gas hàng tháng (quý, năm..) mà gia đình/ công ty phải trả? .................................................................................................triệu đồng/tháng ........................................................................................................................... (15)- Quý vị đã áp dụng những biện pháp nào tiết kiệm năng lượng? (cải tạo lại lò, xây dựng mới, qui trình vận hành lò, các biện pháp khác) Ngắn hạn: ....................................................................................................... Trung hạn: ........................................................................................................ Dài hạn: ............................................................................................................ (16) - Mức độ ô nhiễm môi trường khi sử lò? Ô nhiễm................................ít ô nhiễm............................................................. ........................................................................................................................... (17)- Kiến nghị của quý vị về vấn đề đào tạo tiết kiệm năng lượng cho các lò nung. ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... ........................................................................................................................... Một lần nữa chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự công tác của quý vị đã giúp chúng tôi hoàn thành cuộc điều tra này. Từ phiếu điều tra tình hình sử dụng năng lượng thực tế để lượng hoá nhu cầu tiêu thụ năng lượng và đánh giá tiềm năng tiết kiệm TKNL cho cả làng nghề. IV. Công nhệ sản xuất Gốm Sứ và nhu cầu sử dụng năng lượng 4.1 Phân loại công nghệ sử dụng Công nghệ sản xuất gốm sứ trải qua các khâu chủ yếu: khai thác vận chuyển đất, gia công chế biến tạo hình , phơi hoặc sấy, nung đốt, phân loại bốc xếp sản phẩm. Chủng loại sản phẩm: Ngoài bát đĩa, Êm chén thông dụng, Bát Tràng còn làm nhiều hàng khác, nh các đồ thờ tự và các đồ trang trí nội, ngoại thất: Độc Bình, Lư, Đỉnh, Đèn thờ, các bộ Tượng Tam đa, Tam thánh, Chậu hoa, Con giống, Gạch trang trí cao cấp, 16 ...đặc biệt mặt hàng Êm, chén, bát đĩa và một số hàng gia dụng khác được thị trường tiêu thụ nhiều và xuất khẩu. Tuỳ theo dạng thiết bị khâu nung để phân loại công nghệ sản xuất: Lò Đứng, Lò Bàu(sử dụng nhiên liệu than) Lò Vòng(sử dụng nhiên liệu than) Lò Tuynen(sử dụng nhiên liệu than) Lò Hộp(sử dụng nhiên liệu than) Lò Gas, Dầu(sử dụng nhiên liệu Dầu, Gas) 17 4.2 Quy trình sản xuất gốm sứ. Hiện nay sự phân công lao động trong sản xuất gốm sứ tương đối rõ đối với các khâu nhào trộn đất làm nguyên liệu, nặn, nung sản phẩm. Xét thấy rất bất tiện nếu cả ba khâu nhào đất làm nguyên liệu, nặn nung sản phẩm dồn vào một cơ sở sản xuất, vì công nghệ của chúng hoàn toàn khác nhau; Việc nhào trộ đất không cần có không gian rộng để chuyển đất đến, chỗ để đất, chỗ nhào trộn đất và kĩ thuật nhào trộn đất trong khi việc tạo hình sản phẩm lại đòi hỏi bàn tay tinh tế hơn, kĩ thuật cao hơn và liên quan tới nhiều khâu phức tạp như tạo dáng, nung đốt, tráng men, vẽ hoa…Vì vậy trong những năm gần đây tại một số nơi đã xuất một số cơ sở dịch vụ làm đất nguyên liệu. Họ mua máy về nhà trộn đất, mua các loại nguyên liệu để nhào trộn và bán nguyên liệu cho những người sản xuất. Việc nhào trộn đất là việc nặng nhọc nhưng có thể hoàn toàn thay bằng máy. Làm nh vậy cũng rất tiện cho các hộ sản xuất khó có điều nhào trộn đất. Hiện nay ở Bát Tràng đã có hơn 30 hộ dịch vụ nhào trộn đất nguyên liệu đã trang bị máy móc nhào trộn đất cung cấp cho tất cã các cơ sở sản xuất trong làng. Hàng năm ở Bát tràng tiêu thụ khoảng 65.000 tấn đất làm nguyên liệu. Các hộ sản xuất tổ chức lao động theo yêu cầu sản xuất sản phẩm. Quy trình sản xuất gốm sứ theo sơ đồ sau: -Sö dông ®iÖn §Êt Gia c«ng vµ ChuÈn bÞ phèi liÖu Phèi liÖu T¹o h×nh -Sö dông nhiÖt (<200oC) SÊy s¶n phÈm -Sö dông nhiÖt (>1000oC) Nung s¶n phÈm Sau nhào trộn đất là khâu gia công và chuẩn bị phối liệu. Các bước của công đoạn này gồm a) Làm giàu và tuyển chọn nguyên liệu; b) Gia công thô và gia công trung bình các loại nguyên liệu c) Gia công tinh (nghiền mịn) nguyên liệu; d) Chuẩn bị phối liệu theo yêu cầu từng loại sản phẩm phù hợp với các phương pháp tạo hình khác nhau. Khâu phối liệu phải đạt độ chính xác cao về thành phần hoá và tỷ lệ các loại nguyên liệu; độ đồng nhất cao về thành phần hoá, thành phần hạt, lượng nước tạo hình, chất điện giải hay các loại phụ gia. Công đoạn tạo hình cần thoả mãn các chỉ tiêu về kích cỡ, hình dáng, độ đồng nhất của bán sản phẩm và sản phẩm. Các phương pháp tạo hình thường thấy ở Bát Tràng là: a) Đỗ rót sản phẩm đặc (rót hồ đầy); c) Xây trên máy (loại 18 dầu nén); d) Xây trên máy (loại dao bản) kể cả vuốt, gắn ráp bằng tay; e) Ðp bán khô và Ðp dẻo. Sấy rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và chi phí sấy rất lớn trong điều kiện thủ công mặt sản phẩm bị bẩn nên giảm chất lượng của sản phẩm nung. Nung cũng rất quan trọng vì kĩ thuật nung ảnh hưởng quyết định đến chất lượng sản phẩm cần phải hiểu được lý thuyết và bí quyết nung, quy trình nung cho từng loại sản phẩm. Thường thì chủ nhà là thợ cả điều khiển toàn bộ quá trình sản xuất. Các chủ hộ bố trí từng khâu làm việc kiểu xưởng thợ với hệ thống công cụ phù hợp và tổ chức bố trí lao động ở các công việc cụ thể. Các công việc như nặn tạo hình tạo dáng, đốt lò tráng men và phác hoạ đòi hỏi các thợ chuyên có trình độ cao, trong đó chủ hộ thường trực tiếp đảm nhận một vài khâu và trông coi toàn bộ các khâu còn lại. Các việc nh nặn than, vận chuyển, phơi sản phẩm mộc, vào lò… được đảm nhận bởi các thợ giúp việc. Mọi công việc đòi hỏi phải thực hiện ăn khớp nhịp nhàng giữa các khâu. Chủ hộ phải tổ chức phân công hợp lý đẻ tránh thừa, thiếu lao động ở từng khâu và tránh cho loại thợ này phải làm việc của thợ khác. 4.3 Tóm tắt lịch sử lò nung gốm sứ ở Bát Tràng. 1)Lò Bàu: -Xuất hiện năm 1938 - Nguồn nhiên liệu chính: Than và củi súc - Cấu tạo, quy trình: Gồm buồng đốt ở đầu lò, các bàu lò và ống khói Kích thước: rộng 3.5-:-1.7m, cao 1.5-:-1.7m, chiều dài mỗi bầu 2.6m, 3-:-2. bầu. (Hình2:Sơ đồ lò Bàu nung sứ) - Ưu nhược điểm và lý do phải thay thế: Tiêu tốn nhiều nhiên liệu - đặc biệt củi gỗ, làm việc thủ công nên tốn nhiều công sức, năng suất thấp và lò cao dần về cuối lò. Sử dụng nhiều củi gỗ, xây dựng tốn nhiều công sức do lò cao dần về phìa sau, mặt bằng xây dựng chiếm diện tích khá lớn. Thường được áp dụng ở những nơi có sườn đồi, vùng trung du vì không phải đắp nền lò. 2) Lò tuynen: -Xuất hiện vào những năm cuối những năm 80, là loại lò hiện đại trong công nghiệp gốm sứ vật liệu chịu lửa, nó kinh tế về mặt nhiên liệu tiêu tốn và nhân công lao động yêu cầu thới bây giờ. Tuy nhiên, lò Tuynen còn có nhược 19 điẻm sau: nền lò kín không có khe hở giữa khe goòng, không cần hệ thống đường ray và chổ quay goòng nên nơi xếp dỡ sản phẩm và sữa chữa nền lò quay nhỏ, sơ đồ phức tạp, một số trường hợp khó đặt lò vì cần đường kính lớn, không có chỗ làm nguội sản phẩm ngoài lò, cho nên phải làm nguội trong lò. Trong quá trình nung nhiệt độ phân bố không đồng đều, có sự chênh lệch nhiệt độ trong lò lên tới 300-400oC. Sự phân lớp khí và phân bố nhiệt không đồng đều đó dẫn tới gây phế phẩm và lò dễ bị ách tắc cao. Khó điều chỉnh quá trình nung theo chiều dài về phương diện nhiệt và môi trường. Tường và vòm lò được xây bằng gạch nên tổn thất nhiệt lớn ra môi trường... dó đó lò Tuynen Ýt được ứng dụng ngày nay. 3)Lò Hộp: Lò hộp được sử dụng từ thập niên 70 đến nay chưa có sự cải tiến nào đối với loại lò này. Hiện loại lò này đang hoạt động cầm chừng hoặc dừng nung đốt do chưa đạt yêu cầu chất lượng sản phẩm để phục vụ xuất khẩu. Đa phần sản phẩm tiêu thụ trong nước, tỷ lệ sản phẩm xuất khẩu chiếm rất Ýt chỉ do nhưng người có kinh nghiệm trong sản xuất gốm sứ và do yêu cầu vể đảm bảo vệ sinh môi trường. Lò hộp hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền nhiệt, nhiệt được truyền qua các bao nung chứa sản phẩm (truyền nhiệt gián tiếp). Đặc điểm cấu tạo đơn giản, vật liệu xây dựng chủ yếu là gạch chịu lửa. - Kích thớc: chiều cao 6-:-15m, tường lò dày 0.8-:-1.2m. - Nhiên liệu: than cám đóng bánh và củi khô. - Ưu nhược điểm: giá thành xây lò rẻ10-:-30 triệu đồng/1lò so với lò hiện đại như lò gas, chất lượng sản phẩm thấp, giá thành sản phẩm cao do thao tác thủ công tốn nhiều công sức, quy trình vận hành đòi hỏi người phải có nhiều kinh nghiệm, tổn thất nhiệt ta môi trường lớn (qua tường lò và ống khói) và đặc biệt rất ô nhiễm đến môi trường do đốt than và củi khô. - Hướng phát triển: thay lò Hộp băng lò Gas. (Hình3: Lò Hộp) 3)Lò Gas: - Xuất hiện vào thập niên 90, lò dung tích 1m3 giá thành cao. - Cuối những năm 90: Lò Đài Loan, Hàn Quốc dung tích 4 m3 - Vật liệu xây dựng bằng gạch chịu lửa, suất tiêu hao nhiên liệu lớn - Lò kiểu Đức: Dung tích lớn, dùng bông gốm chịu lửa (1450 oC) và gạch xây xe lò (WAGON), suất THNL thấp hơn. Lò Đài Loan, Hàn Quốc còn có nhược điểm nên chưa được ứng dụng rộng rãi. - Tồn tại chung của các lò đốt gas: Giá thành đầu tư cao, nhiệt độ, môi trường (đặc biệt là môi trường khử) khó điều chỉnh và khống chế. - Hướng phát triển: Lò đốt gas công suất lớn, kết hợp với viện KH&CNNhiệt Lạnh, bộ môn CNVL SiLiCat-ĐHBKHN, nhằm phát triển các lò có công suất lớn sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả, nâng cao đời sống vật chất tinh thần góp phần bảo vệ môi trường. Ưu điểm của lò gas áp dụng công nghệ mới: +Những lò cải tiến hoặc xây mới vẫn là mẫu lò trước đây, song kích thước và cấu tạo xegoong có thay đổi. Ưu điểm của loại lò nung này là tiết kiệm nhiên liệu, giảm thời gian nung, dể vận hành, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiếu lượng khí phát thải ô nhiễm môi trường. Lò có thông số kỹ thuật phù 20