瀝青攪拌站節(jié)能降耗的有效方法

張士全 吳卓君 吳宸棟

在公路建設(shè)過(guò)程當(dāng)中瀝青攪拌站的作用十分重要，瀝青攪拌站能夠生產(chǎn)出符合生產(chǎn)需要的瀝青及混合料。瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能降耗也一直是公路建設(shè)部門(mén)所十分重視的問(wèn)題，就如何促進(jìn)瀝青攪拌站節(jié)能降耗本文從冷骨料干燥系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)改進(jìn)兩個(gè)方面來(lái)展開(kāi)論述。

一、冷骨料干燥系統(tǒng)

1.燃料

瀝青攪拌站的冷骨料干燥系統(tǒng)對(duì)于瀝青的正常使用而言意義重大，干燥系統(tǒng)保證了濕冷礦料的干燥，將其中多余的水分烘干。正因如此瀝青拌合站的能源消耗較大，為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于能源的節(jié)約以及損耗的降低燃料的選擇往往十分重要。一般傳統(tǒng)采用固體燃料如煤炭作為燃料，但是煤炭的熱量不足，且存在燃燒不充分的現(xiàn)象；而天然氣等氣體燃料式使用往往受到當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境影響較大且投資較大。為了更經(jīng)濟(jì)，提高供熱效率應(yīng)當(dāng)選擇液體燃料更合適。而液體燃料中一般選擇柴油與重油，重油屬于持久性液體燃料，具有摻含雜質(zhì)較少且難以揮發(fā)的特性，且就價(jià)格而言，柴油的價(jià)格比重油高，故從實(shí)用性以及經(jīng)濟(jì)性的角度考量選擇重油作為干燥系統(tǒng)的燃料更加適宜。

2.石料控制

在進(jìn)行瀝青攪拌的過(guò)程中需要對(duì)于石料進(jìn)行烘干，如果石料當(dāng)中含有的水分過(guò)多將不能滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要。石料當(dāng)中如果含有較多的水分將會(huì)直接加大冷骨料干燥系統(tǒng)的工作壓力，對(duì)于某些吸水能力很強(qiáng)且體積較小的料其烘干難度更大。對(duì)于飼料當(dāng)中的含水量的多少，在進(jìn)行飼料烘干的過(guò)程當(dāng)中，一定要進(jìn)行嚴(yán)格控制，因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)石料的適度增加1%，對(duì)于干燥系統(tǒng)的能耗將會(huì)提高10%，也正如此在石料的采購(gòu)過(guò)程當(dāng)中，也應(yīng)當(dāng)要注重排水，保證實(shí)料的堆放地能夠滿(mǎn)足排水需求，保持石料的干燥。因此為了降低瀝青攪拌站的能耗在石料的堆放地應(yīng)當(dāng)要進(jìn)行雨水的防范，以及排水系統(tǒng)建設(shè)，在場(chǎng)地上方通過(guò)搭建遮陽(yáng)棚來(lái)防止雨水的滲透，在場(chǎng)地周?chē)鷦t通過(guò)。一定的坡度或者加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)，來(lái)加速石料的干燥。不僅如此，在石料的大小方面也應(yīng)當(dāng)要嚴(yán)格把控，對(duì)于石料的粒徑大小進(jìn)行嚴(yán)格控制，可以降低溢料的工作量。通過(guò)這樣一系列措施來(lái)降低干燥系統(tǒng)的工作強(qiáng)度，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.燃燒系統(tǒng)改良

瀝青攪拌站工作過(guò)程中不可避免地需要使用能源進(jìn)行加熱，保證瀝青能夠正常使用，由此帶來(lái)的能源消耗以及如何節(jié)約能源降低成本式生產(chǎn)單位需要考慮的問(wèn)題。對(duì)于瀝青攪拌站燃燒系統(tǒng)的選擇應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充足的考慮。瀝青攪拌站的燃燒系統(tǒng)改良，應(yīng)當(dāng)要根據(jù)不同的產(chǎn)品型號(hào)來(lái)進(jìn)行選擇，因此以日工NBD320 型為例。此種類(lèi)型的攪拌站能夠達(dá)到每小時(shí)320t 的生產(chǎn)能力。因此對(duì)于其燃燒系統(tǒng)的改造側(cè)重于更換，具有更高強(qiáng)度耐高壓，耐高溫的中有泵同時(shí)在其原油的基礎(chǔ)上增加一個(gè)重油供油系統(tǒng)。不僅如此，通過(guò)液化氣點(diǎn)火系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)的融入來(lái)提高產(chǎn)品的續(xù)航能力，更換OERTLI 公司的MIB-SM-503-RMS/EL-VL870 型輕油、重油兩用燃燒器；實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品使用壽命最大程度的延長(zhǎng)，降低生產(chǎn)成本。

4.對(duì)燃燒器的運(yùn)維管理

在瀝青攪拌站的日常運(yùn)作過(guò)程當(dāng)中由于經(jīng)常處于高溫環(huán)境之下，因此對(duì)于燃燒器的維修管理也應(yīng)當(dāng)是工作人員說(shuō)十分重視的問(wèn)題，首先在日常工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)要合理地控制風(fēng)油比，對(duì)風(fēng)門(mén)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，防止燃燒器中出現(xiàn)黑煙現(xiàn)象；其次在燃燒器工作的過(guò)程當(dāng)中，要保證燃油的霧化狀態(tài)良好，使得燃油能夠得到充分的燃燒。良好霧化狀態(tài)的燃油能夠保持穩(wěn)定，提高燃燒效率工作人員在使用燃油的過(guò)程當(dāng)中，也需要首先對(duì)于燃油的雜質(zhì)進(jìn)行去除，保證燃油的清潔，對(duì)于燃燒器的油嘴也應(yīng)當(dāng)要定期開(kāi)展檢查，防止出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，造成安全隱患。燃燒器的火焰形態(tài)是否正常能夠直接反映出燃燒器的工作狀況，當(dāng)燃燒器的火焰形狀出現(xiàn)異常時(shí)，還有可能是燃油出現(xiàn)雜質(zhì)或者是其他環(huán)節(jié)存在了一定問(wèn)題，例如如果燃燒器的擋板與噴嘴之間的距離發(fā)生了變動(dòng)，那么所呈現(xiàn)出來(lái)的燃燒器的火焰形狀也會(huì)發(fā)生一定的變化。

二、變頻電機(jī)設(shè)計(jì)

在瀝青攪拌站的工作過(guò)程當(dāng)中，電能作為一種最為常用的能源被廣泛采用，瀝青攪拌站的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，將會(huì)造成很大的電能消耗，因此對(duì)于瀝青攪拌站的電機(jī)耗電相關(guān)設(shè)計(jì)，也能夠幫助實(shí)現(xiàn)瀝青攪拌站的節(jié)能降耗。變頻電機(jī)設(shè)計(jì)能夠幫助提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)安全生產(chǎn)節(jié)約電能。對(duì)于變頻電機(jī)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)主要從三個(gè)方面來(lái)考慮包括瀝青循環(huán)泵，原料運(yùn)輸系統(tǒng)以及引風(fēng)機(jī)當(dāng)中變頻技術(shù)的融入。

1.瀝青循環(huán)泵中變頻技術(shù)的融入

以日工NBD320 型攪拌站為例，其瀝青的循環(huán)周期為45s，而其中攪拌的時(shí)間為15s，因此可以得知30s 為瀝青的回灌循環(huán)。由于瀝青循環(huán)泵在循環(huán)周期內(nèi)是滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的，也就是說(shuō)每一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)會(huì)有30s 的回灌循環(huán)造成額外負(fù)荷，也正如此為了最大限度地延長(zhǎng)離期循環(huán)泵的使用壽命，降低能源損耗，通過(guò)加入變頻控制技術(shù)來(lái)降低能源損耗。通過(guò)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)與低頻電流工作的顆粒搭配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)瀝青循環(huán)泵的有效節(jié)能，當(dāng)瀝青在循環(huán)計(jì)量時(shí)，瀝青循環(huán)泵已滿(mǎn)負(fù)荷狀態(tài)工作當(dāng)回灌循環(huán)時(shí)則采用低頻電流工作。

2.變頻技術(shù)在成品料輸送系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用

卷?yè)P(yáng)機(jī)是整個(gè)成品料輸送系統(tǒng)當(dāng)中十分重要的工作部件，在其運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程當(dāng)中，將會(huì)產(chǎn)生大量的電能消耗，而通過(guò)觀察可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)停車(chē)時(shí)由于存在較強(qiáng)的沖擊力，將會(huì)導(dǎo)致電能的浪費(fèi)，因此為了改變這種電機(jī)在全程處于高壓狀態(tài)下運(yùn)行的情況，在成品料輸送系統(tǒng)當(dāng)中，通過(guò)變頻技術(shù)的融入，使卷?yè)P(yáng)機(jī)能夠融入更多的變頻控制技術(shù)。當(dāng)卷?yè)P(yáng)機(jī)在開(kāi)始工作時(shí)，以低頻運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中途運(yùn)行時(shí)，則運(yùn)行頻率逐漸升高，當(dāng)剎車(chē)時(shí)起運(yùn)行頻率則又逐步放緩直至停止，通過(guò)這種變頻技術(shù)控制，能夠有效的降低電能的消耗，達(dá)到節(jié)能的目的。2 為卷?yè)P(yáng)機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，3 為電機(jī) ，4 機(jī)座，5 罐籠 ，6 變頻器，7 操作臺(tái)。加入變頻設(shè)計(jì)的卷?yè)P(yáng)機(jī)具有更高的安全系數(shù)，同時(shí)在工作的過(guò)程當(dāng)中，也能夠根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行運(yùn)行速度的調(diào)整，在很大程度上節(jié)約了電能。

圖1 變頻技術(shù)下卷?yè)P(yáng)機(jī)系統(tǒng)

3.引風(fēng)機(jī)電機(jī)中變頻技術(shù)的融入

引風(fēng)機(jī)是整個(gè)瀝青攪拌站中功率最大的，電機(jī)引風(fēng)機(jī)及工作時(shí)的總功率占到整個(gè)離經(jīng)攪拌站公寓的1/5 左右，也正因如此，在引風(fēng)機(jī)工作過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于引風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能控制能夠有效地降低整體的能源消耗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。引風(fēng)機(jī)在工作過(guò)程當(dāng)中其工作狀態(tài)并非需要以恒定負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)變頻控制技術(shù)的融入，使其在開(kāi)啟時(shí)能夠以低頻啟動(dòng)，在工作過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)實(shí)際的工作需要來(lái)不斷調(diào)整電機(jī)的工作頻率，進(jìn)而達(dá)到對(duì)于能源的節(jié)約目的。對(duì)于瀝青攪拌站引風(fēng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)變頻調(diào)速裝置的安裝以及壓力檢測(cè)裝置來(lái)保證其能源消耗的降低。

安裝變頻調(diào)速裝置能夠?qū)崿F(xiàn)其工作運(yùn)行頻率，根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行調(diào)整其生產(chǎn)的風(fēng)量大小來(lái)自動(dòng)調(diào)整其自身的轉(zhuǎn)速，這樣既可以延長(zhǎng)整個(gè)引風(fēng)機(jī)的使用壽命，同時(shí)也最大程度地降低了工作人員的工作負(fù)擔(dān)。加裝了變頻調(diào)速裝置的引風(fēng)機(jī)，其過(guò)載能力大大提升，同時(shí)調(diào)速范圍也得到了有效提升。變頻調(diào)速器的安裝除了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于頻率的調(diào)節(jié)之外，對(duì)于電量的節(jié)約也是十分必要的，變頻調(diào)速器的存在能夠保證引風(fēng)機(jī)已較為平穩(wěn)的工作狀態(tài)運(yùn)行，減少了空氣動(dòng)力。一般來(lái)說(shuō)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與電機(jī)轉(zhuǎn)速相關(guān)，且二者之間成正比關(guān)系，風(fēng)壓則與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速平方成正比關(guān)系，其軸功率與風(fēng)壓和風(fēng)量存在比例關(guān)系，由此可以推算得出整個(gè)風(fēng)機(jī)的軸功率，與其電機(jī)的轉(zhuǎn)速存在比例關(guān)系，即風(fēng)機(jī)的軸功率應(yīng)當(dāng)為轉(zhuǎn)速二次方。由此可以進(jìn)一步得出變頻調(diào)速裝置的存在，能夠幫助風(fēng)機(jī)達(dá)到節(jié)能20%-50%的效果。

壓力檢測(cè)裝置的安裝，壓力檢測(cè)裝置的安裝能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于風(fēng)量大小的閉環(huán)控制。加熱爐當(dāng)中所需要的風(fēng)量的大小可以受到人為控制。通過(guò)設(shè)置電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，進(jìn)而來(lái)改變實(shí)時(shí)的風(fēng)量大小，在管道當(dāng)中通過(guò)安裝壓力檢測(cè)裝置來(lái)幫助采集風(fēng)量大小，進(jìn)而反饋給后臺(tái)變頻器，變頻器則根據(jù)實(shí)際所需要的風(fēng)量大小。對(duì)于電動(dòng)機(jī)的頻率進(jìn)行相應(yīng)調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)節(jié)的目的。變頻器不僅能夠?yàn)楣ぷ魅藛T提供閉環(huán)控制，其便捷的硬件輸入端設(shè)置十分靈活，也正因如此更加易于操作人員進(jìn)行操作。

圖2 加熱爐鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)電氣控制系統(tǒng)

三、日常規(guī)章制度的完善

在瀝青攪拌站的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程當(dāng)中，由于電能的消耗較大，因此對(duì)于電能的使用應(yīng)當(dāng)要有完善的規(guī)章制度，保證員工在下班或暫離之后各相關(guān)電能消耗較大的機(jī)械已斷電。這既是實(shí)現(xiàn)。瀝青攪拌站節(jié)能降耗的需要，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的需要。此外對(duì)于瀝青攪拌站內(nèi)部的各項(xiàng)儀器及相關(guān)機(jī)械，應(yīng)當(dāng)要進(jìn)行定期檢查，及時(shí)針對(duì)機(jī)械存在的問(wèn)題進(jìn)行維修，降低損失，及時(shí)購(gòu)置設(shè)備降低生產(chǎn)成本。也應(yīng)當(dāng)不斷的鼓勵(lì)企業(yè)內(nèi)部自主創(chuàng)新推廣新工藝新生產(chǎn)流程來(lái)不斷的降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)能源和資源的節(jié)約。

四、結(jié)語(yǔ)

為了最大限度地實(shí)現(xiàn)瀝青攪拌站的節(jié)能降耗，通過(guò)對(duì)于干燥系統(tǒng)和電機(jī)的變頻技術(shù)融入來(lái)實(shí)現(xiàn)瀝青攪拌站的節(jié)能降耗。通過(guò)燃料、石料以及燃燒系統(tǒng)的控制與合理選擇提高冷骨料干燥系統(tǒng)的節(jié)能效果，在電機(jī)變頻技術(shù)的選擇上，通過(guò)對(duì)于引風(fēng)機(jī)、成品料輸送系統(tǒng)以及瀝青循環(huán)泵的變頻設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。