瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)分析
時間:2022-03-05 03:58:28
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瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀分析瀝青攪拌站作為大型筑路材料生產(chǎn)設(shè)備,占據(jù)的投資比重較大,其中用電及燃料消耗是花費(fèi)了大量的運(yùn)行成本。節(jié)能減排作為重要的戰(zhàn)略方針,在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。通過深入研究瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù),能盡快促進(jìn)筑養(yǎng)路機(jī)械生產(chǎn)的節(jié)能化,有助于我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。伴隨我國公路交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,公路機(jī)械設(shè)備施工取得了顯著成就,其中瀝青攪拌設(shè)備在我國公路施工中占據(jù)很大比重。因為我國瀝青攪拌設(shè)備市場的發(fā)展前景廣闊,國外廠商紛紛入駐,在為市場注入新鮮活力的同時,也不斷推動國內(nèi)企業(yè)引入新技術(shù),從而提高國內(nèi)瀝青攪拌設(shè)備的技術(shù)水平。隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,能源消耗強(qiáng)度較高,“節(jié)能減排”這一話題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。在工業(yè)領(lǐng)域,高投入、高消耗、高污染的攪拌設(shè)備是能源消耗和污染大戶,如何提高瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能水平,是實(shí)現(xiàn)我國“節(jié)能減排”的重要保障。本文通過分析瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)和設(shè)備現(xiàn)狀,以期為同行提供參考借鑒。
一、我國瀝青攪拌設(shè)備排放現(xiàn)狀
據(jù)不完全統(tǒng)計,我國當(dāng)前約有1萬多臺瀝青攪拌設(shè)備,其中大部分都是間歇式設(shè)備,約35%設(shè)備的使用時間在1~5年。瀝青攪拌設(shè)備的用電及燃料消耗是運(yùn)行中最主要的能耗方式。一臺3000型的間歇式瀝青攪拌設(shè)備的總功率為700~900kW,每小時消耗燃油1500kg。瀝青攪拌設(shè)備工作中對環(huán)境造成的污染主要體現(xiàn)在以下方面:第一,冷骨料裝卸、輸送和除塵器排粉中可能產(chǎn)生的PM10、PM2.5等顆粒污染物;第二,煙塵污染,其中包括燃料燃燒后誘發(fā)的有害氣體和PM顆粒污染物;第三,瀝青放料環(huán)節(jié)產(chǎn)生的CO、SO等。雖然我國攪拌設(shè)備技術(shù)水平不斷提高,但從整體上看,依舊與國外品牌有很大差距。有些單位并沒有系統(tǒng)的物料存儲管理制度、操作培訓(xùn)流于表面,未能嚴(yán)格按照崗位操作開展作業(yè)。
二、瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)
瀝青攪拌設(shè)備作為大型成套產(chǎn)品,牽涉烘干、篩分、燃燒、攪拌、存儲、加熱及自動控制等技術(shù)的應(yīng)用。筆者認(rèn)為,瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減耗,應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手:第一,瀝青、管路、閥門等的保溫加熱;第二,電機(jī)的驅(qū)動;第三,冷骨料的烘干加熱。首先,借助保溫材料減少熱量的耗散率,如在成品倉、烘干筒、攪拌鍋等部位應(yīng)用加厚保溫技術(shù),降低熱量的損失。其次,燃燒器作為瀝青攪拌設(shè)備的重要部件,在其運(yùn)行過程中,要適當(dāng)增加空氣系數(shù),確保空氣燃料混合比處于最佳狀態(tài),實(shí)現(xiàn)燃料油的充分燃燒。同時,要使用替代能源,如煤、重油等,倡導(dǎo)低碳環(huán)保。另外,間歇式瀝青攪拌站的骨料在振動篩分的過程中,會造成熱量的散失。若使用連續(xù)式瀝青拌和,則在某種程度上能縮短工藝流程。相關(guān)研究指出:在同等生產(chǎn)力的前提下,連續(xù)式設(shè)備的動力消耗能減少25%左右,燃油節(jié)約1.0~1.5kg/t。國外,連續(xù)式攪拌設(shè)備的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,設(shè)備的投入小、環(huán)保性能好、生產(chǎn)率較高。通過核心烘干滾筒新材料的研發(fā),能有效減少整體的重量,這在某種程度上能節(jié)約20%的電能;使用特殊的烘干滾筒結(jié)構(gòu)設(shè)計,最大限度提高熱交換效率。振動篩使用振動電機(jī)方式,這與傳統(tǒng)電機(jī)加皮帶輪驅(qū)動偏心塊的方式相比,能節(jié)約50%的電能;通過在瀝青站裝配舊瀝青廢料再生設(shè)備,在某種意義上節(jié)省了瀝青和石料。積極引入先進(jìn)計量技術(shù),提高計量精度,有效節(jié)約了混合料的攪拌時間,節(jié)約了能源。在動力傳動位置,要避免不必要的傳動環(huán)節(jié),從而提高電機(jī)的功效。最后,創(chuàng)新瀝青混合料生產(chǎn)工藝。與傳統(tǒng)的熱伴瀝青混合料相比,溫拌瀝青混合料骨料加熱溫度約120℃左右,所以節(jié)能約20%左右。
三、瀝青攪拌設(shè)備現(xiàn)狀及發(fā)展方向
瀝青攪拌設(shè)備市場的供應(yīng)與需求有重要關(guān)聯(lián),當(dāng)前我國瀝青攪拌設(shè)備的廠商眾多,且企業(yè)借助成本控制、品牌建設(shè)、技術(shù)合作及銷售渠道等實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,從而滿足市場的個性化需求。同時,該行業(yè)工程機(jī)械配件、鋼材等原材料供應(yīng)充足,能滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要。根據(jù)當(dāng)前的瀝青攪拌設(shè)備現(xiàn)狀來看,外資企業(yè)因自身的技術(shù)和資本優(yōu)勢形成了壟斷,在價格方面具有主導(dǎo)權(quán),所以利潤空間比較大。國內(nèi)企業(yè)借助自身的技術(shù)積累,縮短了產(chǎn)品質(zhì)量與外資產(chǎn)品的差距,特別是5000型設(shè)備因技術(shù)壁壘較高,導(dǎo)致其產(chǎn)品價格相對較高。在低端領(lǐng)域,生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量繁多,且產(chǎn)品質(zhì)量沒有保障,價格相對較低,難以形成規(guī)模。整體來看,行業(yè)收入和利潤水平呈逐漸上升趨勢。國內(nèi)瀝青攪拌設(shè)備企業(yè)要想不斷提高自身的核心競爭力,需不斷迎合行業(yè)的發(fā)展潮流,不斷提高自身的產(chǎn)品質(zhì)量,強(qiáng)化品牌建設(shè),打造適合自身發(fā)展的銷售渠道。在未來的發(fā)展歷程中,要自己研發(fā)環(huán)保、節(jié)能及廢舊瀝青混合料再生設(shè)備,著重研發(fā)關(guān)鍵零部件的制造與自主研發(fā)。國內(nèi)大型瀝青攪拌設(shè)備大多是4000型-5000型設(shè)備,其制造難度、技術(shù)含量比較好,并隨著型號的增加,面臨的技術(shù)問題越來越繁瑣,如除塵系統(tǒng)、振動篩、燃燒系統(tǒng)的供應(yīng)等受到極大限制。但與之相對應(yīng)的是,大型瀝青攪拌設(shè)備的利潤率比較高,企業(yè)在大型攪拌設(shè)備的研發(fā)優(yōu)化方面花費(fèi)了大量精力。節(jié)能減排背景下,對粉塵排放、節(jié)能降耗、設(shè)備噪聲、有害氣體的排放等提出了更高的要求。當(dāng)前,國內(nèi)外先進(jìn)瀝青攪拌設(shè)備制造企業(yè)紛紛創(chuàng)新技術(shù),在能耗節(jié)約和環(huán)保方面取得了顯著成就。
通過瀝青攪拌設(shè)備的研發(fā),對廢舊瀝青路面混合料篩分、加熱、回收、破碎等,然后重新攪拌成新混合料,重新鋪設(shè)路面,這能有效節(jié)約瀝青、砂石等原材料,有助于后續(xù)環(huán)保工作的開展。智能化背景下,攪拌設(shè)備的控制系統(tǒng)通常應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)設(shè)計等,在提高瀝青混合料攪拌設(shè)備計量精度的同時,對監(jiān)測技術(shù)、智能化控制提出了更高的要求。行業(yè)內(nèi)要創(chuàng)建設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)庫,便于設(shè)備維護(hù)檢測工作的順利開展,以此提高攪拌設(shè)備控制的科學(xué)性。此外,核心配套件作為工程機(jī)械行業(yè)發(fā)展的重要根基,在工程器械發(fā)展至一定水平后,關(guān)于行業(yè)技術(shù)的研究主要集中在燃燒器、控制系統(tǒng)等核心配件方面,但伴隨我國瀝青攪拌設(shè)備市場的發(fā)展,核心人才及技術(shù)的匱乏造成核心配套件嚴(yán)重受限,同時這種現(xiàn)狀很難扭轉(zhuǎn)。鑒于此,行業(yè)企業(yè)要適當(dāng)拓展自身發(fā)展的產(chǎn)業(yè)鏈,加強(qiáng)核心配件的自主研發(fā)工作,從而打破自身的發(fā)展局限。
四、建議
關(guān)于瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排工作,可以從以下幾點(diǎn)入手:首先,提高燃油效率。通過優(yōu)化燃燒器噴嘴與進(jìn)風(fēng)方式,節(jié)約電能消耗,便于風(fēng)油比的調(diào)整,以此提高燃油效率;強(qiáng)化低溫除塵技術(shù)及煙氣溫度的優(yōu)化,最大限度減少污染排放,節(jié)約能耗。開機(jī)前,應(yīng)清除輸送帶附近散落的物料;先空載啟動,待電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)后方可帶負(fù)荷工作;設(shè)備帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中,需設(shè)專人對設(shè)備進(jìn)行跟蹤巡查,及時調(diào)整膠帶,觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),看有無異響和反常現(xiàn)象,外露的儀表顯示器是否工作正常等。若發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)及時查明原因并予以排除。每班工作結(jié)束后,應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和保養(yǎng);對高溫的運(yùn)動部件,每班作業(yè)后須加換潤滑脂;清洗空壓機(jī)的空氣濾芯和氣水分離器濾芯;檢查空壓機(jī)潤滑油的油面高度和油質(zhì);檢查減速器內(nèi)的油面高度和油質(zhì);調(diào)整膠(皮)帶、鏈條的松緊度,必要時更換膠(皮)帶和鏈節(jié);清掃除塵器中的粉塵和散落在場地中的雜物、廢料,保持場地整潔。其次,避免粉塵外溢。應(yīng)用過濾風(fēng)速低、致密性好的特殊過濾材料,同時借助高壓空氣脈沖反吹技術(shù);干燥滾筒,使用全密封結(jié)構(gòu)攪拌主樓,保證系統(tǒng)處于負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài),防止出現(xiàn)粉塵外溢的情況。在每天工作任務(wù)完成后,清洗攪拌缸的過程中適當(dāng)增設(shè)噴霧裝置,并在樓體內(nèi)加設(shè)吸塵系統(tǒng),在拌缸內(nèi)增設(shè)加熱系統(tǒng),提升其工作效率,降低預(yù)熱攪拌粉塵的排放量。另外,創(chuàng)新廢棄物排放方式。再生裝置上的加熱藍(lán)煙,經(jīng)干燥滾筒的二次燃燒后,避免有害氣體直接排放至大氣;在除塵設(shè)計中要統(tǒng)籌考慮布袋的前后端壓差、腔內(nèi)空氣流速、遠(yuǎn)程廢氣流速等因素,從而實(shí)現(xiàn)超低排放、高效除塵的目標(biāo)。在廢粉外排的控制過程中,應(yīng)使用加濕攪拌方式,最大限度提高減排效果。最后,盡量避免噪聲的出現(xiàn)。在冷料集料板上增設(shè)橡膠板,降低石料對集料鋼板的沖擊,同時在大型攪拌設(shè)備中加設(shè)消音裝置,減少噪音的輻射范圍,使用優(yōu)化的提升機(jī)、攪拌機(jī)設(shè)計及特殊的驅(qū)動方式,并增設(shè)保溫隔音結(jié)構(gòu),保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),降低噪音。
綜上所述,節(jié)能經(jīng)濟(jì)背景下,瀝青攪拌設(shè)備的節(jié)能減排問題尤為重要。當(dāng)前我國在攪拌設(shè)備的運(yùn)行中,均能起到節(jié)能減排的效果,比如除塵系統(tǒng)中的變頻控制技術(shù)、冷料的預(yù)處理技術(shù)等,但在具體運(yùn)行過程中,可能會增加運(yùn)行成本,所以造成其適用范圍比較窄。由此可見,國家在引入國外先進(jìn)技術(shù)的同時,要開展國內(nèi)瀝青攪拌設(shè)備節(jié)能減排技術(shù)的研究,并頒布相應(yīng)的獎勵措施,適當(dāng)對節(jié)能減排的企業(yè)實(shí)施資金補(bǔ)助,且要做好節(jié)能環(huán)保措施,從而最大限度地降低環(huán)境污染。伴隨我國瀝青攪拌設(shè)備的發(fā)展,行內(nèi)企業(yè)要不斷提高自身的專業(yè)化能力,同時及時調(diào)整戰(zhàn)略發(fā)展方向,以此提升自身的核心競爭力。另外,企業(yè)要積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),整合贏利能力強(qiáng)的企業(yè),從而實(shí)現(xiàn)自身節(jié)能減排技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展。
作者:燕培榮 單位:中鐵二十局集團(tuán)第二工程有限公司
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