公路工程建設中,瀝青拌合設備是瀝青路面工程施工必不可少的工程機械之一,主要進行瀝青路面料的拌合工作。瀝青拌合設備運轉過程中,能源損耗是關乎生產(chǎn)成本高低的關鍵,特別是燃油損耗。面對燃油市場價格不斷高漲的今天,減少燃油損耗,成為降低生產(chǎn)成本的關鍵。為降低成本,提高效益,筆者對日產(chǎn)NP1500CA型瀝青拌合設備的能源損耗問題進行調查和研究,主要有以下幾方面能源損耗嚴重:干燥滾筒部份、瀝青儲料箱和供給系統(tǒng)。下面對這幾部分能源損耗進行分子。
干燥滾筒部份燃油損耗
干燥滾筒部份是瀝青拌合設備主要部件之一,它在瀝青混合料生產(chǎn)過程中,對冷骨料進行烘干處理,烘干后的骨料由斜槽滑入熱料提升機,經(jīng)振動篩篩分后,按設定配合比進行拌合的。日產(chǎn)NP1500CA型瀝青拌合設備采用全自動電子監(jiān)控高壓(10000V)電子點火,燃油供給加熱。冷骨料進入干燥滾筒前,對干燥滾筒預熱后,冷骨料經(jīng)水平輸送帶,防打滑稱重帶喂入干燥滾筒進行加熱干燥。在長期的生產(chǎn)實踐中發(fā)現(xiàn),冷骨料平均水份含量、設定熱拌合溫度的高低、連續(xù)運轉時間長短、進料正常與否都影響干燥滾筒部份燃油消耗。
1.1.粗細冷骨料平均水份含量的影響。原材料含水量對瀝青拌和設備的生產(chǎn)能力及拌和質量影響很大。含水率高,烘干相同體積冷集料所需的燃油消耗量大,并且生產(chǎn)能力下降,生產(chǎn)成本增加。由于粗細冷骨料需經(jīng)輸送帶至干燥滾筒進行加熱干燥,再由熱料提升機提走。因此,當冷骨料水份含量高時,加熱干燥困難,燃燒爐全部打開,熱料實際溫度不能達到《瀝青路面施工技術規(guī)范》質量要求,并且殘余含水率高,瀝青混合料質量降低。當骨料溫度達不到要求時,喂入干燥滾筒的冷骨料數(shù)量減少,骨料在干燥筒內的分配不均勻,排氣溫度升高,單位時間內生產(chǎn)的成品料減少,生產(chǎn)效率低,平均耗油量增加。實踐證明,冷骨料水份含量降低1%,生產(chǎn)每噸成品料的燃油消耗將減少1升。
1.2.溫度設置影響。在生產(chǎn)過程中,冷骨料經(jīng)由干燥滾筒加熱干燥后,經(jīng)熱料提升塔、振動篩、熱料儲料箱,按設定的目標配合比稱量后,進入攪拌器進行拌合,在輸送過程中,會有一部份熱量損失,為使混合料溫度達到《瀝青路面施工技術規(guī)范》規(guī)定的范圍,設定熱料溫度時,設定值需高于熱料實際溫度。NP1500CA型瀝青拌合樓的溫度設定值在165℃~215℃范圍內,實際操作中取180℃~190℃在這個范圍內,干燥滾筒的油耗量最低。在正常進料情況下,加熱裝置的燃燒開度在20℃~30℃之間波動,柴油燃燒較完全,熱料實際溫度與設定溫度相差不大,骨料在干燥筒內的分配均衡。單位時間內生產(chǎn)的成品料多,平均燃油消耗減少。在保證熱料拌合溫度符合規(guī)定要求的情況下,降低熱料溫度設定值,在自動電子監(jiān)控系統(tǒng)指令下經(jīng)過電磁閥的柴油量減少,單位時間內生產(chǎn)的成品料不變,則平均油耗減少。實踐證明,熱料溫度設定值每降低10℃,生產(chǎn)每噸成品料的油耗將降低0.2L/T。
1.3.連續(xù)運轉的影響。瀝青拌合設備冷機啟動時,干燥滾筒需要預熱,電子自動點火裝置點火后,排氣溫度達到100℃~110℃時方能進料,剛開始進料時,進入干燥滾筒的冷骨料在條板內的分布不均衡,電子自動監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)中央控制器發(fā)出指令,調整燃燒開度,此時柴油燃燒不完全,油耗增加。因此,為使瀝青拌和設備生產(chǎn)的瀝青混合料符合規(guī)定的溫度標準,開機時設定的熱料溫度值要比連續(xù)操作1小時后的設定值要高。另外,連續(xù)運轉時間短,生產(chǎn)同等數(shù)量成品料的點火次數(shù)增加,預熱次數(shù)也增加,燃油燃燒不完全造成的浪費也在增加,總體油耗增加。長期的生產(chǎn)實踐證明,常溫下冷骨料水份含量控制在5%以下,設定熱料溫度值為185℃,操作1小時的燃燒油損耗為10L/T,而連續(xù)操作4小時,燃油損耗降為8L/T。因此為了節(jié)約能源應作好生產(chǎn)規(guī)劃,延長連續(xù)運轉時間。
1.4.進料異常影響。冷骨料在干燥滾筒內的加熱干燥主要依靠電子自動監(jiān)控系統(tǒng),根據(jù)進入干燥滾筒內的冷骨料多少自行調整燃燒開度,從而調整溫度的。實際熱料溫度圍繞熱料溫度設定值上下波動。當喂入干燥筒內的冷骨料異常時,實際溫度偏離設定值較多,溫度自動系統(tǒng)將自動調整燃燒開度,直到熱料溫度接近設定值。當喂入干燥筒的某一規(guī)格的冷骨料突然減少,其它集料供給不變,每批骨料稱量拌和時,由于此規(guī)格的骨料不足而等待。其它規(guī)格的骨料從熱儲存?zhèn)}中溢出,造成燃油浪費,同時生產(chǎn)效率低下。為減少油耗,降低成本,應嚴格按預先測定的集料曲線喂料,避免干燥過的骨料從回料口溢出。
瀝青儲料箱和供給系統(tǒng)的能源損耗
瀝青儲料箱和供給系統(tǒng)是瀝青拌合設備的主要部件。它用于儲存熔化瀝青,輸送瀝青到拌合器參與熱骨料拌合,熔化基質基質瀝青溫度一般控制在140℃~160℃。在拌合設備正式啟動前,要對瀝青儲料箱和供給系統(tǒng)進行預熱,使瀝青溫度達到規(guī)定范圍。連續(xù)運轉時間長短、瀝青儲料箱內儲存瀝青量都會影響能源損耗。
2.1.瀝青儲存量的影響。在瀝青拌合設備正式啟動前,都要對瀝青儲料箱內的瀝青進行預熱,使瀝青溫度符合規(guī)定的范圍。如果箱內存的瀝青過多或已凝固,熔化這些瀝青的所需熱量增加,這就需要設置較高的導熱油溫度,導熱油加熱系統(tǒng)長時間運行,增加了能源損耗。停機生產(chǎn)后,需要對導熱油循環(huán)降溫至100℃以下,瀝青儲料箱內的瀝青過多,吸收的熱量也多,導熱油散熱慢,降溫時間加長,增加電力損耗。
2.2.連續(xù)性操作。在拌合樓運轉前后,都要對瀝青儲料箱和供給系統(tǒng)預熱和降溫,如果連續(xù)生產(chǎn)時間過短,在完成同等生產(chǎn)任務的條件下,預熱和降溫次數(shù)增加,能源損耗增加。
電力損耗
一般來說,空載時的電能損耗是滿負荷時的30%~40%,瀝青拌合設備在啟動和停機前后,要預熱和降溫,在空轉過程中電能都要損耗。為減少空轉時間,在生產(chǎn)前作好生產(chǎn)計劃,減少空轉時間,縮短電能輸送距離,減少電能損耗。
瀝青拌合設備生產(chǎn)過程中存在許多方面的能源損耗,為了節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本,運根據(jù)情況作好生產(chǎn)規(guī)劃,配置足夠的相應設備,保證拌合設備連續(xù)運轉,提高生產(chǎn)效率,減少能源損耗。選擇合適的燃燒器類型,提高熱效率,以達到降低生產(chǎn)成本的目的。