瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排措施

石天銀

（攀枝花公路建設(shè)有限公司，四川 攀枝花 617000）

0 引言

瀝青行業(yè)的快速發(fā)展需要切實將節(jié)能減排工作與經(jīng)濟效益統(tǒng)籌起來，以便更好地降低瀝青攪拌設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的能耗問題。其中熱拌瀝青混合料設(shè)備是瀝青攪拌設(shè)備中能耗最大，污染物排放量最大的設(shè)備，因此在節(jié)能減排工作中將需要對其做好重點的管理工作，以期更好地解決能耗過大的問題。本文將對影響瀝青攪拌設(shè)備能耗的因素提出相應(yīng)的優(yōu)化措施。

1 影響瀝青攪拌設(shè)備實現(xiàn)有效節(jié)能減排的主要因素

1.1 瀝青攪拌設(shè)備組氣缸工作效率的影響

瀝青攪拌設(shè)備組的氣缸在隔絕瀝青攪拌設(shè)備的通流部分和大氣間的直接接觸有著不可替代的作用，是燃料燃燒后產(chǎn)生熱能并轉(zhuǎn)化成機械能的密閉式汽室。在瀝青攪拌設(shè)備組工作運行時，內(nèi)缸會因為燃料的燃燒而產(chǎn)生非常高的溫度，同時其產(chǎn)生的熱量會通過熱傳遞等方式擴散到外缸，此時，夾層中的氣流就會對其進行冷卻；而當(dāng)瀝青攪拌設(shè)備組在溫度較低的狀態(tài)時，夾層中的氣流便會對其進行加熱。因此在這種情況下，瀝青攪拌設(shè)備氣缸對能源的轉(zhuǎn)化率便降低了，從而在整體上影響了瀝青攪拌設(shè)備的工作效率。

1.2 運行機組通流性的影響

為了確保瀝青攪拌設(shè)備能夠有效地實現(xiàn)節(jié)能減排，就必須保證瀝青攪拌設(shè)備組在運行工作時的通流性。畢竟瀝青攪拌設(shè)備的通流性與瀝青攪拌設(shè)備組工作時氣體的做功直接相關(guān)，所以從理論角度來講，只要增加了瀝青攪拌設(shè)備組的通流面積以及氣體流量，便可以在一定程度上提高瀝青攪拌設(shè)備的整體工作效率。

1.3 運行機組氣壓及溫度的影響

瀝青攪拌設(shè)備組的工作效率也與其運行工作時的氣壓以及溫度息息相關(guān)，瀝青攪拌設(shè)備在運行工作時，氣缸將不斷地燃燒燃料，從而產(chǎn)生比較大的熱量，也就因此導(dǎo)致了瀝青攪拌設(shè)備組在工作時對熱能的消耗，其工作效率大大地降低了，最終影響了瀝青攪拌設(shè)備有效節(jié)能減排工作的進程。

2 瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排關(guān)鍵要點

2.1 正確操作瀝青攪拌設(shè)備的啟動、運行以及停機程序

通過多次實驗得出，瀝青攪拌設(shè)備組在啟動時所需的冷態(tài)氣壓值應(yīng)為：2.5～3.0MPa；所需的溫度應(yīng)為：270～300℃；凝結(jié)器內(nèi)真空壓力應(yīng)該在：-50～-40kPa。人們在啟動瀝青攪拌設(shè)備之前需要進行預(yù)熱，這在一定程度上增加了瀝青攪拌設(shè)備對能源的消耗，從而提高了瀝青行業(yè)的投入成本。通常情況下，人們要在啟動瀝青攪拌設(shè)備之前做一系列的準(zhǔn)備，首先是打開旁壓，使得瀝青攪拌設(shè)備的壓力值達到一定的穩(wěn)定值時，然后打開設(shè)備的真空門使瀝青攪拌設(shè)備的最終真空壓力值達到標(biāo)準(zhǔn)，使瀝青攪拌設(shè)備的蒸汽量增多，進而大大地縮短了瀝青攪拌設(shè)備的啟動時間，并在該過程中節(jié)省了對能源的消耗。同時，應(yīng)把相關(guān)數(shù)據(jù)記錄下來，制定出更加科學(xué)合理的瀝青攪拌設(shè)備組運行維護方案，從而實現(xiàn)瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排的目標(biāo)并且延長其使用壽命。

2.2 堆料管理中的節(jié)能減排手段

瀝青材料成型之前，材料的水分含量問題將直接影響著設(shè)備的燃料消耗。強化對瀝青的堆料管理、嚴(yán)格控制物料的含水量將是提升瀝青設(shè)備節(jié)能減排的重要基礎(chǔ)。期間需要切實做好以下工作：

（1）控制物料堆疊高度。堆料時，上部物料因與空氣接觸比較直接，因此常因料堆深度改變而出現(xiàn)分布狀態(tài)增大。在這種情況下，細(xì)骨料如砂石、石屑易發(fā)生水滯。（2）存在斜坡及具有良好排水性能的料堆場。由于坡體本身具有強大的排水功能，所以在裝載機裝車部位，其含水量也會出現(xiàn)顯著降低。（3）建造防水雨棚。為了防止雨水滲入集料，應(yīng)有效地控制和減少瀝青攪拌設(shè)備的耗油量。通常推薦雨棚為可打開的頂棚，由于雨季時，雨棚的頂棚可用遮蓋來拉開頂棚，確保陽光直接照到集料上，利用太陽幫助集料中多余的水分蒸發(fā)，這樣可以極大地降低冷集料中的水分，由此將能夠在有效控制堆料含水量的基礎(chǔ)上，進一步提高冷集料溫度。

2.3 集料干燥加熱系統(tǒng)的節(jié)能減排手段

為了進一步提高物料使用效率，在集料干燥加熱系統(tǒng)應(yīng)用過程中，必須加強節(jié)能減排措施的運用：（1）要合理控制燃燒不完全材料造成的損失，可加強新型加熱系統(tǒng)的應(yīng)用，這對解決材料燃燒不完全問題有很好的效果。（2）降低燃燒器過?？諝庀禂?shù)。物料在燃燒過程中，會帶走并吸收一部分氣體熱量，因此，工作中要盡量提高燃燒有效率，通過過剩空氣系數(shù)的有效控制，進而達到降低瀝青攪拌過程中產(chǎn)生的熱損耗。20世紀(jì)90年代以來，許多企業(yè)所使用的燃燒器具均為開式渦流低壓空氣霧化，這樣使許多空氣在燃燒器口處被直接卷入烘爐，若空氣系數(shù)已超過1.35，則會產(chǎn)生明顯的空氣污染問題。在現(xiàn)代生產(chǎn)中，使用的新型燃燒器是一種封閉供氣方式，它能有效降低過剩空氣系數(shù)。（3）將冷骨料入口處產(chǎn)生的冷空氣減少。將冷集物料帶進干燥筒體時，煤氣熱耗同樣會產(chǎn)生，為減少熱損，可在冷集料入口處加設(shè)門簾或擋板，以實現(xiàn)對冷空氣的阻隔。最終，利用高溫氣體與冷集料進行有效的熱量交換。高熱氣與骨料間的熱能交換主要依靠流動，因此在工作中還應(yīng)保證物料分配的均勻性，這也是提高換熱效率的主要方法。

熱氣所含的熱量除與燃燒器內(nèi)供油量有關(guān)外，還與燃?xì)獗旧淼牧魉儆忻芮嘘P(guān)系，在保證燃燒足夠的熱量時，其還能夠更好地控制熱量的產(chǎn)生和消耗。一般情況下，氣體流速較高，則在燃燒過程中帶走的熱量較多，這也說明了燃料在加熱后，所含的冷集料也會增加。因此為了有效地控制燃料的能耗，將需要有效地開展熱傳導(dǎo)工作，確保燃?xì)馑鶖y帶的熱量能夠直接傳輸?shù)嚼浼现校ＷC溫度達到必要條件。同時燃?xì)庠跓醾鲗?dǎo)過程中還需要確保熱源的存在，有效地進行熱傳導(dǎo)工作。所以，在組織干燥筒體內(nèi)熱交換時，還應(yīng)注意溫度與供油情況的調(diào)整，這樣才能更好地達到節(jié)能減排的目的。

結(jié)果表明，在瀝青材料中唯有通過合理控制熱損問題，才能夠更好地達到加強連續(xù)攪拌設(shè)備應(yīng)用的效果。相對于傳統(tǒng)的熱瀝青攪拌設(shè)備而言，連續(xù)攪拌設(shè)備具有能夠發(fā)揮更大散熱的優(yōu)勢，進而降低整體的燃料消耗問題出現(xiàn)的概率。

2.4 科學(xué)調(diào)整并優(yōu)化瀝青攪拌設(shè)備的熱力系統(tǒng)

不斷地對瀝青攪拌設(shè)備的熱力系統(tǒng)進行科學(xué)的調(diào)整以及優(yōu)化是瀝青攪拌設(shè)備能夠有效實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要一步，因為瀝青攪拌設(shè)備組的熱力系統(tǒng)對其運行工作性能有著很大的影響。對瀝青攪拌設(shè)備熱力系統(tǒng)的配置進行調(diào)整和優(yōu)化，不僅能夠有效地控制瀝青攪拌設(shè)備在運行時能量的泄漏和損失，而且在一定程度上提高其整體的效率。為了更好地完善瀝青攪拌設(shè)備熱力系統(tǒng)的配置，相關(guān)工作人員首先要進行技術(shù)調(diào)研和進行一系列試驗，對存在的節(jié)能減排的潛力進行分析，其次優(yōu)化瀝青攪拌設(shè)備的參數(shù)，并對系統(tǒng)進行升級改造以及調(diào)整運行方式，然后現(xiàn)場優(yōu)化實驗并分析數(shù)據(jù)，最終確定最優(yōu)的運行曲線以及輔機運行方式，之后還要安排相關(guān)技術(shù)人員對瀝青攪拌設(shè)備的熱力系統(tǒng)進行定期的檢查和維護，從而最大程度地做到節(jié)能減排。

2.5 加強對瀝青攪拌裝備的有效運行管理

在瀝青生產(chǎn)和施工之前，對其設(shè)備的科學(xué)應(yīng)用也是拌和工序中不可忽視的重要組成部分，尤其要達到節(jié)能減排要求，更需要加強設(shè)備應(yīng)用的有效性，具體包括：（1）對攪拌設(shè)備中所需使用的瀝青、混合料的應(yīng)用范圍進行調(diào)整，尤其要使其達到節(jié)能減排要求。（2）加強篩孔與生產(chǎn)比例的有效調(diào)整。確保篩孔合理，既可有效提高設(shè)備工作效率，又可有效協(xié)助熱集料達到均衡生產(chǎn)。產(chǎn)品配比的調(diào)試工作不但要完全滿足目標(biāo)配合比的作業(yè)要求，而且要保證其均衡生產(chǎn)，減少實際生產(chǎn)環(huán)節(jié)中熱集料存在的種種問題。（3）正確操作并使用干燥加熱系統(tǒng)。在干燥和加熱系統(tǒng)運行階段，要始終把排氣溫度控制在一個合理的范圍內(nèi)，這也是減少能耗最合理的方法，只有確保瀝青攪拌設(shè)備處于這樣的狀態(tài)，才能合理地進行生產(chǎn)。

2.6 科學(xué)調(diào)節(jié)熱拌混合料溫度

常規(guī)設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，瀝青拌和溫度不得超過150～160℃的范圍，隨著目前技術(shù)手段的不斷改進，改性后的瀝青拌和溫度可介于170～180℃之間。由于攪拌、攤鋪、碾壓等作業(yè)本身的要求，熱拌瀝青的作業(yè)方式需要調(diào)整和改進。自從1995年歐洲第一次提出溫拌瀝青混合料概念之后，該技術(shù)在隨后數(shù)十年中獲得了空前的發(fā)展與進步。目前溫拌瀝青混合料技術(shù)大致可分為礦質(zhì)發(fā)泡工藝、有機物降粘劑、化學(xué)活性劑、發(fā)泡瀝青工藝。水箱水溫的變化對瀝青攪拌設(shè)備的運行狀況密切相關(guān)，而且水溫的變化也會影響燃料的燃燒程度。當(dāng)水溫處于比較低的狀態(tài)時，會導(dǎo)致燃料的消耗量相應(yīng)地增加，從而影響了瀝青攪拌設(shè)備組的運行效率。在瀝青攪拌設(shè)備組運行的過程中，保證其加熱器水位達到標(biāo)準(zhǔn)線也是極其重要的，因此工作人員應(yīng)該隨時對加熱器鋼管進行檢查，確保其能夠正常地運行，從而保證瀝青攪拌設(shè)備運行時所需的水溫。

3 開展節(jié)能減排的方案策略

（1）提高燃料利用率。在瀝青設(shè)備運行時，可通過優(yōu)化燃燒器噴管及進風(fēng)方式，有效地控制和降低耗電量，這種方式對風(fēng)油比的調(diào)節(jié)尤其重要，有利于提高燃料效率。（2）防止粉塵外溢。對密實性好、過濾風(fēng)速小的物料，應(yīng)有效地應(yīng)用慣性除塵和袋式除塵兩種處理方式。（3）調(diào)整廢品的排放方式。設(shè)備中的物料需進行二次燃燒，實現(xiàn)對有害氣體的處理，使其能夠在保證除塵效率的同時提升環(huán)保效果，同時還需要切實轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的攪拌方式，使原來作業(yè)中的散粉排放變?yōu)闈衲嗯欧?。?）優(yōu)化改造瀝青攪拌設(shè)備的運行技術(shù)。為了更大程度上實現(xiàn)瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排，相關(guān)的工作人員應(yīng)該先從凝汽器做起，在原有的技術(shù)和經(jīng)驗基礎(chǔ)上對其進行升級改造，從而進一步地保證凝汽器的真空狀態(tài)，使燃料在其內(nèi)部能夠得到更充分的燃燒以及使熱量能夠得到更大程度的轉(zhuǎn)化。同時應(yīng)該積極汲取國外先進的技術(shù)并結(jié)合自身的經(jīng)驗對瀝青攪拌設(shè)備組的整體運行進行升級改造，降低瀝青行業(yè)經(jīng)費成本的投入，從而真正有效地實現(xiàn)瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排目標(biāo)。（5）保證凝汽器實現(xiàn)最佳的真空狀態(tài)。為了確保燃料能夠得到充分的燃燒，就必須保證凝汽器達到最佳的真空狀態(tài)。首先，工作人員可以采用灌水檢漏的辦法對凝汽器的真空氣密性進行檢查；其次，工作人員應(yīng)該對凝汽器的運行過程進行嚴(yán)格的監(jiān)視，對突發(fā)情況進行及時地處理，從而保證凝汽器的真空狀態(tài)；最后，工作人員應(yīng)該實時監(jiān)控瀝青攪拌設(shè)備的真空狀態(tài)情況，如果出現(xiàn)真空泄漏時應(yīng)該立即停機進行維修，以避免對瀝青攪拌設(shè)備產(chǎn)生不可逆的損失。

4 瀝青攪拌設(shè)備未來的發(fā)展趨勢

4.1 實現(xiàn)智能化檢測

在粉體技術(shù)以及精密儀器制造技術(shù)不斷優(yōu)化發(fā)展的背景下，將智能檢測儀表融入到瀝青攪拌設(shè)備的性能檢測中，能夠更好地基于瀝青行業(yè)的表征狀態(tài)以及生產(chǎn)信息進行自動化控制。在瀝青攪拌設(shè)備檢測中主要對壓力（P）、料位（L）、流量（F）、溫度（T）、成分（A）進行檢測，在傳統(tǒng)的人工檢測中難以實現(xiàn)精準(zhǔn)度的提升，同時由于檢測的項目內(nèi)容較為繁雜，其中需要投入的工程量也相對較大。而現(xiàn)階段融入電氣自動化技術(shù)的檢測儀表將能夠通過微電子技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，同時通過調(diào)頻雷達、纜式導(dǎo)波雷達的料位計以及脈沖雷達實現(xiàn)對瀝青攪拌設(shè)備性能上的精準(zhǔn)檢測。

4.2 系統(tǒng)運轉(zhuǎn)自動化

在我國瀝青工業(yè)發(fā)展的過程中，為了更好地提高瀝青攪拌設(shè)備運行的穩(wěn)定性，需要將電氣自動化控制系統(tǒng)運用到生產(chǎn)過程中，通過對其中每一個環(huán)節(jié)進行統(tǒng)一控制，同時設(shè)置統(tǒng)一管理的開關(guān)，進而提高對故障發(fā)生的控制能力。同時還可以通過自動化系統(tǒng)對瀝青攪拌設(shè)備運行中存在的問題進行一一排查，由此更好地提高故障排除的時效性。瀝青攪拌設(shè)備系統(tǒng)中具有多種多樣的控制系統(tǒng)，其中包括水系統(tǒng)、除渣系統(tǒng)以及除灰系統(tǒng)，通過電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)LC進行替換，由此將故障監(jiān)控統(tǒng)一于一個控制室中，進而對運行中出現(xiàn)的異常情況進行監(jiān)控，節(jié)約瀝青攪拌設(shè)備運轉(zhuǎn)中的人力、物力成本。

4.3 系統(tǒng)操作集成化

瀝青攪拌設(shè)備監(jiān)測工作是電、光、機集中于一體的技術(shù)，時至今日，電氣自動化控制系統(tǒng)發(fā)展日益得到了實踐運用，瀝青攪拌設(shè)備的電子控制系統(tǒng)能夠?qū)照{(diào)設(shè)備、電氣以及整車系統(tǒng)實現(xiàn)智能檢測，其中常用的為電阻測量技術(shù)，通過萬用表判斷導(dǎo)線的工作狀態(tài)，以此更好地判斷瀝青攪拌設(shè)備內(nèi)部系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況，同時通過診斷儀中的數(shù)據(jù)流參數(shù)值的變化情況可以更加便捷地判斷出瀝青攪拌設(shè)備是否存在故障問題。在檢測中，需要優(yōu)化拆卸步驟，以此更好地避免對瀝青攪拌設(shè)備故障造成二次傷害。例如，在進行瀝青攪拌設(shè)備電流檢測的過程中，可用模擬傳感器與設(shè)備的控制電路系統(tǒng)進行連接，通過對數(shù)據(jù)流變化情況的檢測，進而判斷瀝青攪拌設(shè)備傳感器的異常情況，由此在信息集成的基礎(chǔ)上確保自動化控制體系的流暢性。

4.4 模塊化和邏輯性日益凸顯

為了提高電氣自動化控制系統(tǒng)在瀝青攪拌設(shè)備中的運用程度，在未來的系統(tǒng)優(yōu)化中將呈現(xiàn)更加明顯的模塊化建設(shè)以及邏輯性，使電氣自動化控制系統(tǒng)能夠像人類一樣具有一定的邏輯思維能力。在未來，將電氣自動化工程控制系統(tǒng)實行模塊化設(shè)置是具有一定工程量的，因而在實際的建設(shè)過程中將需要對配件以及接口實現(xiàn)有效連接，由此實現(xiàn)功能上的優(yōu)化升級，使電氣自動化控制系統(tǒng)的邏輯性得到增強。在我國，電氣自動化工程控制系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了很多年的發(fā)展，更新?lián)Q代的次數(shù)很多，目前在國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域已經(jīng)形成了比較完善的理論體系，這將對后續(xù)的發(fā)展建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)保障，同時基于不同環(huán)境下的工業(yè)模塊建設(shè)將產(chǎn)生積極的效益，使其中的模塊化體系得以實現(xiàn)。

5 結(jié)束語

總而言之，在瀝青攪拌設(shè)備運行的過程中，由于多種多樣的因素而產(chǎn)生大量的能耗，這將使整體的生產(chǎn)運營難以契合節(jié)能減排的目標(biāo)。尤其對于能耗較大的熱拌瀝青混合料設(shè)備而言，更加需要從設(shè)備的基本情況、堆料管理、集料干燥加熱系統(tǒng)、熱量系統(tǒng)、溫度以及設(shè)備的啟動開關(guān)等方面做好資源調(diào)節(jié)工作，使其能夠在效益最大化的基礎(chǔ)上降低排放量，進而更好地達到節(jié)能減排的效果。在未來的瀝青攪拌設(shè)備運行中，將呈現(xiàn)更加智能化以及自動化的趨勢，以此實現(xiàn)對物料數(shù)量以及能耗上的掌控，進而為促進社會的可持續(xù)性發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。