論瀝青混凝土攪拌站燃燒器的"油改氣"

李曉丹++王清魯

一.現(xiàn)狀及可行性

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，公路建設(shè)事業(yè)方興未艾，各地大型瀝青混凝土攪拌站日益增多，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。目前，國(guó)內(nèi)大部分瀝青混凝土攪拌站以燃燒柴油、重油為主，而柴油、重油價(jià)格居高不下， 直接造成生產(chǎn)成本加大，公路建設(shè)單位更是苦不堪言。此外，重油和柴油的硫、氮等元素含量較高，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫及氮氧化物會(huì)造成一定程度的污染，且粘附力強(qiáng)，雜質(zhì)也相對(duì)較多，一經(jīng)污染，難以清除。天然氣同柴油、重油相比，熱值較高，燃燒充分穩(wěn)定，有著更優(yōu)良的燃燒特性，而且天然氣的熱量值單價(jià)上更為經(jīng)濟(jì)，燃燒效率高于重油，熱量利用效率提高10～20%，比柴油便宜50%左右，而且其中不含有任何雜質(zhì)，燃燒后無(wú)廢渣、廢水產(chǎn)生，降低了設(shè)備的故障率，可節(jié)約設(shè)備維修費(fèi)用，從而大大降低生產(chǎn)成本。天然氣的著火溫度為657℃，密度、辛烷值、爆炸極限等技術(shù)指標(biāo)都比重油和柴油優(yōu)良，且比重輕、易升空，天然氣容器的高壓部件均符合國(guó)家《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》要求，關(guān)鍵部件安全系數(shù)均在4以上，比使用重油和柴油更安全、可靠。

可見(jiàn)，對(duì)于大量的采用重油和柴油作為燃料的瀝青攪拌廠來(lái)說(shuō)，用優(yōu)質(zhì)、高效、安全、潔凈的天然氣取代重油和柴油作為工業(yè)燃料，是節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑，是減少環(huán)境污染，改善生存環(huán)境的最佳方案，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、資源與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

二.應(yīng)用天然氣的優(yōu)勢(shì)

天然氣具有熱值高、燃燒產(chǎn)物少、能夠減少二氧化碳和粉塵排放量等特點(diǎn)，使用天然氣作為瀝青混凝土攪拌站加熱燃料有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）加快工程進(jìn)度、保證工程質(zhì)量。攪拌設(shè)備生產(chǎn)效率的高低在一定程度上取決于加熱系統(tǒng)和燃料的熱值。天然氣熱值高、潔凈、無(wú)雜質(zhì)，作為攪拌站加熱燃料相對(duì)于粘度相當(dāng)高、雜質(zhì)含量多、流動(dòng)性差的重油來(lái)說(shuō)，無(wú)論是從攪拌站啟動(dòng)點(diǎn)火還是加大火力的速率均高于重油，所以攪拌站用天然氣作為燃料比重油和柴油作為燃料在點(diǎn)火、火焰上升速率略高一籌，生產(chǎn)效率要比重油和柴油高一些。天然氣作為加熱燃料，它燃燒值高，殘留物少，可以保持石料在加熱過(guò)程中不被任何物質(zhì)所污染，石料表面清潔，開(kāi)口空隙全部張開(kāi)，增加瀝青與高溫狀態(tài)下的石料的吸附力，提高瀝青混合料的攪拌質(zhì)量，保證工程施工質(zhì)量。

（2）減少機(jī)械設(shè)備故障率。天然氣燃燒后沒(méi)有任何殘留物，攪拌設(shè)備在一級(jí)和二級(jí)除塵系統(tǒng)中，大量的粉塵經(jīng)脈沖式除塵布袋排出，粉塵干燥、無(wú)雜質(zhì)，干燥的粉塵與布袋沒(méi)有吸附力，對(duì)布袋污染較小，減少對(duì)布袋的清洗次數(shù)和更換頻數(shù)，除塵系統(tǒng)暢通無(wú)阻。

（3）對(duì)周?chē)h(huán)境污染小。天然氣燃燒充分，殘留物少，二氧化碳和粉塵排水量幾乎為零，對(duì)空氣環(huán)境污染小。

（4）優(yōu)點(diǎn)明顯大于常用的柴油、重油，如表1所示。

從表1可以看出，天然氣和柴油各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于重油，但柴油價(jià)格較高，增加成本，故選擇天然氣作為加熱燃料是必然的。

三.經(jīng)濟(jì)效益分析

1.直接成本分析

為了更好的推廣應(yīng)用天然氣，現(xiàn)將天然氣、柴油和重油的成本按目前的市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行分析，具體數(shù)據(jù)如表2。

通過(guò)上表可知，選用天然氣是最合適的，用天然氣作為攪拌設(shè)備加熱燃料的直接成本明顯低于柴油和重油。

2.間接成本分析

實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中還會(huì)產(chǎn)生間接成本，燃油與燃?xì)獾拈g接成本對(duì)比見(jiàn)下表。

由上表可知，攪拌站使用重油和柴油燃料，經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)法點(diǎn)火或點(diǎn)火后燃燒中途熄火等現(xiàn)象，分別造成約55萬(wàn)元和45萬(wàn)元左右的損失。

使用重油和柴油對(duì)除塵布袋也有極大損害，燒重油的除塵布袋每10萬(wàn)噸須清洗一次，燒柴油的除塵布袋每12.5萬(wàn)噸清洗一次，清洗三次后須全部更換，每次清洗需2.4萬(wàn)元，全部更換需21萬(wàn)元，也就是說(shuō)用重油生產(chǎn)40萬(wàn)噸混合料在布袋上需花費(fèi)28.2萬(wàn)元，即每10萬(wàn)噸花費(fèi)7.05萬(wàn)元，燒柴油則每10萬(wàn)噸花費(fèi)5.64萬(wàn)元。而使用天然氣對(duì)布袋影響很小，生產(chǎn)100萬(wàn)噸才需花費(fèi)28萬(wàn)元，即每10萬(wàn)噸花費(fèi)2.8萬(wàn)元。另外，使用柴油和重油每10萬(wàn)噸需要更換2個(gè)油泵，進(jìn)口油泵每個(gè)價(jià)格約2.5萬(wàn)元，噴油嘴2套，每套價(jià)格1.8萬(wàn)元。此項(xiàng)可節(jié)約8萬(wàn)元左右。

綜合以上分析，攪拌站燃燒器由燒重油改成燒天然氣后，每生產(chǎn)10萬(wàn)噸拌和料直接成本和間接成本共可節(jié)省80萬(wàn)元左右；由燒柴油改為燒天然氣后，每生產(chǎn)10萬(wàn)噸拌和料直接成本和間接成本共可節(jié)省270萬(wàn)左右。

四.總結(jié)

綜上所述，天然氣作為攪拌設(shè)備燃料可以降低石料在加熱過(guò)程中受到油渣等有害物質(zhì)污染，增加瀝青與石料的粘附性，改善瀝青混合料攪拌性能，馬歇爾穩(wěn)定度、水穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)均有大幅度提高，延長(zhǎng)瀝青路面使用壽命。使用天然氣成本明顯低于柴油和重油，具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。