王文輝
(廣東省長大公路工程有限公司第三分公司 511431)
探析瀝青攪拌站節能降耗的有效途徑
王文輝
(廣東省長大公路工程有限公司第三分公司 511431)
瀝青攪拌站是指用于批量生產瀝青混泥土的成套設備,不同的設備具有不同的攪拌方式,其穩定性和能耗性亦各有不同。本文立足瀝青攪拌站的冷骨料干燥系統和電機驅動著重討論攪拌站的能耗性,初步探析攪拌站節能降耗的有效途徑。
瀝青攪拌站 節能降耗 有效途徑
目前,瀝青攪拌站被廣泛運用于高速公路、機場及港口等的建設,其主要作用為生產瀝青混合料、改性瀝青混合料、上色瀝青混合料等。瀝青攪拌設備主要由配料系統、干燥系統、燃燒系統、熱料提升、振動篩、除塵系統及控制系統等部分組成。本文通過討論型號為日工 NBD320的攪拌站的冷骨料干燥系統和電機驅動的改進方式,以完成瀝青攪拌站節能降耗的有效途徑的研究。
(一)燃料的選擇
瀝青攪拌站的冷骨料干燥系統對具有含水量的濕冷礦料加熱和烘干需要消耗大量的熱能,因此在干燥系統的燃料選擇上需要結合實際情況進行。一般的氣體燃料如天然氣和固體燃料如煤炭等,其燃燒性能不足,熱量得不到充分的發揮,因此,冷骨料干燥系統應選擇液體燃料,如柴油和重油等。重油又被稱為燃料油,呈暗黑色液體,按照國際公約的分類方法,重油分為可持久性油類。換言之,重油具有比較粘稠、含水量低、雜質較少、較難揮發等特性。而重油比柴油的價格更為便宜,因此,從經濟性和實用性等方面考慮,重油更適合作為瀝青攪拌站的燃料。
(二)石料含水量和顆粒大小的控制
干燥系統需要對石料進行烘干和加熱,其原因是濕冷的原材料達不到瀝青攪拌站生產的要求,而原材料的濕冷程度越高,干燥系統的工作強度就越大,尤其是對于吸水性較強的細集料。有研究表明,每當石料的濕度增加1%,能耗將會提高 10%,可見控制石料含水量的重要性。在生產過程中,必須采取有效措施控制石料的濕度,如為了利于排水,通常石料的堆放場地需具有一定的坡度,對地面使用混泥土進行硬化,場地周圍應寬敞便于水分蒸發,場地上方也應修建遮棚防治雨水滲透。干燥系統除了對石料的濕度有較高的要求外,對石料顆粒的大小和規整程度也有要求。在冷骨料干燥系統的工作運行中,對于石料粒徑合格率低于70%的情況,將會增大溢料的工作量,如此一來必然導致燃料浪費。因此,要嚴格控制石料的粒徑大小,對不同粒徑的石料進行分類處理,以降低干燥系統的工作強度。
(三)改造燃燒系統
本次研究的瀝青攪拌站為日工NBD320型,其生產能力可達320t/h,其燃燒器耗油較為嚴重,如需對日工 NBD320型攪拌站的燃燒系統進行改造,可以實施如下的改造方針。更換OERTLI公司的MIB-SM-503-RMS/EL-VL870型輕油、重油兩用燃燒器;更換耐高溫、耐高壓具有輕油和重油轉化閥的重油泵;增設一個重油供油系統;增加液化氣的點火系統;對電氣控制系統進行改造。對燃燒器的改造雖然會暫時帶來一定的經濟負擔,但是立足于長遠發展,從節能減耗的科學發展觀看,消耗的成本可在短時間內回收,從而帶來良好的經濟效益。
(四)對燃燒器的運維管理
瀝青攪拌站是成本較高的生產設備,在生產過程中,對燃燒系統的運維管理尤為重要。對燃燒器的維護手段多種多樣,以下列出三種方式。
(五)控制風油比的最佳狀態
當干燥系統的燃燒器有黑煙產生時,表明燃燒系統的風油比出現了問題,這時需要調節風門,重新設定最佳風油比。
(六)使燃油霧化狀態良好
要使燃燒器進行充分燃燒,必須要保證燃油的霧化狀態,使供油壓力和回油壓力穩定。除了對回油壓力進行設定保持以外,還要對燃油雜質進行過濾,定期清潔燃燒器的油嘴。
(七)使燃燒火焰形狀狀態良好
當燃燒器的火焰形狀發生異常時,需要對火焰的形狀進行適當的調節。燃燒器噴嘴和擋板的距離會影響火焰的形狀,如需對火焰形狀進行調節,可適當改變二者之間的距離。
瀝青攪拌站的電機驅動會消耗大量的電能,對電機驅動進行一定的改進不僅可以提高生產效率,還能達到節約電能的目的。
(一)使用變頻技術控制成品料輸送系統
成品料輸送系統中的卷揚機帶動輸送系統需要消耗大量的電能,而每當停車時又會產生巨大的沖擊力,這其中會白白浪費掉許多電能。卷揚機為何會消耗巨大的電能,其根本原因還是因為在電機運作時幾乎是全程高壓運行,產生的電流較大導致。要改正這種缺點,可以采用變頻數控技術。如果卷揚機加入變頻控制技術,在其開啟時可以低頻啟動,中途運行時慢慢轉化為高頻,剎車停止時又轉化為低頻緩慢結束,這就糾正了原來電機全程高壓運行的缺點。
(二)使用變頻技術控制引風機電機
引風機是依靠輸入的機械能,提高氣體壓力并排送氣體的機械是一種從動的流體機械。而引風機的電機在瀝青攪拌站中是功率最大的電機,幾乎占瀝青攪拌站總功率的 20%左右。同成品料輸送系統的工作狀態相同,引風機電機的工作狀態也具有籠統性,即電機在工作中轉速額定,而所需的實際排風量并不需要恒定的負荷,因此通過百葉扇調節排風量也將會白白浪費許多電能。同理,如果在引風機電機中加入變頻控制技術,在其開啟時可以低頻啟動,工作中途根據實際所需調節電機頻率,從而輕松高效達到控制排風量的目的。
(三)使用變頻技術控制瀝青循環泵
日工NBD320型瀝青攪拌站的瀝青循環周期為每45秒一批,但實際的攪拌時間為15s,其余30s是進行瀝青的回灌循環。但是瀝青攪拌站的瀝青循環泵在循環周期內都是滿負荷工作,不會考慮 30s的回灌循環,如此加大了電能的浪費和循環泵的磨損。如果在瀝青循環泵中加入變頻控制技術,改變傳統的供電方式,使瀝青在循環計量時啟用滿負荷工作,而在回灌循環時采用低頻電流工作,在能夠完成工作需要的同時,達到節約電能、減少循環泵磨損的目的。
本文通過對日工 NBD320型的瀝青攪拌站的冷骨料加熱系統及電機的驅動研究,探析了瀝青攪拌站在油耗和電耗方面的節能降耗方針。在燃料的選擇、骨料的選擇和處理、燃燒器的改造和運維方面做了一定的探討,并初步探究了將變頻控制技術加入到電機驅動中的改革理念。
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TU75
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1007-6344(2015)02-0115-01