公路瀝青拌合站天然氣加熱技術應用分析

周戰朋 吳宸棟 吳卓君

隨著我國公路總里程的不斷延長，使得我國對于我們建設材料的需求量不斷攀升，公路瀝青作為一種常見的公路建設材料，關于公路瀝青拌合站的相關研究也在不斷深入天然氣作為一種清潔燃料，如何將其融入到公路瀝青拌合站的加熱技術當中去成為不得不思考的問題。

一、天然氣加熱的優勢

瀝青拌合站的主要目的是對于瀝青熟料的拌合，形成瀝青穩定土。一般瀝青拌合站所使用的是燃燒油，但是在燃燒油的使用過程當中會產生一系列的垃圾污染，為了最大程度的實現對于環境的保護，降低生產成本選擇新型燃料進行加熱，成為泥晶拌合站所不得不考慮的問題，天然氣作為一種清潔燃料，在瀝青拌合站的加熱過程當中，能夠起到應有的加熱作用。

天然氣具有許多優點，首先天然氣是一種十分安全的氣體，天然氣相較于空氣而言較輕，不易形成易爆炸性氣體安全性較高，在實際的使用過程當中，天然氣也能夠最大程度的降低對于周邊環境的污染問題，減少二氧化硫和粉塵的排放，不僅如此天然氣與其他的傳統燃料相比其熱值相當，但相較于其單位價格而言更加便宜。除此之外，作為一種清潔能源，也能夠很好的維護工業設備的使用壽命相較于操作人員而言，危險系數也較小。

圖1 公路瀝青拌合站加熱流程圖

二、技術改造

當前在我國，在瀝青拌合站燃料使用當中，很大程度上仍然采用重油柴油作為燃料，雖然這種方法已經十分成熟，但是此種方法對于周邊環境所造成的影響較為突出，其次其生產效率也較為低下，對于相關機械設備的損耗也較大。為了全面推進可持續發展，采用新型燃料替代傳統燃料成為了瀝青拌合站燃料選擇的新方向，天然氣作為一種由甲烷組成的氣態化石燃料，在燃燒過程當中，表現出高效，安全污染小的特點，同時還具備無腐蝕性，無色無毒等特點與傳統燃料相比在使用過程當中其更加實用，相關生產成本也會由此降低。

瀝青拌合站采用天然氣加熱技術，需要配備有燃氣存儲站以及相關天然氣管道的鋪設原裝對于操作安全以及燃燒系統進行合理設置。天然氣在管道輸送到拌合站之后，經過壓力系統增壓，輸送到空溫室氣化器，將天然氣由液態轉變為氣態，在通過對于工作壓力的調整之后，將天然氣輸送到燃燒系統當中進行燃燒，通過燃燒器實現對于瀝青拌合過程當中的加熱。

在進行公路瀝青拌合站天然氣加熱設備改造的過程當中，對于燃燒設備的改造。應當要在公路管理總段當中更換導熱油爐，將之前用的傳統燃燒器改變為采用天然氣燃燒方式。之前燃油方式的燃燒器可以繼續使用，但是需要在燃燒嘴的位置設置有相應的供氣管路，從而保證天然氣。加熱方式的改進，在此基礎上也需要保留好原燃油能力，以備不時之需。再進行加熱改制的過程當中，也需要根據不同拌合站的不同需求來進行不同的方案設計，不同拌合站的加熱量，根據其工作需要有其不同，在進行燃燒設備的改造過程當中，是應當要固定的問題。

其次對于空氣設備的改造也是十分重要的環節，瀝青拌合站是在不斷移動的，因此在空氣設備方面也應當要保證天然氣的穩定，持續傳統的管道天然氣供應方式顯然不能滿足瀝青拌合站的供氣需求，因此采用移動式撬裝站來進行天然氣的供應。整個撬裝站應當要包括4 個系統，即氣化撬、存儲撬、卸車撬和增壓撬。天然氣采用槽車運輸液化天然氣的方式，通過控溫式氣化器調壓之后，使天然氣以較為穩定和均衡的壓力，對于需要加熱的原料進行加熱，一般來說天然氣經過氣化后的壓力，大約維持在0.5兆帕，而經過調壓之后適合拌合站所使用的壓力應當為45 千帕。

圖2 天然氣供氣方式優劣比較表

三、天然氣供應方式

我國天然氣事業雖然已經取得了較快的發展，但是在公路項目建設過程當中，由于受地理環境的限制，其供應的方式也有所不同，在瀝青拌合站選擇天然氣供應方式時，也需要根據實際的需求來進行選擇。

天然氣的供應方式主要有三種管道供應，CNG 供應，LNG 供應。管道運輸的工期較為穩定，安全系數較高，同時此種工藝方式的價格較低占地面積也較小，但缺點在于此成本需要較高的前期投入，管道的鋪設也在很大程度上受到了地形等因素的影響。CNG 供應方式是壓縮天然氣（compressed natural gas）英文縮寫是將天然氣壓縮在容器當中的一種天然氣運輸方式。此種方式優點在于投資較小，具有較強的靈活性，同時成本較低，但不足之處在運輸量較小，工期范圍不大，同時不能夠保證穩定的空氣在很大程度上具備一定的安全隱患。LNG 供應方式指的是液化天然氣是英文單詞（liquefied natural gas）的縮寫，通過對于氣田的天然氣進行凈化處理之后，利用超低溫液化進行儲存，此種方式工藝簡單，運輸管理安全性，注音較高，同時單擊面積較小，但唯一不足的是這種方式需要找多的投資。

根據實際的工作經驗，在實際工作當中采用LNG 液化天然氣供應方式的企業較多，可以采用低溫容器運輸到瀝青攪拌站，相較于其他兩種天然氣供應方式而言，此種供應方式的單位成本更經濟也更安全。

四、天然氣加熱效益

比較天然氣與柴油重油等燃料在加熱效益方面的差異，首先就熱值展開分析。天然氣其熱值的含量較高，同時能夠實現燃料的充分燃燒，溫度也較為穩定，前期需要投入一定的資金成本，但在長期使用的過程當中，能夠很好的實現對于資源的有效利用，降低整體成本，同時還能夠減少各類機械設備出現故障的可能性，減輕環境污染。柴油，重油燃料的燃燒過程當中容易出現污染物同時熱值相較于天然氣較低，也存在燃燒不充分的現象，造成了一定程度的資源浪費。在燃燒的過程當中，天然氣燃燒充分，能夠減少受到油渣等有害物質侵染造成污染的現象，保證了石料的清潔以及粘附性。

除塵及故障率，重油燃燒不充分，很容易糊住布袋影響到對于除塵效果的提升，粉塵過多也會影響到瀝青的結團導致回收粉質量較差。而使用天然氣幾乎沒有任何殘留物，粉塵也能夠保持干燥，對于布袋的污染也較小，在一定程度上減少了布袋的更換次數降低成本，同時回收粉的質量也較高保證了對于環境污染較小，同時兼顧經濟效益。

就生產效率而言，柴油與重油的雜質含量較多，流動性較差在點火的過程當中速度較慢，生產效率整體較為低下，而天然氣其具有熱值較高清潔等特點，生產效率也較快，能夠較快的實現火焰上升及點火等操作。

就節能環保而言，柴油與重油一般會產生2%～3%的損失，同時產生的尾氣中含有二氧化硫與氮氧化物造成環境污染，且處理會產生一定的處理費用，而天然氣燃燒效率能夠達到99%以上，燃燒之后不會產生其他有害物質。

就經濟效益而言，重油和柴油的加熱成本一般在每噸20～30 元而與天然氣相比，每噸天然氣可以節省0.5～1 元。

五、天然氣加熱技術安全管理

1.安全管理

天然氣及主要的成分為甲烷甲烷含量達到99%以上，二氧化碳與氮氣的含量僅占1%左右是屬于甲類高危，因此在使用的過程當中一定要注重生產安全。在進行拌合站天然氣加熱技術改造項目的過程當中，相關的配套設施以及設備應當要由專業的企業提供，同時應當要經過專業檢查，保證產品和材料，合格之后方可開始相關事務工作。其次對于離經叛道深入考察當地的具體環境，遠離居民區，同時相關的消防通道和應急處理機制必須到位，在進行施工的過程當中，員工一定要嚴格的按照安全手冊來進行生產，對于在使用過程當中存在的各種問題要進行全面徹底的技術排查保證安全生產。在施工單位的管理過程當中，應當要加強巡查監督，保證各崗位的工作人員恪盡職守，嚴格按相關操作流程來進行。對于相關技術操作人員，要立即開展安全意識考察和技能培訓，提升企業的突發事件的能力，降低發生突發事件的可能性。

2.安全保障措施

瀝青拌合站在運轉的過程當中，也需要工作人員注意自身安全防護，理清拌合站，其主要控制主線有兩條即分為骨料篩分運輸系統與加熱保障系統。骨料篩分運輸系統應當要按照規定順序來依次開機啟動，否則將很容易導致運輸系統出現阻塞等問題，進而對設備造成損傷。而加熱系統的保障應當要先后打開，引風機鼓風機如果順序不對，很容易出現回火現象，甚至可能引起火災燒毀機器。

想要實現安全生產；相關的安全保障措施必須到位。瀝青拌合站位置確定之后需要對周邊的供氣能力，天然氣的運輸車輛運輸能力，保證協調一致。減少由于天然氣供應不足等突發事件造成的影響。其實對于天然氣設備系統應當要實行貨運管理，在相關位置設立及警戒牌和警戒線。在攪拌站的工作過程當中，也應當要建立起一套完整的巡查和檢查體系，對于管道連接部報警器閥門的重要位置要進行嚴格多次檢查，確保整個拌合站的安全有效運行。

瀝青拌合站還應當要建立起應急處理機制，在高危區域配備有相應的消防器材以及求生通道定期進行消防器材的檢查與維護等于。可能存在的高空墜物機械傷人的風險，也應當要進行嚴格排查，將風險因素盡早的扼殺。

六、結語

公路瀝青拌合站天然氣加熱技術的融入能夠有效地降低生產成本，保證安全運行，但同時在運行的過程當中，也要最大限度地實現安全管理，建立起有效的安全保障措施，降低發生事故的可能性。