公路沥青拌和站节能减排论文

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1拌和站污染物排放来源及节能减排技术分析

1.1拌和站污染物排放来源分析

污染排放来源的分析是进行污染控制的关键，也是识别节能减排关键驱动的基础。通过对沥青拌和设备系统构成及工艺流程的分析，找出了拌和站污染物排放的主要来源，并将其归纳为燃烧装置、沥青混合料拌和工艺、拌和设备以及旧沥青路面材料等四个方面。

1.1.1燃烧装置

燃烧装置是向干燥滚筒提供燃烧能量，将骨料加热烘干。拌和站燃烧装置是污染排放的主要来源，燃烧器燃烧主要以烧火油为燃料。烧火油是从废旧轮胎、化工废渣、煤焦油、煤焦沥青、泔水油等废料中提取，并用于工业锅炉燃烧的油料，由于原料和生产工艺的差别，得到的产品成分相差很大。用烧火油作为燃料往往存在排放严重超标、设备腐蚀损坏严重等问题，在其燃烧过程中也会产生大量的SO2、NOx、CO2等污染物。

1.1.2沥青混合料拌和工艺

目前，道路路面建设中基本采用的是传统的热拌沥青混合料，它是将沥青从常温加热到140℃左右，将骨料从常温加热到160℃～180℃，然后再在160℃的高温下将沥青和矿粉进行拌和[15]。热拌沥青混合料的加热过程主要以烧火油为燃料，将沥青加热到如此高的温度，不仅要消耗大量的能源，而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的CO2、SO2、NOx及粉尘，严重影响周围的环境质量。据辽宁省公路局统计，每生产1吨普通热拌沥青需消耗燃料油7.98kg，排放CO223.72kg，此外，废气及粉尘还对施工人员的健康造成伤害。

1.1.3拌和设备

拌和设备主要包括骨料供给设备、干燥滚筒设备、除尘设备、搅拌设备及振动筛分设备，拌和设备的装机功率很大，一般可达500kW以上，因此，拌和站的生产需要消耗大量的电能。按辽宁省每年生产沥青混合料600万吨及每生产1吨混合料大概需要4.183度电计算，辽宁省所有拌和站全年需要消耗电能约2510万度。此外，集料烘干和热料提升过程中会产生大量的粉尘，沥青混合料在拌和及铺摊过程中会产生大量的沥青烟、苯可溶物等有害气体，对施工人员的健康造成伤害。

1.1.4旧沥青路面材料

在沥青路面的大中修工程中，由于旧沥青路面的路用性能下降，需要将旧的沥青路面开挖翻新更换成新的沥青路面材料。旧沥青路面材料不易降解，直接排放到环境中会对其造成长期的污染。以9m宽普通沥青路面，路面面层结构6cm，旧沥青路面混合料的密度2.43t/m3计算，1千米该等级的沥青路面所产生的旧沥青混合料的质量就达到1312t之多。因此旧沥青路面材料的废弃不仅对环境造成了污染也浪费了大量的资源。综上，燃烧装置、拌和设备、沥青混合料拌和工艺及旧沥青路面材料废弃带来的能源消耗是拌和站污染物排放的主要来源，而能源消耗的降低又依赖于新技术、新设备的应用，即拌和站节能减排的关键在于节能减排技术。

1.2拌和站节能减排技术分析

新能源、新技术的应用对节能减排工作有着重要影响，也是拌和站节能减排的关键驱动。目前，拌和站节能减排新能源、新技术主要包括：油改气技术、温拌沥青技术、稀土永磁电机技术及厂拌冷再生技术。这些技术的应用能够有效降低燃烧装置、热拌沥青混合料加热、拌和设备及原料使用产生的污染排放量。

1.2.1油改气技术——燃烧装置

油改气技术是将沥青拌和站燃烧装置燃烧所需的燃烧油改为以天然气为燃料的技术，由于天然气具有燃烧清洁、安全性高、对设备腐蚀性较小的优点，因而，油改气技术能够有效降低燃烧器的污染物排放量。通过对油改气技术减排量的计算可以检验其减排效果。

1.2.2温拌沥青混合料技术——沥青混合料拌和工艺

温拌沥青混合料是一类拌和温度和施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间，性能达到热拌沥青混合料标准的新型沥青混合料。与热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料的应用可以降低生产和施工温度，减少燃料消耗，节约资源，保护环境，且具有如下的特点：

（1）施工温度可降低20℃～60℃，可节省20%～30%的燃料消耗；

（2）有效减少污染物排放，减轻对环境的污染和对施工人员健康的损害；

（3）减轻热拌过程中沥青的老化，延长沥青路面的使用寿命；

（4）可以延长施工季节。

1.2.3稀土永磁电机技术——拌和设备

稀土永磁电机作为一种高性能的电机，具有很好的节能效果，平均节电率高达10%以上，专用稀土永磁电机的节能率可达15%～20%。它的利用能够减少拌和设备的用电量，进而降低废气及粉尘的排放量

1.2.4厂拌冷再生技术——旧沥青路面材料的循环利用

厂拌冷再生指将旧的沥青路面材料经破碎、筛分，以一定的比例与新集料、沥青类再生结合料、活性添料、水进行常温拌和、常温铺筑形成路面结构层的再生技术。厂拌冷再生技术采用的是常温拌和、常温施工技术，使得旧沥青混合料达到100%利用，资源得到合理有效利用，环境污染得到最大限度地降低。并且，冷拌沥青混合料规避了沥青高温老化问题，施工季节影响也适当放宽，使其作为路面基层或下面层，其性能较热拌沥青混合料作为同样层次时具有更大的优越性。此外，旧料的重复利用还减少了新材料的使用，带来的社会效益也是明显的。

2辽宁省拌和站减排的实践

辽宁省公路局为提高公路沥青拌和站的节能减排水平，提出了建设“绿色拌和站”的理念，通过沥青拌和站油改气技术的推广和其他技术的试点应用，切实提高了公路拌和站的节能减排水平；同时为改变沥青路面大中修养护高能耗、高排放的现状，公路局大力推广温拌沥青路面技术和沥青路面再生技术在沥青路面改造中的应用，降低公路养护管理的能耗和污染物排放，提高旧沥青路面材料的回收利用率，进而达到节能减排的目的。

3结论

沥青拌和站在公路节能减排方面具有极大的发展空间，节能减排技术作为拌和站节能减排的关键驱动因素，对公路节能减排有着重要的影响。通过辽宁省公路拌和站采用油改气、温拌沥青混合料、稀土永磁电机、厂拌冷再生等节能减排技术的应用实验，测算其年CO2减排量至少为4.788万吨、2.856万吨、0.6024万吨、13.308万吨，从而证明其具有显著节能减排效果。辽宁省普通公路管理部门以此为基础，编制了《辽宁省普通公路2013～2020年节能减排发展规划》。此外，本项研究成果还丰富了公路建设、养护和管理领域节能减排的相关理论，为各级政府公路管理部门制定和实施各项鼓励和发展节能减排的相关政策提供依据。

作者:范厚明温文华丁钦张福涛武威金松单位:大连海事大学辽宁省交通厅公路管理局