ASTEC-50瀝青拌和樓燃油改煤技術的應用研究
| 1 問題的提出 Aastec-50瀝青拌和樓是廣東省長大公路工程公司于2002年引進的美國產的間歇式、連續(xù)式兩用的瀝青混凝土專用拌合設備，其產量為間歇式 360t/h，是目前亞洲產量最高、技術*********的瀝青攪拌設備。經過該公司技術人員的的努力后已成熟地運用于廣惠高速公路、廣珠西高速公路等路面工程中并取得了良好的效益。 近年來，由于高速公路建筑市場競爭越來越激烈，市場利潤空間日趨縮小，高等級公路施工中，不但對現代化施工、修筑技術要求不斷提高，而且對公路建設的投資、造價及成本費用也提出了相應的條件和嚴格的要求。對一個施工企業(yè)來說，不但要嚴把質量關、確保工程進度、滿足業(yè)主的各項合理要求而且要想盡千方百計降低生產成本確保自身的合理利潤以維持公司的正常運轉。許多企業(yè)因生產成本無法降低而退出市場已經屢見不鮮。分析幾個路面施工的機械成本中，瀝青拌和樓燃油約占機械成本的30～40%。加上近年來，石油產品中柴油的持續(xù)上漲，這對于黑色路面施工企業(yè)的生產成本提高有直接的影響。 如何降低工程施工成本，其中包括機械成本是施工單位首要考慮的問題。瀝青路面修筑中所涉及的各種配套機械中瀝青混凝土拌合設備所占的投資比重******。燃油消耗成本是瀝青混凝土拌合設備運行費用中最主要的成份。特別是近幾年燃油價格持續(xù)上漲，燃油成本在瀝青混凝土拌合設備中的比重還會進一步加大。這給工程施工單位提出了一個非常重要又十分現實的問題。能否通過技術改進尋找燃油替代品，達到同樣的加熱效果從而大大降低機械使用成本進而降低施工企業(yè)的生產成本提高利潤率確保企業(yè)的競爭力是非常重要的、關系到企業(yè)生死存亡的重要課題。 2 混合骨料加熱對燃料的要求 要求燃料燃燒后能使溫度升高到合適的溫度并對骨料不造成污染。 3 可行性分析 為了解決這個問題，通過對目前國內外同行在這方面做法的分析：存在如下幾種情況： 3.1 采用0#柴油作為燃料 采用0#柴油作為燃料。燃燒可產生穩(wěn)定的火焰，已被施工單位廣泛采用。而且運用成熟。 3.2 采用天然氣作為燃料 采用天然氣作為燃料, 受氣源影響較大且國家對氣體燃料保管的管制較為嚴格。運用不廣泛。 3.3 采用煤氣作為燃料 采用煤氣作為燃料, 運用不廣泛（原因同“3.2”）。 3.4 采用重油作為燃料 采用重油作為燃料, 該方案也有許多施工單位采用。比較有爭議的是：重油的含硫燃燒后產生SO2對除塵布袋影響及不完全燃燒產生的高濃度殘質粘附碎石后對瀝青混合料的影響存在爭議，有待進一步研究。 目前長大公司已采購了該系統(tǒng)，從幾個工地使用情況來看不甚理想。重油在低溫時流動性差、燃燒不完全且質量不穩(wěn)定。為達到理想的低溫流動性，通常做法是往重油里勾兌1/3柴油，這無疑增加了使用成本。使用重油后該機累計出料15萬噸，但已更換了一套布袋，布袋的使用時間遠低于布袋出料50萬噸的設計壽命。 3.5 采用煙煤作為燃料 煙煤作為燃料的缺點是質量不穩(wěn)定,有的煤發(fā)熱值低、火焰不穩(wěn)定、溫度不宜控制,其次燃燒過程中產生的灰份進入干燥筒。但其優(yōu)點是價格便宜，但經過對目前國內外采用煙煤作為燃料的拌和樓考察，發(fā)現成功使用的案例不是少數。煙煤作為燃料的缺點是可以改進的，關鍵在燃燒爐的改進及采用先進加工技術對煙煤材料質量進行控制。 4 研磨、燃燒設備及工作原理 結合Aastec-50瀝青拌和樓的特點，本油改煤技術準備采用RMF系列煤粉燃燒爐及磨煤噴粉機。煤粉燃燒爐及磨煤噴粉機的特點和Aastec-50的有機組合有利于提高煙煤的熱效率，使之在密閉的燃燒室內完全燃燒并形成穩(wěn)定的螺旋狀的火焰。 4.1 燃燒爐 4.2 磨煤噴粉機 4.3 工作原理 ?。?）燃燒爐 其燃燒過程是:打開柴油控制閥，柴油先期燃燒提高燃燒爐溫度，然后再打開煤量控制閥，煤粉通過煤粉管道進入爐膛內初燃→加大劑量驟燃→（大風大煤）驟燃→發(fā)出大量熱→揮發(fā)水分、灰份→部分沉積爐渣（部分進入滾筒）。 煤粉進入爐堂前由柴油燃燒將燃燒爐燒熱，給后續(xù)煤粉的燃燒提供合適的溫度。一次風管來風（內風）和煤粉充分混合初燃并產生CO，二次來風通過的風口小、風壓大，在爐堂二次燃燒區(qū)產生高速環(huán)流使之充分燃燒，提高了熱效率。爐內中心溫度可達1000℃～1200℃。 ?。?）磨煤噴粉機 磨煤噴粉機集磨煤與離心送風于一體的多功能設備。是一種無級調速式高壓型磨煤噴粉機，用于粉碎粒徑小于15mm煤塊，并將煤粉和送風在輸送管道里面混合為煤粉在爐膛內充分燃燒提供條件。 5 燃油改煤技術應用中需注意的問題 5.1 燃燒爐與磨煤噴粉機匹配的要求 燃燒爐與磨煤噴粉機匹配是由拌和樓產量決定的,產量大的拌和樓要求加熱量大,研磨噴粉機產量也要大。 Aastec瀝青拌和樓燃油改煤成套技術中原設計使用一臺燃燒爐及三臺磨煤噴粉機，實際效果來看，使用上四臺磨煤噴粉機為佳。 5.2 煤質的要求 為確保燃燒火焰的質量，必須對煤質作相應的要求，具體指標如下： （1）進料的粒徑<15mm，而且經研磨后粒度必須控制在200目左右（誤差±10%）。 （2）發(fā)熱量≥5500kcal/kg，經調查以大同煤為準。 ?。?）灰份≤12%，灰份影響燃燒值，是發(fā)熱量降低，爐渣的含硫高，清渣難。 （4）揮發(fā)份≥25%，揮發(fā)份達到時燃點升高，燃燒困難。 （5）含水量控制在3~5%，水分過大，煤粉和空氣混合已結成團，影響燃燒。 ?。?）煤灰燃點≥1450℃。 5.2 場地的要求 從燃油改煤技術在幾個高速公路工地使用情況來看場地方面必需注意如下問題: ?。?）高速公路施工多為野外作業(yè),拌和場地多為臨時用地。在考慮場地布置時需留出足夠的場地供燃煤堆放。開工前備足用量，避免使用過程中進貨不及時或臨時進貨無法監(jiān)控引起質量波動。 （2）燃煤的存放需搭棚遮蓋，防止雨水淋泡。如果濕度過大則應烘干，煤中水份含量應少于5%。 5.3 其它需要調整的措施 （1）煤粉燃燒產生灰份增多加大了除塵的工作量,建議調節(jié)風門增大除塵箱內負壓提高除塵效果，加強監(jiān)控力度防止出現排粉不及時。 ?。?）煤粉燃燒容易產生SO2使骨料酸性加大，建議石場骨料生產除塵時使用水灰比為9：1的石灰水沖洗以增大骨料堿性。 （3）煤粉燃燒爐爐頭磚采用耐高溫澆鑄料成型，澆鑄體十分致密，初次使用煤粉燃燒 爐時必須使用木柴或煤炭進行烘烤，把澆鑄體中的水分脫掉。烘烤方法如下： 以25℃/小時 升至110℃保溫6個小時以上；以40℃/小時 升至400℃保溫6個小時以上。 烘烤時一定要嚴格控制溫度，禁止升溫過快，否則爐頭磚壽命大 大縮短，甚至發(fā)生爆裂導致燃燒爐報廢而無法使用。 6 經濟效益分析 Astec-50燃燒裝置油改煤費用大約為40萬元?，F以廣東省長大公路工程公司第三分公司河龍高速公路路面八標工程為例進行經濟分析，河龍路面八標拌和樓瀝青混合料總工作量是16萬噸，按每噸混合料加熱 柴油、重油及煤成本如表3所示： *柴油、重油及煤的單價按目前市場掛牌價。 *柴油、重油及煤的單耗為長大公路公司的經驗數值（考慮廣東多雨天氣材料含水量大因素）。 到工程結束，燃煤與燃柴油相比可節(jié)約350.4萬元，燃煤與燃重油相比可節(jié)約171.2萬元。由此可見，只需投入一定的改裝費用瀝青拌和樓采用油改煤技術可以取得很好的經濟效益。 7 結 論 瀝青混合料加熱燃油改煤技術是一門技巧性很強的技術，在我國許多省市都進行了有益的償試，但使用效果參差不齊。從Aastec-50瀝青拌和樓燃油改煤成套技術使用情況來看，只要有優(yōu)質的燃煤及采用適合本拌合樓的燃燒爐及在使用前期對一些技術細節(jié)加于掌握，并增加研磨、燃燒設備部件的工作可靠性，使用效果是相當令人滿意的。 Aastec-50瀝青拌和樓燃油改煤成套技術使用過程中積累了豐富的經驗、掌握了成熟的成套技術并取得了明顯的經濟效益。 本文對燃油改煤技術進行探討主要是看重其具有良好的經濟效益和廣泛應用前景。 |
