沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术改造.docx
《沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术改造.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术改造.docx(21页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术改造滁州市公路管理局对下属养护工区6台30t/h沥青混凝土拌和机进行燃油系 统节能技术改造,以沥青代替柴油。因地制宜,结构简单,操作方便,性能良好, 安全可靠,投资少、收益大,有效地降低了公路养护成本,具有推广价值。本文 对该项技术进行全面介绍。 关键词 拌和机 燃油系统 技术改造 节能 1 项目由来 我省自1996年起,在全省范围内开展公路机械化养护关键问 题的研究与应用科研项目,到2001年底,全省先后建立起51个标 准机械化养护工区,为我省公路养护改革走向市场化探索出了新路 子,取得了公路养护经济效益和社会效益的显著成果。 在公路机械化养护工区覆盖全省公路
2、网的同时,我们在调研中发现继续推进公路养护改革走向市场化,要研究攻克的问题很多, 其中如何降低机械化养护成本、特别是养护机械燃料支出,仅以 黄山市谭家桥养护工区为例(见表一),燃料费占各项总支出的 46.15%。近年来燃油价格不断攀升,油价涨至每吨3500-4000元左右。我们分析各种养护机械发 动机燃料暂时还找不到替代的燃料,在沥青混凝土拌和设备生产 中,集料的烘干一项,耗用柴油数量相当可观,随着柴油价格上 涨,导致拌和成本加大,带来公路养护成本急剧升高。因此,寻 求价格适中的其它替代燃料成为我们工作的急需和重心。 沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术由安徽省公路管理局主 导开发,本着安全、节能
3、、环保、简便的原则,实现在原生产率不变的情况下,降低燃料成本,提高拌和机的经济效益,同时也为 推广到其它类似的燃料锅炉的节能提供可能的途径。 表(一) 工区历年主要机械核算表 单位:元 考核期机械数台班台班费收入各项支出各项总支出盈 亏维修费燃料费折旧费其它费用1998年71078446040.2295861.92102627.85114862.8651232.50364585.13+81455.091999年7798586974.2237916.02115542.79157237.8648612.60359309.27+227664.952000年81121940673.8859084.05
4、377183.49170327.9294180.50700755.96+239897.922001年8907876142.7363977.40324724.77174595.005907.10569204.27+306938.46合计39042849831.05256839.39920078.90617023.64199932.701993874.63+855956.42各项支出占总支出百分率(%)12.8846.1530.9510.022 国内外研究现状 国内外沥青混凝土拌和机的集料烘干加热装置大部分采用柴 油作燃料,少部分采用重油,国外也有用天然气作燃料,它有更 优良的燃料特性,但是价格昂
5、贵,仅限于获得天然气较方便、 较便宜的地区。 国内也有少量的中小型沥青拌和机仍然烧煤,煤的发热值 低、火焰不稳定、温度不易控制,并且劳动强度大,环境污染严 重。燃煤的优点是价格较便宜。 国内的沥青拌和机绝大多数以柴油为燃料,少数用重油。生产率60t/h以上大中型沥青拌和机所 用燃烧器构造复杂,自动化程度高,风油比自动调控,具有自动点火、火焰温度可调、火焰温控及熄火安全保护功能,燃烧效率90%,节 能效果好。60t/h以下的沥青拌和设备燃烧器相对于大中型沥青拌和 机构造简单,风油比调控手动,人工点火,火焰温控根据简易检测工 具或施工经验,燃烧效率75%,节能不显著。 安徽省科学技术情报研究所出示
6、的科技查新报告指出:“国内 文献中有关沥青混凝土拌和机燃油系统节能技术研究方面,有关以沥 青为燃料用于沥青混凝土拌和机,主要是用在60t/h以上的大型沥青 混凝土拌和设备上,60t/h以下沥青混凝土拌和机节能,主要是以燃 重油和煤为节能手段。从检索的情况看,未见有在60t/h以下沥青混 凝土拌和机上使用沥青代替柴油作燃料的研究或应用的文献报道。” 3 用户需求、系统目标和系统开发原则 3.1 用户需求 1)养路机械化施工的目的。实现筑养路机械化是提高公路施工和 养护质量必不可少的手段,是促进公路事业发展的物资技术基础。坚 持筑养路机械技术改造,节约机械的各项消耗费用,减少公害,便利 操作、实现
7、生产过程自动化,有利于提高筑养路机械的技术性能和经 济性能。 2)沥青混凝土拌和工艺流程分析及工作原理。沥青混凝土拌和机 是沥青路面施工和养护的关键设备,按照施工要求,应完成以下基本 工作: a、冷矿料的烘干、加热与计量; b、沥青的加热、保温与计量; c、按照一定的配合比,将热矿料(或加适的矿料粉)与热沥青均匀 地拌和成所需要的成品料。 目前,国内各种拌和机根据所采取的工艺流程的不同,主要可分 成两大类: (1)强制间歇式沥青拌和机。其特点是冷矿料的烘干、加热以及 热沥青的拌和是先后在不同的设备中进行,拌和方式多为强制式,其 工艺流程见图一。 图一 强制间歇式沥青拌和机工艺流 (2)滚筒式沥
8、青拌和机。这是上世纪七十年代国外出现的一种新型拌和工艺,即冷矿料的烘干、加热与沥青的拌和是在同一滚筒中进 行,其拌和方式是非强制式,矿料在旋转滚筒内自行跌落而实现被沥 青的裹覆。其工艺流程见图二。 图二 滚筒式沥青拌和机工艺流程 根据工艺流程,无论是强制间歇式拌和机还是滚筒拌和机,石料 烘干、加热是一道主要工序。 3.2 系统目标 通过对沥青混合料拌和机烘干加热系统的改造,改善其工作的经 济性,降低养护成本,节约能源,实现技术经济指标,降低拌和成本 幅度达到30%。 第一,以滁州市公路局为试点,实行节能增效积累经验的目的。 通过燃油系统以精制程度低、用途单一、价格低的沥青(或重油)代替 精度高
9、、用途范围广、价格高的柴油,节约有限的石油成品能源,在 能源得到合理利用的同时,降低养护成本。 第二,进一步完善和提高,优化系统结构,提高燃烧系统科技含 量和燃烧系统效率。 第三,在滁州市公路局技术改造成功的基础上,在全省公路系统 51个标准机械化养护工区进行推广。 3.3 系统开发原则 1)经济性。由于基层养护单位员工素质和技术力量等诸多条件的 限制,系统的改造必须因地制宜、操作简单、运行可靠、投入少,同 时替代燃料来源有保障,价格要低。 2)安全性。系统必须安全可靠、防护措施简便易行。 3)环保性。系统的节约不能以牺牲环境为代价,不能有废水、废 渣排出,同时废气的排放要符合国家环保标准。
10、4 系统的基本功能和开发要求 4.1 系统的基本功能 为了满足集料烘干应达到的燃烧温度,系统应具备满足燃烧器工 作所需的雾化条件,应具备降低沥青粘度,保证稳定的工作压力、可 靠的加热温度控制系统及安全方面防护措施等功能。 1)满足雾化条件功能。生产率60t/h以下的沥青混合料拌和设备, 由于燃烧器类型多种多样,其所需的雾化条件差异较大,雾化时所需的燃料粘度、输送压力、供风量都不相同。因此,改造后的燃油 系统应能满足不同类型的拌和设备所需的雾化条件。 2)降低粘度功能。通过加热方法可降低沥青粘度,加热后沥 青温度应根据燃烧所需的粘度确定。为了满足粘度要求,通常燃 烧用的沥青温度在180200之间
11、,此温度下的沥青粘度一 般10E,加热后沥青一般不易老化变质。由于一般加热方法 温升较慢,若采用电加热,温升较快、温升速率可达20/h。但 要采取强制对流、加速循环等措施,控制沥青加热温度和加速热 交换。 3)保持稳定的工作压力功能。稳定的工作压力通常是由沥 青泵和管路阀门系统提供,沥青泵提供油流动力,阀门调节燃烧 器需要的不同工作压力。 4)加热及温度控制功能。通过加热升高沥青温度、降低其粘 度。为了保持沥青燃烧时的温度及温升要求,采取电加热方法, 并将加热温度控制在某一固定范围,防止温度变化导致燃烧器火 焰波动,影响燃烧效果。同时为了防止温度过高、沥青变质或自 燃,加热控制系统应具备自动控
12、制沥青温度升高或下降的加热器 自行停、开的功能。 5)安全保护功能。燃料沥青供给系统在工作时,其载体具有较高的温度,承受一定的压力,为了确保操作人员 不被烫伤,应采取隔热、防泄漏等安全装置。 4.2 系统开发要求 1)严格执行国家有关规范和技术标准。 2)满足生产要求。 3)充分利用现有设备。 4)因地制宜,不影响原场址布置。 5)使用方便,操作简单。 6)技术要求符合基层操作人员的业务水平。 5 系统的构造及系统运行环境 5.1 系统的构造 该系统的主要构造由加热罐、燃料供给系统、电器控制系统、预热保温装置等组成。 5.2 系统构造各部分主要功能 1)加热罐。由罐体、加热管组成,其主要功能就
13、是降低沥青粘度,保持设定的工作温度,满足燃烧器的燃烧粘 度要求。 2)沥青供给系统。由油泵、管路、阀门及相应的温度仪表构成,主要功能就是保持稳定压力、输送燃料。 3)电器控制系统。由温控仪、相关的开关组成,主要功能是控制系统中的各类电器组件。 4)预热保温装置。由电热带、电热片等组成,其功能是保证高温沥青热量不散失,降低输送燃料时粘滞阻力, 保证电机正常运转。 6 系统设计 6.1 现有沥青拌和机燃烧器类型结构分析 我省养护工区现有沥青混凝土拌和机就其工艺流程分间歇式、连续式两种,两者燃烧方式、燃烧机理各不相 同,其燃烧类型大致可分为四种: 1)低压旋风炉燃烧室。以高压旋转空气流为雾化剂,燃油
14、压力低(0.080.15Mpa)雾化质量要求不高,要求粘度 510E,可调二次风,其结构如图三所示。 图三 煤、油两用微型旋风炉工作原理 1、密封圈联接法兰 2、喷火口 3、燃烧 4、二次风口 5、炉体 6、一次风口 7、窥视孔 8、炉门 9、风管 10、窥视孔玻璃钢 11、二次风管 12、接料斗法兰 13、过料通道 14、预燃区 15、燃烧区 2)油压式机械喷嘴燃烧器。用于高压油流小孔喷出时压力的突然降低使油流分裂、破碎进行雾化。燃油压力 为0.51Mpa,雾化要求高,要求 粘度7E,可调空气压力,其结构如图四所示。 图四 油压式机械喷嘴结构示意图a)无回油; b)回油式1-分油片; 2-离
15、心涡流片; 3-雾化片 3)转杯式机械燃烧器:带预热燃烧室,其工作原理是将油导入高速旋转的扩张形杯中,离心力将油、推向杯口,并使油向 四周分散均匀地甩出,从而取得雾化效果。燃油压力为0.050.5Mpa, 雾化一般,要求粘度8E,不可调空气压力,其结构如图五所示。 图五 转杯式机械喷嘴示意图1-转杯;2-次风嘴;3-二次风嘴;4、导风室(旋流叶片);5-风扇叶轮;6-一次风进口;7-转轴;8-油管;9-电动机;10-进油体 4)低压直流式燃烧器:带预热室,它是以燃烧的全部或大部分助 燃空气作雾化剂。调节风量主要靠油嘴前后滑动改变空气出口 截面积来进行。燃油压力为0.51.5Mpa,雾化要求高,
16、要求粘 8E,可调空气压力。其结构如图六所示。 图六 低压直流式喷嘴示意图1、喷嘴体空气管 2、重油阀 3、调风外套管(重油嘴子) 4、重油管(内套管) 5、风量指针与刻度盘 6、偏心轮 7、调风手柄 8、密封垫 6.2 替代燃料的选择 用于沥青混凝土拌和机燃油通常有固体燃料(煤),气体燃 料(天然气),液体燃料(柴油、重油、沥青、其它废油、原油),选 择时在考虑经济性的同时,还应结合场址的局限性、投入设备多 少、环境保护、降低劳动强度、劳动安全等因素。其方案比较如下: 1)气体燃料。需重新添置设备,气源不丰富。 2)固体燃料。如煤、燃煤本身价格便宜,但煤发热值低,火焰 不稳定,温度不易控制,
17、劳动强度大,环境污染严重,须添置粉煤 机、燃料室、盖库房,投资费用大。 3)以原油作燃料。虽然我省境内有原油,但获取时困难较多(能 源浪费因素)。 4)重油。价格低廉,与柴油价差1300元/吨,经济性好,但需 投资10万元重新添置100吨储油罐、加热系统、管路及保温设施, 不仅投资大,而且大部分工区原场址规划后无法安装新设施。养护 工区拌和机年耗油仅100余吨,相比用量不大情况下又多了一个品 种多了一道采购程序。 5)沥青。特征类似重油,可在原路用沥青加温罐中就地取材,无 须较大场地,只须添置高温加热装置,做好防烫伤、防高温油泄漏 措施即可,价格与柴油相比每吨低1000多元,虽然沥青价格比重油
18、 高出300元/吨,与采用重油方案相比,选用沥青综合经济性更好些。 6.3 沥青的燃烧机理 道路沥青是一种复杂的高分子碳氢混合物,其化学元素主要是 碳(8087%)和氢(1015%),燃烧时基本上是蒸发、裂化与裂解 (500700),其可燃基低,发热值在38500KJ/kg42000KJ/kg,具 有较高的热值,燃烧性能好。加热至180200后粘度10E, 经雾化后形成微小颗粒,与合适的空气混合后充分燃烧,燃烧室内 温度可达1500,完全能够满足任何状态下烘干需要。常见沥青火焰的颜色与温度的关系如下: 暗红色约600深红色约700红橙色约900橙黄色约1100白色约1300白炽色约15006.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 沥青 混凝土 拌和 燃油 系统 节能 技术改造
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【胜****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【胜****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。