隨著節能環保意識的不斷提高和能源結構的變化,目前國內很多瀝青攪拌站計劃將常規的燃油(柴油或者重油)燃燒器改為以天然氣為燃料的燃燒器。過去的燃油燃燒器火焰調節都是由伺服連桿機構帶動鼓風風門、燃油閥門聯動實現的,通過同步改變風門與氣閥開度的方法,控制火焰的強度。由于風門和氣閥的開度與空氣及燃油的流量是非線性的且無法量化,所以調節起來較為繁瑣,空燃比的控制也不可能十分正確,一般操作人員也很難掌控。
我們所研究的燃燒器是在不改變原有燃油燃燒器外殼形狀、主要部件及安裝尺寸的前提下,改變其燃燒方式,將其改造成可以使用天然氣為燃料的燃燒器,同時保持原有的燃油裝置,將瀝青攪拌站真正改造為燃用重油和天然氣兩用,從而大幅度降低初期投資費用和能源使用成本。
二、瀝青混凝土攪拌站燃油系統研究的現狀
近年來,隨國際原油上漲和能源環境污染的加劇,給瀝青路面施工行業帶來越來越大的成本壓力,尤其對于采用柴油或者重油為燃料的瀝青混凝土攪拌設備上的燃燒器,該燃燒器有用油數量大的特征,因此油價上漲將直接導致企業成本增加,而且這種成本無法在短時間內轉嫁出去。與此同時,由于天然氣的價格便宜、燃燒值高、節能環保等優點已成為燃燒器能源的新寵,燃油(柴油或者重油)改為燃氣后的經濟效益十分顯著,能達到降低生產成本的目的,并有效改善燃油(柴油 或者重油)燃燒器對周圍環境的影響。
現階段國內很多用戶的氣源是高壓或液化天然氣,氣罐切換或多臺機共同運行時氣壓經常出現較大波動。即便是管道供氣,當用氣的高峰期氣壓也會發生不穩定的情形。燃氣壓力不穩流量自然就會發生變化,直接影響到燃燒的熱效率。針對國內燃氣資源的國情,我們所研究的這套燃燒器采用高智能的數字控制系統,其主要特征是自動測量并穩定燃氣流量,從而實現空燃比(空氣與燃氣之比)的正確量化,在大范圍的火焰調節過程中,根據燃氣的流量同步配風,使燃燒效率始終處于佳狀態。
三、瀝青混凝土攪拌站燃油系統改造的背景探討
該項目是在當今社會高度關注節能降耗、關注環保的大環境下,為了讓我們的瀝青路面施工企業也能很好的適應社會發展的大環境,在努力為社會的快速發展做貢獻的同時盡量不再給社會造成能耗及環境方面的負面影響。隨著經濟的快速發展,國內外各地公路建設事業蓬勃發展,瀝青混凝土攪拌設備也是與日俱增。而目前國內外的瀝青混凝土攪拌設備所采用的燃燒系統主要還是以油(柴油或者重油)為燃料,在燃燒過程中未完全燃燒的油氣被大量的排放到空氣中,在大量消耗社會資源的同時給社會環境造成了巨大的污染。
而我們所研究的以天然氣為燃料的適用于各種型號的瀝青混凝土攪拌設備的燃燒系統就完全的擺脫了能耗高、污染嚴重的問題。天然氣燃燒效率遠高于柴油、重油,熱量利用率提高20%,比燃油便宜50%;同時天然氣還是一種清潔高效的能源,可減少二氧化硫和粉塵排放量近100%,減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%,并有助于減少酸雨形成,舒緩地球溫室效應,天然氣完全燃燒后所排出的是水和二氧化碳,從根本上解決了瀝青攪拌設備燃燒系統對社會環境污染的問題。另一方面瀝青混凝土攪拌設備以油(柴油或者重油)為燃料時點不著火的現象時常發生,在項目的正常生產過程中因為設備燃燒系統不能正常工作耽誤生產的情況屢見不鮮;甚至有時因為燃油(柴油或者重油)不能充分燃燒,在設備內聚集大量油氣,造成設備爆炸的案例時有發生,輕者造成設備損壞,嚴重者造成大量人員傷亡。而天然氣是采用電子點火根本不存在設備點不著火的現象,同時天然氣比重小于空氣,即使產生泄漏也會立即會向上擴散,不會積聚形成爆炸性氣體,安全性能高。
四、瀝青混凝土攪拌站燃油系統改造意義
該項目研究的目的就是從根本上解決瀝青混凝土攪拌設備能耗高、污染嚴重及降低設備故障率的問題。天然氣具有熱值高、燃燒產物少、能夠減少二氧化硫和粉塵排放量等特點,使用天然氣為燃料有以下優勢:
加快工程進度、工程質量
瀝青混凝土攪拌設備生產效率的高低在很大程度上取決于骨料加熱系統和燃燒系統的熱值。天然氣具有熱值高、潔凈、無雜質,相對于粘度相當高、雜質含量多、流動性差的重油來說,作為瀝青混凝土攪拌設備的加熱燃料,無論是從攪拌站啟動點火還是加大火力的速率均高于重油,生產效率要比重油和柴油略高一些。
天然氣作為加熱燃料,它燃燒值高,殘留物少,可以保持石料在加熱過程中不被任何物質所污染,石料表面清潔,開口空隙全部張開,增加瀝青與高溫狀態下的石料的吸附力,提高瀝青混合料的攪拌質量,工程施工質量。