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沥青拌和站油改气的技术应用

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文章编号:1671-7619(2018)01-0041-04沥青拌和站油改气的技术应用

毕延超(广东省公路建设有限公司,广州510623)

摘要:以江门至罗定高速公路项目为例,沥青拌合站使用天然气为燃料,在路面工程的节能环保、成本降低、生产效率提高、工程质量提升等方面取得非常好的应用效果,具有较大的社会效益和经济效益,为后续类似项目提供了可借鉴的经验。关键词:沥青拌合站;节能降耗;设备改造中图分类号:U416郾217摇摇摇文献标志码:B

作者简介:毕延超(1983郾03-),男,硕士,路桥工程师,从事高速公路建设管理工作,E-mail:8487740byc@163郾com。0摇引言高速公路的路面大部分采用沥青路面方案,各类沥青混合料的出厂温度在150益~175益之间,在拌和加热过程中需要消耗大量能源。目前沥青混合料拌和站主要以柴油、重油作为供热燃料,燃烧排放数量巨大的二氧化硫、氮氧化合物、烟尘及苯、芳烃类有害物质,严重污染环境,对人体危害也很大[1]。使用天然气、煤制气替代柴油、重油作为沥青拌和设备的燃料,在节能减排、节约成本、提升沥青混合料质量方面具有显著优势,在当前建设绿色公路,生态环境保护被提上了国家战略层面的大背景下,该技术在越来越多的建设项目中推广应用,取得了较好的使用效果。本文在江罗高速公路项目沥青拌合站油改气的技术应用、资源消耗和定额的研究基础上,总结介绍相关应用过程、经济效果评价等情况。图1摇沥青拌和设备油改气(天然气)加热工艺流程1摇工程概况广东省江门至罗定高速公路(以下简称“江罗高速公路冶)是广东省高速公路网规划中“四横冶线的组成部分,于2016年12月28日建成通车,是连接珠三角地区和粤西的一条重要通道。路线起于江门市鹤山市共和镇(与江鹤高速公路相接),向西途经新会、开平、高明及云浮市的新兴县、云城区、云安区,终于云浮市罗定市与罗阳高速公路、云岑高速公路相交,路线全长147郾4km。江罗高速公路的路面工程设计采用沥青路面方案,由四家信誉好、施工能力强的知名企业分四个合同段完成施工,总体工程规模大(沥青结构层工程量见表1),项目严格按照路面工程标准化的要求,采用先进设备和施工工艺,首次在广东省内大型高速公路项目全线推行沥青拌和设备加热燃料使用液化天然气或煤制气的应用技术。

图2摇江罗高速公路沥青拌合站·14·

2018年第1期摇摇摇摇摇摇摇摇摇广东公路交通GuangdongHighwayCommunications摇摇摇摇摇摇摇Vol郾44No郾1Feb郾2018表1摇江罗高速公路沥青路面工程数量序号标段里程长度/km沥青拌合站型号燃料类型工程数量/m2GAC-16C(厚45mm)+GAC-20C(厚55mm)GAC-25C(厚80mm)

1LM135郾4772台西筑5000天然气17285138384892LM252郾9661台阿斯泰克4500型天然气13779449547103LM325郾251台阿斯泰克5000型煤改气14206757009514LM430郾7962台日工4000型天然气12659736169045合计144郾48957931053111054

2摇油改气技术的优点2郾1摇天然气、煤制气属于清洁能源根据中国环境影响评估资料,每燃烧1t重油将排放CO23800kg、SO226kg、NO2

11kg、CO7郾5

kg、未燃烃0郾8kg,严重污染大气环境,且对周围人

员健康危害较大。液化天然气、煤制气燃烧残余物基本为CO2

、水,且降低设备噪声,有效改善劳动环

境。据测算,在江罗高速公路沥青拌合采用天然气、煤制气,减少重油消耗9768郾68t,根据上述将减少CO237121t、SO2254t、NO2

107t、CO73t、未

燃烃7郾8t,总计减少有害气体排放37564t,有较大的社会环保效益[5]。

2郾2摇较好的经济效益

相比重油、煤制气等其他燃料,天然气燃烧后发出的热量被混合料吸收的比例最高,单位能耗最低,产生废气最少,最为节能环保,应优先选择使用天然气[2]。天然气、煤制气资源丰富,燃烧充分稳

定,降低拌和设备的故障率和除尘袋等耗材的更换率,有效提高人工和设备的使用效率,综合考虑可降低成本和确保生产安全,具有良好的经济效益。根据江罗项目的研究测算,考虑改造和用地成本等,在建设期重油价格为4郾68元/kg、天然气4郾23元/kg、煤粉1郾58元/kg的情况下,每1000m3的沥青混凝土,对比使用重油,采用天然气时成本要节约4900元/1000m3(6郾04%),采用煤制气时要节

约18210元/1000m3(22郾45%)。2郾3摇有效提升沥青混合料的质量

重油、柴油等液体燃料的燃烧特性与气体燃料

截然不同,或多或少将产生一定数量的残留物,加上空气供应和排烟不能时刻保持通畅,在燃烧不充分的情况下,将产生更多的固体残留物,对沥青与骨料的黏附性能影响更大;另外油料对沥青有溶解作用,容易导致沥青混合料松散,直接影响路面结构层的水稳定性。某工程项目对采取不同燃料加热的混合料以及废粉的各项性能指标的进行了试验[3],结果表明采用天然气彻底避免了由于重油等

燃料燃烧不充分导致的集料表面污染,提高了各类混合料与沥青的黏附性能。

表2摇3种不同燃料拌和的AC-20型沥青混合料性能指标燃料类型车辙稳定度/(次/mm)稳定度/kN流值/0郾1mm残留稳定度/(%)

天然气461513郾230郾289郾2重油436812郾931郾387郾9柴油447712郾428郾788郾8

2郾4摇改造后的沥青拌合设备具有通用性根据工程实际条件进行一次性改造沥青拌合设备的燃烧系统,同一套设备可以同时具有燃烧重油、天然气/煤制气两套系统,企业可以根据重油、天然气、煤粉的市场价格来选择燃料形式,见表3。3摇“油改气冶的改造方法

沥青拌合站油改气的改造包括建立燃气存储站、管道系统安装、燃烧系统、操控系统、安全保障装置等。·24·

2018年第1期摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇广东公路交通摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇总第154期表3摇天然气、煤制气与柴油、重油使用特征对比燃料类型液化天然气煤制气柴油重油火焰的稳定性稳定性好稳定性好稳定性好稳定性一般热值11000千卡/kg较天然气、重油低10200千卡/kg10300千卡/kg

燃烧产物CO2、水。主要是CO2,根据煤品质不同产生含有硫、磷等污染气体。氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、未完全燃烧的碳粒、芳烃等。二氧化硫、氮氧化物、未完全燃烧烟尘、苯、芳烃类物质。对环境的影响微轻微轻中度重度油泵更换成本无需油泵设备、需一次性投入供气站设备3~4万元/台3~4万元/台

设备维修成本对设备损害极小,根据单位经验,新设备3年无维修记录。对设备损害极小。含硫量高,油质差,容易造成锅炉内管道及其他设备的腐蚀、损坏。含硫量高,油质差,容易造成锅炉内管道及其他设备的腐蚀、损坏。

场地要求无直接管道输送的情况下需建立供应站,考虑安全因素需天然气供应站设置在离拌和设备较远的地方,并设置专用管道。约增加用地面积200~400m2。

综合备料区,江罗高速公路单个沥青拌合站约占

地40~60亩。

燃料浪费点火简单,不会出现无法点火或中途熄火的现象。经常出现无法点火或点火后燃烧中途熄火等现象,造成大量石料和燃油的浪费。

人工成本改善了工人工作环境,降低了劳动强度。设备损坏、更换维修较频繁,且污染大,工人工作环境恶劣,劳动强度较大。

除尘成本尾气无腐蚀性,延长了除尘布袋的使用寿命,降低了除尘成本。含杂质较多、且燃烧不完全,产生油烟易糊住布袋,且对除尘布袋有腐蚀,需经常更换。

生产率降低设备维修更换频率,减轻了工人劳动强度和非正常停机次数,提高了劳动生产率。设备维修更换率较高,加之点火和中途熄火及更换布袋等问题,增加了非正常停机次数。

3郾1摇供气系统在建设条件无外部管道直接接入的情况下,液化天然气和煤制气作为燃料时需要由专业的供气单位建立燃气存储站,需要通过消防报验和技术监督局报验,完工后必须通过验收[4]。液化天

然气存储还应与拌合设备保持一定的安全距离,并设置解压设备和专用的输气管道,其中解压设备是关键,由于储存罐中的天然气以液态形式存在,压力较大,约为18~20MPa,而燃烧器部分需要的气压在0郾3~0郾5MPa之间,有必要时应进行多级减压。3郾2摇燃烧系统

通常需要专业设备商对沥青拌和设备的燃烧系统进行改造,确保系统气密性尤为关键。改造的内容主要包括:拆除原来的燃油燃烧器,对炉膛和排烟管道进行全面清理;拆除燃烧器接口法兰,更换成天然气/煤制气和重油/柴油两用燃烧器的接口,然后安装新的两用燃烧器;安装燃气阀门管道和阀门检漏装置,对管道进行测漏检查;重新连接电气线路,点火正常后接通燃气管路,确保燃气系统电器使用正常。点火前检查燃气压力,确保管路气密无泄漏,确保电源正常和锅炉压力正常。采用煤制气时,沥青拌和设备还需增设气化炉装置。气化炉的工作原理为:以干煤粉为原料,以空气为汽化剂,在气化炉中先发生氧化反应,生成二氧化碳。二氧化碳、高温碳颗粒和水分子在高温环境下发生还原反应,生成一氧化碳和氢气输送至燃烧炉,和助燃空气混合后直接燃烧。4摇沥青拌合站的改造费用和经济效益4郾1摇改造费用江罗高速公路除第三合同段沥青拌合站采用煤制气,购置1套约250万元的煤制气设备外,其他3个施工单位沥青拌合站都采用天然气,改造1套燃烧器约需20~30万元,改造1套导热油炉需36万元。根据施工单位的液化天然气采购合同,天然气的供应商负责建立液化天然气供应站,并负责维护,产生费用折合在燃气单价中,据调查一座天然气供应站费用约为188万元(包括液化天然气罐38万元、建站费110万元、调试维护费40万元)。·34·

2018年第1期毕延超:沥青拌和站油改气的技术应用总第154期

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沥青拌合站燃油节能改进施工工法

沥青拌合站燃油节能改进施工工法

沥青拌合站燃油节能改进施工工法一、前言沥青拌合站是路面施工中常用的设备，但其燃油消耗较大，不仅对环境造成污染，也增加了施工成本。

针对这一问题，研究人员提出了燃油节能改进施工工法，通过采取一系列技术措施来降低沥青拌合站的燃油消耗，提高施工效率，保证施工质量和安全。

二、工法特点燃油节能改进施工工法的特点如下：1. 使用新型燃烧器：采用高效的燃烧器替代原有设备中的老化燃烧器，提高燃烧效率，减少燃油消耗。

2. 应用智能控制系统：通过智能控制系统对燃油的供应量、温度以及其他参数进行实时监测和调整，使燃油的使用更加合理，进一步减少能源消耗。

3. 优化设备结构：对沥青拌合站的结构进行优化设计，减少能量损失，提高热能利用效率。

4. 采用预热技术：通过预热沥青料和砂石，减少加热时间和能源消耗。

5.增加余热回收装置：将沥青拌合站燃烧产生的余热回收利用，用于加热新鲜沥青料和再生料，进一步降低能源消耗。

三、适应范围燃油节能改进施工工法适用于各种规模的沥青拌合站，包括道路养护、高速公路建设、城市道路施工等各类工程。

四、工艺原理燃油节能改进施工工法的实施基于以下工艺原理：1. 通过新型燃烧器的应用，提高燃烧效率，减少燃油消耗。

2. 智能控制系统能够实时监测燃油供应和温度等参数，以达到最佳供给条件，从而进一步减少能源消耗。

3. 优化设备结构能减少能量损失，提高热能利用效率。

4. 预热技术可以减少沥青料和砂石的加热时间和能源消耗。

5. 余热回收装置能够充分利用燃烧产生的余热，降低能源消耗和环境污染。

五、施工工艺燃油节能改进施工工法的主要施工工艺包括以下几个阶段：1. 拌合站设备的优化安装和调试。

2. 使用新型燃烧器替换老化燃烧器。

3. 安装智能控制系统，并进行参数设置。

4. 对拌合站的结构进行优化设计和改进，如增加隔热层、改进沥青料储存结构等。

5. 安装预热设备，将沥青料和砂石进行预热处理。

6. 安装余热回收装置，回收燃烧产生的余热。

沥青搅拌设备燃气燃烧器控制系统应用简述

沥青搅拌设备燃气燃烧器控制系统应用简述

沥青搅拌设备燃气燃烧器控制系统应用简述发表时间：2018-10-16T16:12:11.857Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：唐于杰张奥[导读] 摘要：我国的沥青搅拌设备在2010年前主要使用柴油，重渣油，燃料油及各种品质不一的煤粉等液体和固体燃料。

中交西安筑路机械有限公司陕西省西安市 710200摘要：我国的沥青搅拌设备在2010年前主要使用柴油，重渣油，燃料油及各种品质不一的煤粉等液体和固体燃料。

相较于燃煤、燃油等燃料，天然气在排放的环保方面，燃料的预处理流程方面，操作性方面都独具优势。

在环境严重恶化的今天，环保的重要性已逐渐被国际和国内各行业所认知，并放在日益重要的位置上。

因此，燃气燃烧器在搅拌设备上的配套应用也越来越多，近年更是出现了爆发性增长。

本文以沥青搅拌设备燃气燃烧器为论述对象，在燃气燃烧器安全技术规定的指导下，针对控制系统的应用及注意事项进行讨论。

关键词：沥青搅拌设备；燃气燃烧器；控制原理1原理介绍1.1燃烧器主体部分燃气燃烧器主体部分主要由燃气用二级燃烧室，燃气用涡旋板，燃气喷嘴，光电眼及支座，滑动杆及喷嘴座等部件组成，二级燃烧室包含有检修门及燃气储气槽。

1.2燃气管路部分燃气管路部分由燃气管道上游至燃烧器的主要组成部分有：手动球阀，过滤器，膨胀节，燃气双阀组，燃气电动蝶阀。

各部分作用如下：手动球阀：用于长期关闭管路；用于检修时关闭管路。

过滤器：保护燃气双阀组不进入杂质，收集杂质及水分，需定期清理，安装时需注意箭头方向。

膨胀节：吸收震动及管道受热的变形量，安装时需注意方向，单层端为入口。

燃气双阀组：控制天然气通断，程控器发出指令时打开燃气，程控器报错时关闭燃气，安装时需注意箭头方向。

燃气电动蝶阀：根据程控器设定的线性调节燃气流量。

燃气管路使用的辅助部件有：低压开关：燃气压力低于设置值将报警。

接开点。

检漏开关：用于双阀组检漏。

接闭点。

高压开关：燃气压力高于设置值将报警。

沥青搅拌LNG气化站项目实施方案

沥青搅拌LNG气化站项目实施方案

沥青搅拌LNG气化站项目实施方案一、项目背景近几年，雾霾天数持续增加，昆仑能源湖南分公司大力推广沥青混凝土搅拌站燃烧系统技术改造。

以天然气代替柴油、重油、煤炭，可以降低企业生产成本，减少大气污染物的排放量。

为加大力度推广沥青搅拌站项目油改气项目，为环保事业贡献力量。

在气源方面我公司得到母公司昆仑能源充分保证拥有以体系内湖北黄冈500万方/日LNG工厂为主力，以及母公司在江苏如东、河北唐山、辽宁大连LNG接收站及昆仑能源在四川、山东、河北、山西、陕西、内蒙古、青海、新疆的LNG工厂液化天然气资源为辅，在LNG气化站运营方面，经过这4年多气化站项目安全运营，为我公司已打造了一只专业化的队伍，在气化站工程建设、管理运营方面积累了丰富的经验，在”超级安全、质量控制、“0”泄露、快速运营四个维度打造绝对优势服务，至今我公司已成功运行8个沥青搅拌站油改气项目，在项目运行期间，设备”0“故障，经济与环保效果明显。

油改气之前，燃油锅炉经常出现点火不成功，温度上不来等故障，影响了正常经营，若一天全天出现故障，直接损失10万余元，除此之外，严重影响了市政工程进度。

油改气之后，锅炉没有出现任何故障，并且加快了生产速度，保证了沥青产量，更重要的是，比用重油节约了成本。

二、使用天然气优势（1）环保优势用气后燃烧器的排烟黑度小于1级，烟尘排放浓度小于燃油，没有明显气味，环境噪音略有减小，有效地降低了废气和烟尘等有害污染物的排放，减少了对大气的污染，环境效果显著。

（2）生产优势加快生产速度，保证沥青混泥土质量。

天然气热值高、洁净、无杂质，相对于粘度高、杂质多、流动性差的重油来说，它的启动点火和加大火力的速度均高于重油，因此生产效率要比重油高。

另外。

天然气质量有保障，燃烧时火焰也较为稳定，沥青骨料的温度更容易控制，这对沥青混泥土质量的控制更有好处，且天然气燃烧后残留物少，保持骨料在加热过程中不受污染，骨料表面清洁，增加吸附力，提高沥青混泥土的搅拌质量。

天然气工业应用

天然气工业应用

天然气工业应用一、沥青搅拌站随着柴油供应的紧张和价格的不断上涨，天然气作为优质、高效、安全、洁净的新兴能源，也逐渐取代了柴油燃料，被应用到沥青搅拌站。

沥青搅拌站“油改气”的优势:①简单易控。

重油的控制系统复杂，且易洒易漏，而天然气直接由管道输送，经天然气减压站减压后直接送到用气点，流程简单易于控制。

②经济、效率高。

天然气的热量值单价上更为经济，燃烧效率高于重油，热量利用效率提高10～20%，能有效降低生产成本。

③绿色环保。

重油的硫、氮等元素含量较高，燃烧时产生二氧化硫及氮氧化物会造成一定程度的污染，且重油粘附力强，一经污染，难以清除。

而天然气燃烧后基本无污染，是国家能源政策推广和普及的能源。

④降低机组故障率。

重油的特性与原油产地、配制原料的调和比有关，因此，重油比例的不稳定性对机组也存在一定的损害。

沥青搅拌站“油改气”二、天然气陶瓷窑天然气陶瓷窑天然气陶瓷窑陶瓷生产是能源消耗非常大的工业生产，它不单是单台设备耗能巨大，更重要的是社会生活生产对陶瓷的需求很大，导致陶瓷窑炉在社会上的保有量也很大。

所以陶瓷窑炉耗能总量是惊人的，让天然气进入陶瓷行业将会有很大的市场前景。

①天然气陶瓷窑的优势▲提高产品质量：因为天然气含杂质极少，燃烧时火焰的洁净度很高，不会发生杂质污损产品的现象，从而提高产品合格率，尤其对于高档产品更为明显。

▲降低建设成本：对于非洁净能源窑炉，为了不让能源杂质污损产品就必须采取隔焰措施。

方法之一是将窑设计成隔焰窑，火焰燃烧室与工件加热区严格用碳化硅板隔开，使火焰根本不会与产品接触，火焰将碳化硅板烧红，由碳化硅板向工件辐射热能，达到烧成的目的。

方法之二是用耐火材料制成匣钵，将工件密扣在匣钵中再进炉烧制，这样也可以防止火焰杂质影响产品质量。

隔焰窑的建造成本远高于裸烧窑，匣装不但要增加匣钵，还会减少装炉量和增加匣钵的蓄热损失。

而对于天然气窑炉而言，火焰洁净度高，可以直接与产品接触不会影响产品质量。