沥青搅拌设备节能减排技术分析

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沥青搅拌设备节能减排技术和设备现状分析沥青搅拌站作为大型筑路材料生产设备，占据的投资比重较大，其中用电及燃料消耗是花费了大量的运行成本。节能减排作为重要的战略方针，在我国经济发展运行中发挥着重要作用。通过深入研究沥青搅拌设备节能减排技术，能尽快促进筑养路机械生产的节能化，有助于我国经济的可持续发展。伴随我国公路交通事业的蓬勃发展，公路机械设备施工取得了显著成就，其中沥青搅拌设备在我国公路施工中占据很大比重。因为我国沥青搅拌设备市场的发展前景广阔，国外厂商纷纷入驻，在为市场注入新鲜活力的同时，也不断推动国内企业引入新技术，从而提高国内沥青搅拌设备的技术水平。随着工业化和城镇化快速发展，能源消耗强度较高，“节能减排”这一话题成为人们关注的焦点。在工业领域，高投入、高消耗、高污染的搅拌设备是能源消耗和污染大户，如何提高沥青搅拌设备节能水平，是实现我国“节能减排”的重要保障。本文通过分析沥青搅拌设备节能减排技术和设备现状，以期为同行提供参考借鉴。

一、我国沥青搅拌设备排放现状

据不完全统计，我国当前约有1万多台沥青搅拌设备，其中大部分都是间歇式设备，约35%设备的使用时间在1～5年。沥青搅拌设备的用电及燃料消耗是运行中最主要的能耗方式。一台3000型的间歇式沥青搅拌设备的总功率为700～900kW，每小时消耗燃油1500kg。沥青搅拌设备工作中对环境造成的污染主要体现在以下方面：第一，冷骨料装卸、输送和除尘器排粉中可能产生的PM10、PM2.5等颗粒污染物；第二，烟尘污染，其中包括燃料燃烧后诱发的有害气体和PM颗粒污染物；第三，沥青放料环节产生的CO、SO等。虽然我国搅拌设备技术水平不断提高，但从整体上看，依旧与国外品牌有很大差距。有些单位并没有系统的物料存储管理制度、操作培训流于表面，未能严格按照岗位操作开展作业。

二、沥青搅拌设备节能减排技术

沥青搅拌设备作为大型成套产品，牵涉烘干、筛分、燃烧、搅拌、存储、加热及自动控制等技术的应用。笔者认为，沥青搅拌设备的节能减耗，应从以下几点入手：第一，沥青、管路、阀门等的保温加热；第二，电机的驱动；第三，冷骨料的烘干加热。首先，借助保温材料减少热量的耗散率，如在成品仓、烘干筒、搅拌锅等部位应用加厚保温技术，降低热量的损失。其次，燃烧器作为沥青搅拌设备的重要部件，在其运行过程中，要适当增加空气系数，确保空气燃料混合比处于最佳状态，实现燃料油的充分燃烧。同时，要使用替代能源，如煤、重油等，倡导低碳环保。另外，间歇式沥青搅拌站的骨料在振动筛分的过程中，会造成热量的散失。若使用连续式沥青拌和，则在某种程度上能缩短工艺流程。相关研究指出：在同等生产力的前提下，连续式设备的动力消耗能减少25%左右，燃油节约1.0～1.5kg/t。国外，连续式搅拌设备的技术已经比较成熟，设备的投入小、环保性能好、生产率较高。通过核心烘干滚筒新材料的研发，能有效减少整体的重量，这在某种程度上能节约20%的电能；使用特殊的烘干滚筒结构设计，最大限度提高热交换效率。振动筛使用振动电机方式，这与传统电机加皮带轮驱动偏心块的方式相比，能节约50%的电能；通过在沥青站装配旧沥青废料再生设备，在某种意义上节省了沥青和石料。积极引入先进计量技术，提高计量精度，有效节约了混合料的搅拌时间，节约了能源。在动力传动位置，要避免不必要的传动环节，从而提高电机的功效。最后，创新沥青混合料生产工艺。与传统的热伴沥青混合料相比，温拌沥青混合料骨料加热温度约120℃左右，所以节能约20%左右。

三、沥青搅拌设备现状及发展方向

沥青搅拌设备市场的供应与需求有重要关联，当前我国沥青搅拌设备的厂商众多，且企业借助成本控制、品牌建设、技术合作及销售渠道等实现可持续发展，从而满足市场的个性化需求。同时，该行业工程机械配件、钢材等原材料供应充足，能满足企业的生产需要。根据当前的沥青搅拌设备现状来看，外资企业因自身的技术和资本优势形成了垄断，在价格方面具有主导权，所以利润空间比较大。国内企业借助自身的技术积累，缩短了产品质量与外资产品的差距，特别是5000型设备因技术壁垒较高，导致其产品价格相对较高。在低端领域，生产企业的数量繁多，且产品质量没有保障，价格相对较低，难以形成规模。整体来看，行业收入和利润水平呈逐渐上升趋势。国内沥青搅拌设备企业要想不断提高自身的核心竞争力，需不断迎合行业的发展潮流，不断提高自身的产品质量，强化品牌建设，打造适合自身发展的销售渠道。在未来的发展历程中，要自己研发环保、节能及废旧沥青混合料再生设备，着重研发关键零部件的制造与自主研发。国内大型沥青搅拌设备大多是4000型-5000型设备，其制造难度、技术含量比较好，并随着型号的增加，面临的技术问题越来越繁琐，如除尘系统、振动筛、燃烧系统的供应等受到极大限制。但与之相对应的是，大型沥青搅拌设备的利润率比较高，企业在大型搅拌设备的研发优化方面花费了大量精力。节能减排背景下，对粉尘排放、节能降耗、设备噪声、有害气体的排放等提出了更高的要求。当前，国内外先进沥青搅拌设备制造企业纷纷创新技术，在能耗节约和环保方面取得了显著成就。

通过沥青搅拌设备的研发，对废旧沥青路面混合料筛分、加热、回收、破碎等，然后重新搅拌成新混合料，重新铺设路面，这能有效节约沥青、砂石等原材料，有助于后续环保工作的开展。智能化背景下，搅拌设备的控制系统通常应用人机工程学设计等，在提高沥青混合料搅拌设备计量精度的同时，对监测技术、智能化控制提出了更高的要求。行业内要创建设备运行数据库，便于设备维护检测工作的顺利开展，以此提高搅拌设备控制的科学性。此外，核心配套件作为工程机械行业发展的重要根基，在工程器械发展至一定水平后，关于行业技术的研究主要集中在燃烧器、控制系统等核心配件方面，但伴随我国沥青搅拌设备市场的发展，核心人才及技术的匮乏造成核心配套件严重受限，同时这种现状很难扭转。鉴于此，行业企业要适当拓展自身发展的产业链，加强核心配件的自主研发工作，从而打破自身的发展局限。

四、建议

关于沥青搅拌设备的节能减排工作，可以从以下几点入手：首先，提高燃油效率。通过优化燃烧器喷嘴与进风方式，节约电能消耗，便于风油比的调整，以此提高燃油效率；强化低温除尘技术及烟气温度的优化，最大限度减少污染排放，节约能耗。开机前，应清除输送带附近散落的物料；先空载启动，待电机正常运转后方可带负荷工作；设备带负荷运转中，需设专人对设备进行跟踪巡查，及时调整胶带，观察设备运行状态，看有无异响和反常现象，外露的仪表显示器是否工作正常等。若发现异常，应及时查明原因并予以排除。每班工作结束后，应对设备进行全面的检查和保养；对高温的运动部件，每班作业后须加换润滑脂；清洗空压机的空气滤芯和气水分离器滤芯；检查空压机润滑油的油面高度和油质；检查减速器内的油面高度和油质；调整胶（皮）带、链条的松紧度，必要时更换胶（皮）带和链节；清扫除尘器中的粉尘和散落在场地中的杂物、废料，保持场地整洁。其次，避免粉尘外溢。应用过滤风速低、致密性好的特殊过滤材料，同时借助高压空气脉冲反吹技术；干燥滚筒，使用全密封结构搅拌主楼，保证系统处于负压运行状态，防止出现粉尘外溢的情况。在每天工作任务完成后，清洗搅拌缸的过程中适当增设喷雾装置，并在楼体内加设吸尘系统，在拌缸内增设加热系统，提升其工作效率，降低预热搅拌粉尘的排放量。另外，创新废弃物排放方式。再生装置上的加热蓝烟，经干燥滚筒的二次燃烧后，避免有害气体直接排放至大气；在除尘设计中要统筹考虑布袋的前后端压差、腔内空气流速、远程废气流速等因素，从而实现超低排放、高效除尘的目标。在废粉外排的控制过程中，应使用加湿搅拌方式，最大限度提高减排效果。最后，尽量避免噪声的出现。在冷料集料板上增设橡胶板，降低石料对集料钢板的冲击，同时在大型搅拌设备中加设消音装置，减少噪音的辐射范围，使用优化的提升机、搅拌机设计及特殊的驱动方式，并增设保温隔音结构，保证设备的正常运转，降低噪音。

综上所述，节能经济背景下，沥青搅拌设备的节能减排问题尤为重要。当前我国在搅拌设备的运行中，均能起到节能减排的效果，比如除尘系统中的变频控制技术、冷料的预处理技术等，但在具体运行过程中，可能会增加运行成本，所以造成其适用范围比较窄。由此可见，国家在引入国外先进技术的同时，要开展国内沥青搅拌设备节能减排技术的研究，并颁布相应的奖励措施，适当对节能减排的企业实施资金补助，且要做好节能环保措施，从而最大限度地降低环境污染。伴随我国沥青搅拌设备的发展，行内企业要不断提高自身的专业化能力，同时及时调整战略发展方向，以此提升自身的核心竞争力。另外，企业要积极调整产业结构，整合赢利能力强的企业，从而实现自身节能减排技术的可持续性发展。

作者:燕培荣 单位:中铁二十局集团第二工程有限公司