ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការប្រើប្រាស់ថាមពលនៅឯម៉ាស៊ីនបំបែកខ្យល់

យុទ្ធសាស្ត្រការគ្រប់គ្រងកម្រិតខ្ពស់សម្រាប់ ឯកតាគម្លាត់ខ្យល់

ការផ្គូផ្គងផ carga ឌីណាមិកដោយប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងបែបប៉ះប៉ះ

ឯកតាគម្លាត់ខ្យល់ (ASUs) មាននៅក្នុងការខ្ជះខ្ជាយថាមពលយ៉ាងច្រើននៅពេលដែលវាដំណាំតាមការកំណត់ដែលមិនប្តូរ ទោះបីជាការស្នើសុំឧស្ម័នប្រែប្រួលជុំវិញវាក៏ដោយ។ ដំណោះស្រាយ? ប្រព័ន្ធបញ្ជាដែលអាចប៉ះពាល់បាន (Adaptive control systems) ចូលមកដោះស្រាយបញ្ហានេះដោយធ្វើការកែសម្រួលជាបន្តបន្ទាប់លើរឿងផ្សេងៗគ្នាដូចជា ល្បឿនម៉ាស៊ីនបើកបរ (compressor speeds) ទីតាំងនៃវ៉ែល (valve placements) និងកត្តាជាច្រើនទៀតដែលទាក់ទងនឹងដំណាំ (distillation factors) ដែលផ្អែកលើព័ត៌មានពីសេនសើរ (live sensor information)។ រឿងនេះរួមបញ្ចូលទាំងការតាមដានការផ្លាស់ប្តូរនៃតម្រូវការអុកស៊ីសែន និងអាសូត សីតុណ្ហភាពខាងក្រៅ និងសូម្បីតែគុណភាពខ្យល់ដែលចូលមក។ នៅពេលដែលតម្រូវការធ្លាក់ចុះ ប្រព័ន្ធប្លែកៗទាំងនេះនឹងបន្ថយចំហោះខ្យល់ដែលចូលទៅក្នុងស្តម្ភដំណាំ (distillation columns) ប៉ុន្តែនៅតែរក្សាគុណភាពផលិតផលឱ្យនៅក្នុងកម្រិតដែលអាចទទួលយកបាន។ យោងតាមការសិក្សាថ្មីៗឆ្នាំ 2023 លើដំណាំប៉ះពាល់ត្រជាក់ (cryogenic processes) វិធីសាស្ត្រនេះអាចកាត់បន្ថយបន្ទុកដំណាំ (compressor workload) បានចន្លោះពី ១២% ដល់ ១៨%។ វាល្អជាងការអនុវត្តន៍ស្តង់ដារនៅក្នុងឧស្សាហកម្ម ដែលជាញឹកញាប់បណ្តាលឱ្យខ្ជះខ្ជាយថាមពលចន្លោះពី ២០% ដល់ ៣០% ដោយសារការផលិតច្រើនជាងតម្រូវការ។ លើសពីនេះ ប្រព័ន្ធបានបង្កើតអ័លហ្គូរីតដែលអាចកែសម្រួលខ្លួនឯង (self-adjusting algorithms) ដែលគ្រប់គ្រងការខូចខាតនៃសំភារៈ និងការផ្លាស់ប្តូរតាមរដូវកាល ដូច្នេះអ្នកប្រើប្រាស់មិនចាំបាច់កែសម្រួលការកំណត់ដោយដៃជាបន្តបន្ទាប់ទៀតទេ ដើម្បីរក្សាប្រសិទ្ធភាពល្អ។

ការគ្រប់គ្រងដែលទស្សន៍ទាយតាមម៉ូដែលសម្រាប់ការប្រតិបត្តិការ ASU ដែលមានការយកចិត្តទុកដាក់លើថាមពលជាក់ស្តែង

ការគ្រប់គ្រងដែលទស្សន៍ទាយតាមម៉ូដែល (MPC) លើសពីការកែតម្រូវដែលឆ្លើយតបដោយផ្អែកលើឌីជីថលតាមគំរូដែលផ្អែកលើរូបវិទ្យា ដើម្បីធ្វើការសាកល្បងអំពីឥរិយាបថរបស់ ASU ជាមុន ១៥–៣០ នាទី។ វាប្រកបដោយការប្រក្រត់បញ្ចូលប្រក្រត់ប្រែប្រួល—ដូចជា សំណើមខ្យល់ចូល សីតុណ្ហភាពខ្យល់ចេញពីធុនប៊ីន និងតម្លៃថាមពលតាមពេល—ដើម្បីគណនាគោលដៅល្អបំផុតសម្រាប់៖

• សម្ពាធចេញរបស់ម៉ាស៊ីនបើកបរក្រាប់ក្នុងស្ថានភាពត្រជាក់
• ទីតាំងរបស់វ៉ែលប៉ះពាល់ចេញពីឧបករណ៍ប៉ះពាល់
• សមាមាត្រផលិតកម្មរាវ

ការសិក្សាលើ ៣៧ ឯកតាបែងចែកខ្យល់ផ្នែកឧស្សាហកម្មនៅឆ្នាំ ២០២២ បានបង្ហាញថា ការគ្រប់គ្រងដែលទស្សន៍ទាយដោយផ្អែកលើគំរូ (MPC) បានកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលប្រហែល ០,១២ ដល់ ០,២៥ គីឡូវ៉ាត់-ម៉ោង ក្នុងមួយម៉ែត្រគូបអាកាស (Nm³) នៃអុកស៊ីសែនដែលផលិតបាន។ ការសិក្សាដែលគ្រប់គ្រងដោយប្រើវិធីសាស្ត្រនេះ ក៏បានកត់សម្គាល់ឃើញថា ការផ្លាស់ប្តូរការផលិតកើតឡើងលឿនជាងមុនប្រហែល ៤០%។ អ្វីដែលធ្វើឱ្យ MPC មានភាពពិសេសគឺសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការទស្សន៍ទាយបញ្ហាមុនពេលវាកើតឡើង។ ឧទាហរណ៍ ក្នុងអំឡុងពេលដែលតម្រូវការអុកស៊ីសែនពីផាក់ផ្ទះ (blast furnaces) កើនឡើងយ៉ាងស្ទើរតែភ្លាមៗ ប្រព័ន្ធដែលប្រើប្រាស់ជាទូទៅជាញឹកញាប់ជួបប្រទះបញ្ហាក្នុងការរក្សាបាននូវភាពស្អាតនៃផលិតផលឱ្យស្ថិតស្ថេរ។ ប៉ុន្តែ MPC អាចដោះស្រាយស្ថានភាពទាំងនេះបានយ៉ាងរលូន ដោយជៀសវាងការប្រើប្រាស់ដំណោះស្រាយដែលទាមទារថាមពលខ្ពស់ដើម្បីស្តារប្រព័ន្ធ។ ការគិតទៅមុខបែបនេះផ្តល់ឱ្យអ្នកប្រើប្រាស់នូវអត្ថប្រយោជន៍ដែលការគ្រប់គ្រងបែប PID ធម្មតាមិនអាចប្រកួតប្រជែងបានទេ នៅពេលនិយាយពីការគ្រប់គ្រងប្រសិទ្ធភាពសរុបនៃប្រព័ន្ធ។

ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនបើកបរខ្យល់នៅក្នុងឯកតាបែងចែកខ្យល់

ប្រព័ន្ធអាកាសដែលបានបង្ហាប់គិតជាប្រហែល ៧០% នៃថ្លៃដើមថាមពលសរុបនៃ ASU — ដែលធ្វើឱ្យការប៉ះប៉ូវម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ជាមូលដ្ឋានសម្រាប់ការកើនឡើងនូវប្រសិទ្ធភាព។ យើងមានយុទ្ធសាស្ត្របីយ៉ាងដែលបានបញ្ជាក់ថាមានផលប៉ះពាល់ច្បាស់លាស់៖

ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងល្បឿនអថេរ និងការកាត់បន្ថយការខាតបង់សម្ពាធ​ទូទាំងប្រព័ន្ធ

ការផ្លាស់ប្តូរពីម៉ាស៊ីនបើកបរដែលមានល្បឿនថេរទៅជាម៉ាស៊ីនបើកបរដែលមានល្បឿនប្រែប្រួល អនុញ្ញាតឱ្យម៉ូទ័រអាចកំណត់ល្បឿនរបស់វាអោយសមស្របតាមតម្រូវការជាក់ស្តែងនៅពេលណាមួយ។ នៅពេលបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងការខិតខំប្រឹងប្រែងកាត់បន្ថយការបាត់បង់សម្ពាធ​ទាំងមូលនៅក្នុងប្រព័ន្ធ វិធីសាស្រ្តនេះបង្ហាញពីផលប៉ះពាល់យ៉ាងច្បាស់។ ឧទាហរណ៍ ការដំឡើងប៉ៃពិភពលោកអាលុយមីញ៉ូមដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ជួយរក្សាល្បឿនខ្យល់ឱ្យទាបជាង ៦ ម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី។ កម្មវិធីស្វែងរកចំណុចរហ័សដោយប្រើសំឡេងអ៊ុលត្រាស៊ុនក៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ដែរ ព្រោះវាអាចដោះស្រាយបញ្ហាបាត់បង់ដែលមិនឃើញ ដែលជាប់ទាក់ទងនឹងការខ្ជះខ្ជាយថាមពលប្រហែល ២៥% នៅក្នុងប្រព័ន្ធដែលមិនបានប៉ះពាល់ឱ្យបានល្អ។ ការកែសម្រួលសម្ពាធ ដោយផ្អែកលើតម្រូវការជាក់ស្តែងរបស់ការប្រើប្រាស់នីមួយៗ ដោយធ្វើឱ្យមានភាពតូចប៉ុន្តែឆ្លាតវៃ បំពេញរូបភាពទាំងមូល។ យោងតាមការសិក្សាថ្មីៗនៅឆ្នាំ ២០២៣ អំពីប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនបើកបរ យុទ្ធសាស្រ្តរួមគ្នាទាំងនេះអាចកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលបានចន្លោះពី ១២% ដល់ ១៨%។

ករណីសិក្សា៖ ការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពម៉ាស៊ីនបើកបរប្រភេទ Twin-Screw ដែលបានសម្រេចបានការសន្សំថាមពល ២២%

ក្រុមហ៊ុនផលិតឧស្សាហកម្មដែលជាអ្នកដឹកនាំបានជំនួសម៉ាស៊ីនចាស់ៗដោយម៉ាស៊ីនបើកបរប្រភេទស្ក្រូវពីរដែលមានប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងល្បឿនអថេរ (VSD) និងត្រូវបានភ្ជាប់ជាមួយកុំព្យូទ័រកណ្ដាលដែលមានបច្ចេកវិទ្យា IoT។ ការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពនេះបានផ្តល់លទ្ធផលដូចខាងក្រោម៖

គម្រោងនេះបញ្ជាក់ថា ការធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពយ៉ាងយុទ្ធសាស្ត្រអាចលើកទឹកចិត្តឱ្យកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពលខ្ពស់ដែលជាលក្ខណៈស្មុគស្មាញរបស់ម៉ាស៊ីនបើកបរខ្យល់ (ASUs) — ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ភាពស្អាត ឬភាពអាចទុកចិត្តបាននៃផលិតផលទេ។

ការប៉ះប៉ូវប្រអប់ត្រជាក់ និងការប៉ះប៉ូវប្រព័ន្ធប៉ះប៉ូវដើម្បីបែងចែកខ្យល់

ការពង្រឹងឥទ្ធិពលជូល-ថូមសុនតាមរយៈការកែសម្រួលគំរូសីតុណ្ហភាពដោយភាពច្បាស់លាស់

ប្រសិទ្ធភាពនៃការត្រជាក់អាស្រ័យយ៉ាងខ្លាំងលើការគ្រប់គ្រងអ្វីមួយដែលហៅថា ផលប៉ះពាល់ជូល-ថូមសុន (Joule-Thomson effect) ដែលសំដៅលើរបៀបដែលឧស្ម័នត្រជាក់ចុះនៅពេលវាប៉ះពាល់ចេញដោយគ្មានការផ្លាស់ប្តូរកំដៅសរុបរបស់វា។ នៅពេលដែលមានភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពមិនស្មើគ្នារវាងផ្នែកផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងប្រអប់ត្រជាក់ ម៉ាស៊ីនបើកបរ (compressors) ត្រូវធ្វើការខ្លាំងជាងចាំបាច់ ដែលនាំឱ្យការប្រើប្រាស់ថាមពលកើនឡើងប្រហែល ១៥ ដល់ ៣០ ភាគរយ។ ប្រព័ន្ធត្រជាក់ថ្មីៗដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះតាមរយៈការពិនិត្យសីតុណ្ហភាពជាបន្តបន្ទាប់ និងប្រើប្រាស់វ៉ាល់ឆ្លាតៗដែលអាចកែសម្រួលខ្លួនឯងដោយផ្អែកលើអ្វីដែលកើតឡើងនៅខាងក្នុងប្រព័ន្ធ។ ប្រព័ន្ធទាំងនេះតែងតែធ្វើការផ្គូផ្គងទំនាក់ទំនងរវាងសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពនៅតាមផ្នែកផ្សេងៗគ្នា ដូចជាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ (heat exchangers) និងប៉ោងចម្រះ (distillation towers)។ លទ្ធផលគឺ? ការត្រជាក់តិចជាងតម្រូវការនៅតំបន់ដែលមានអាសូតច្រើន ខណៈដែលរក្សាសីតុណ្ហភាពឱ្យសមស្របសម្រាប់ផ្លូវដែលមានអុកស៊ីសែន ដែលជួយឱ្យប្រព័ន្ធទាំងមូលដំណាំដោយរលូន ដោយគ្មានការកែសម្រួលជាបន្តបន្ទាប់ដើម្បីរក្សាភាពស្អាតនៃផលិតផល។

លទ្ធផលរួមមានការបន្ថយផ្ទេនលើម៉ាស៊ីនបើកបរ ការបន្តអាយុកាលនៃឧបករណ៍តាមរយៈការបន្ថយចំនួនដងនៃការផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាព និងគុណភាពផលិតផលដែលស្ថិតក្នុងស្ថេរភាព។ ការកែតម្រូវដោយភាពច្បាស់លាស់បានធ្វើឱ្យការប្រើប្រាស់ថាមពលសម្រាប់ការត្រជាក់ថយចុះ ១៨–២២% ហើយការកែតម្រូវបន្តបន្ទាប់បានរក្សាប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់បំផុតទាំងអស់គ្នាក្នុងស្ថានភាពដែលមានផ្ទេនប្រែប្រួល—ដែលជាការបន្ថយដោយផ្ទាល់នូវថ្លៃថាមពល និងការបញ្ចេញកាបូន។

ការត្រួតពិនិត្យ និងវាស់ស្ទង់ថាមពលដោយសរុបសម្រាប់ឯកតាបំបែកខ្យល់

ការត្រួតពិនិត្យថាមពលនៅ ASUs ផ្លាស់ប្តូរវិធីសាស្ត្រប្រតិបត្តិការ ពីគ្រាន់តែជួសជុលបញ្ហាបន្ទាប់ពីវាកើតឡើង ទៅជាការបង្ការបញ្ហាទាំងនោះដោយការគ្រប់គ្រងផែនការឱ្យបានល្អប៉ុណ្ណោះ។ នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនដំឡើងម៉ែត្ររងលើឧបករណ៍សំខាន់ៗ ដូចជា ម៉ាស៊ីនបើកបរ (compressors) ម៉ាស៊ីនពង្រីក (expanders) និងស្តម្ភចែកសារធាតុ (distillation columns) ដែលមានទំហំធំ វាបង្កើតប៉ាន់ស្មានលម្អិតអំពីសក្តានុពល ដែលបង្ហាញពីកន្លែងដែលថាមពលកំពុងត្រូវបានខ្ជះខ្ជាយដោយគ្មាននរណាម្នាក់សង្កេតឃើញ។ គិតពីរឿងដូចជា ម៉ាស៊ីនដែលបើក និងបិទច្រើនពេក ឬ ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ (heat exchangers) ដែលក្លាយជាប្រក្រតីដោយសារតែពេលវេលាដែលវែងឆ្ងាយ។ ផែនទីតាមពេលវេលាជាក់ស្តែង (Real-time dashboards) អនុញ្ញាតឱ្យអ្នកប្រតិបត្តិការឃើញយ៉ាងច្បាស់ថា ដំណាំនីមួយៗប្រើថាមពលប៉ុន្មាន ប្រៀបធៀបទៅនឹងផលិតផលដែលចេញមកពីវា ដូច្នេះអាចធ្វើការកែសម្រួលបាននៅពេលដែលតម្លៃថាមពលអគ្គិសនីកើនឡើង។ ការមើលទិន្នន័យពីអតីតកាល ជួយស្វែងរកការផ្លាស់ប្តូរជាប្រក្រតីតាមរយៈរដូវកាល ហើយកម្មវិធីឆ្លាតៗចាប់ផ្តើមប្រកាសពីការប៉ះទង្គិចដែលអាចកើតមាន មុនពេលដែលបញ្ហាទាំងនោះនឹងបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងការប្រើប្រាស់ថាមពល។

ការមើលថា តើសេវាកម្មនៅក្នុងរោងចក្រដំណាំបានដំណាំបានល្អប៉ុណ្ណាប្រៀបធៀបទៅនឹងស្តង់ដារ ISO 50001 ឬក៏កំណត់ត្រាប្រវែងពីអតីតកាលរបស់ខ្លួន ជួយវាស់ការកែលម្អពិតប្រាកដ។ រោងចក្រភាគច្រើនឃើញថា ការប្រើប្រាស់ថាមពលថយចុះប្រហែល ១៥ ទៅ ២០ ភាគរយ នៅពេលដែលពួកគេអនុវត្តការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះ ហើយជាទូទៅទទួលបានប្រាក់វិញក្នុងរយៈពេលប្រហែល ១៨ ខែ។ ការសិក្សាពីស្ថាប័ន Ponemon បង្ហាញថា ការអនុវត្តគោលការណ៍បែបនេះអាចកាត់បន្ថយការបរាជ័យមិនបានរំពឹងទុកនៃឧបករណ៍ប្រហែល ៣០% ហើយសន្សំប្រាក់បានជាង ៧៤០,០០០ ដុល្លារអាមេរិកក្នុងមួយឆ្នាំ គ្រាន់តែសម្រាប់វិក្កយប័ត្រអគ្គិសនីប៉ុណ្ណោះ។ ប្រសិនបើក្រុមហ៊ុនចង់បន្តរក្សាការកែលម្អទាំងនេះឱ្យនៅជាប់គ្នា ពួកគេត្រូវបណ្តុះបណ្តាលប្រតិបត្តិករអំពីអ្វីដែលដំណាំបានល្អបំផុតក្នុងការបណ្តុះបណ្តាល។ ការកំណត់គោលដៅច្បាស់លាស់ ដូចជាការតាមដានចំនួនគីឡូវ៉ាត់ម៉ោង (kWh) ដែលត្រូវការដើម្បីផលិតអុកស៊ីសែនរាវមួយតោន ផ្តល់ឱ្យគ្រប់គ្នាមានអ្វីមួយជាក់ស្តែងដើម្បីប៉ះពាល់ ហើយធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលក្នុងការមើលឃើញថា តើមានកន្លែងណាដែលអាចកែលម្អបានបន្ថែមទៀតនៅពេលអនាគត។

សំណួរញឹកញាប់

ហេតុអ្វីបានជាប្រសិទ្ធភាពថាមពលមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ក្នុង ASUs?

ប្រសិទ្ធភាពថាមពលគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់ ព្រោះវាបន្ថយការចំណាយប្រតិបត្តិការ កាត់បន្ថយផលប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន និងបង្កើនភាពចីរន្តរបស់ដំណាំការបំបែកខ្យល់។

ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដែលអាចប៉ះពាល់បានធ្វើការប៉ះពាល់ដំណាំការ ASU យ៉ាងដូចម្តេច?

ប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដែលអាចប៉ះពាល់បានធ្វើការកែតម្រូវជាបន្ទាន់ទៅលើល្បឿនម៉ាស៊ីនបើកបរ និងការកំណត់ប្រតិបត្តិការផ្សេងៗទៀតដោយផ្អែកលើទិន្នន័យសេនសើរជាក់ស្តែង ដើម្បីរក្សាភាពស្អាតនៃផលិតផល និងកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពល។

ការគ្រប់គ្រងដែលទស្សនាវដ្តី (MPC) ផ្តល់អត្ថប្រយោជន៍អ្វីខ្លះដល់ ASU?

MPC ទស្សនាវដ្តីបញ្ហាប្រតិបត្តិការដោយការសាកល្បងឥរិយាបថប្រព័ន្ធ និងប៉ះពាល់ការកំណត់ប្រតិបត្តិការ ដើម្បីកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងបង្កើនភាពឆាប់ឆែងនៃដំណាំការ។

គ្រឿងបញ្ជាកំណត់ល្បឿនអថេរមានតួនាទីអ្វីក្នុងប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនបើកបរ?

គ្រឿងបញ្ជាកំណត់ល្បឿនអថេរអនុញ្ញាតឱ្យម៉ាស៊ីនបើកបរកែតម្រូវការបញ្ជូនម៉ូទ័រតាមតម្រូវការ ដែលកាត់បន្ថយការខ្ជះខ្ជាយថាមពល និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពម៉ាស៊ីនបើកបរ។

អ្វីទៅជា ឯកតាគម្លាត់ខ្យល់ (ASUs)?

ឯកតាបំបែកខ្យល់ (ASU) គឺជាសំណង់ឧស្សាហកម្មដែលបំបែកខ្យល់អាកាសទៅជាសារធាតុចម្បងៗរបស់វា ជាពិសេសអុកស៊ីសែន និងអាសូត តាមរយៈដំណាំការចម្លងតាមវិធីសាស្ត្រត្រជាក់។