張志文

1 問(wèn)題的提出

隨著公路建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，利潤(rùn)空間日趨縮小，現(xiàn)代化施工、修筑、工藝技術(shù)的要求不斷提高，加上公路建設(shè)的投資、造價(jià)及成本費(fèi)用也提出了相應(yīng)嚴(yán)格的條件和要求。況且石油產(chǎn)品的持續(xù)上漲，燃燒油與柴油價(jià)格差價(jià)不是很大，價(jià)位參差不齊，而且燃燒油性能不是很穩(wěn)定。經(jīng)幾個(gè)路面施工后的機(jī)械成本分析，瀝青拌和站燃油費(fèi)用約占機(jī)械成本的30%～40%。為了降低成本，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益，而燃油消耗成本是瀝青混凝土拌合設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用中最主要的成分。燃油改煤的應(yīng)用對(duì)黑色路面施工企業(yè)的生產(chǎn)成本提高有一定的影響。

為此通過(guò)各方面技術(shù)資料的整理和現(xiàn)場(chǎng)考察，針對(duì)嘉安路面工程對(duì)瀝青拌和場(chǎng)燃燒系統(tǒng)進(jìn)行油改煤技術(shù)革新。

2 設(shè)備的技術(shù)性能要求

1)燃燒爐的發(fā)熱量與瀝青拌和站的生產(chǎn)能力及溫度要求相匹配，對(duì)骨料無(wú)任何污染;2)火焰形狀可調(diào)性好，火力控制簡(jiǎn)便，且溫度變化均勻穩(wěn)定，一般在±5℃;3)燃燒充分熱效率高、節(jié)能，煙塵等各項(xiàng)指標(biāo)排放符合環(huán)保要求;4)燃燒系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠，維修保養(yǎng)成本低，通用性強(qiáng);5)點(diǎn)火容易，燃燒穩(wěn)定，升溫速度穩(wěn)定迅速，必須滿(mǎn)足相關(guān)要求。

3 可行性分析

1)采用0號(hào)柴油作為燃料。采用0號(hào)柴油作為燃料，燃燒可產(chǎn)生穩(wěn)定的火焰，已被施工單位廣泛采用。而且運(yùn)用成熟，但成本很高。

2)采用天然氣作為燃料。采用天然氣作為燃料，受氣源影響較大且國(guó)家對(duì)氣體燃料保管的管制較為嚴(yán)格，運(yùn)用不廣泛，安全性要求很高。

3)采用重油作為燃料。采用重油作為燃料，該方案也有許多施工單位采用。比較有爭(zhēng)議的是:重油含硫燃燒后產(chǎn)生SO2對(duì)除塵布袋影響及不完全燃燒產(chǎn)生的高濃度殘質(zhì)粘附碎石后對(duì)瀝青混合料的影響存在爭(zhēng)議，有待進(jìn)一步研究。

目前甘肅路橋公司已運(yùn)用了該系統(tǒng)，重油在低溫時(shí)流動(dòng)性差、燃燒不完全，含水量高，而且還含有小部分輕質(zhì)油等質(zhì)量問(wèn)題，為達(dá)到理想的燃燒穩(wěn)定性，通常做法是對(duì)其加熱，這無(wú)疑增加了使用成本。使用重油后該機(jī)累計(jì)出料23萬(wàn)t左右，布袋已基本報(bào)廢，布袋的使用時(shí)間遠(yuǎn)低于布袋出料50萬(wàn)t的設(shè)計(jì)壽命。

4)采用煙煤作為燃料。煙煤作為燃料的缺點(diǎn)是質(zhì)量不穩(wěn)定，有的煤發(fā)熱值低、火焰不穩(wěn)定、溫度不宜控制，其次燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的灰分進(jìn)入干燥筒及對(duì)干燥筒的損傷比較嚴(yán)重。但其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，經(jīng)過(guò)對(duì)目前國(guó)內(nèi)采用煙煤作為燃料的拌和樓考察，發(fā)現(xiàn)成功使用的案例不是少數(shù)。煙煤作為燃料的缺點(diǎn)是可以改進(jìn)的，關(guān)鍵在燃燒爐的改進(jìn)及采用先進(jìn)加工技術(shù)對(duì)煙煤材料質(zhì)量進(jìn)行控制。

4 煤粉燃燒裝置組成及工作原理

結(jié)合遼筑LJW2000瀝青拌和站的特點(diǎn)，本油改煤技術(shù)采用RMF系列煤粉燃燒爐及磨煤噴粉機(jī)。煤粉燃燒爐及磨煤噴粉機(jī)的特點(diǎn)和LJW2000型瀝青拌和站的有機(jī)組合有利于提高煙煤的熱效率，使之在密閉的燃燒室內(nèi)完全燃燒并形成穩(wěn)定的火焰。其組成包括燃燒爐堂、粉煤機(jī)和燃油引火系統(tǒng)。主要功能包括粉煤、粉煤輸送、送風(fēng)、點(diǎn)燃和燃燒;根據(jù)溫度要求，隨時(shí)調(diào)整供煤量及風(fēng)量，兩者最佳匹配可充分燃燒，提供足夠熱量。

燃油改煤技術(shù)應(yīng)用中需注意的問(wèn)題:

1)燃燒爐與磨煤噴粉機(jī)匹配的要求。燃燒爐與磨煤噴粉機(jī)匹配是由拌和樓產(chǎn)量決定的，產(chǎn)量大的拌和樓要求加熱量大，研磨噴粉機(jī)產(chǎn)量也要大。

2)煤質(zhì)的要求。a.進(jìn)料的粒徑小于15mm，而且經(jīng)研磨后粒度必須控制在200目左右(誤差±10%)。b.發(fā)熱量不小于5 500 kcal/kg，經(jīng)調(diào)查以大同煤為準(zhǔn)。c.灰分不大于12%，灰分影響燃燒值，使發(fā)熱量降低，如果煤的含硫量高，爐膛易結(jié)渣，清渣難。d.揮發(fā)分不小于25%，揮發(fā)分達(dá)到時(shí)燃點(diǎn)升高，燃燒困難。e.含水量控制在3%～5%，水分過(guò)大，煤粉和空氣混合易結(jié)成團(tuán)，影響燃燒。f.煤灰燃點(diǎn)不小于1 450℃。

3)場(chǎng)地的要求。a.高速公路施工多為野外作業(yè)，拌和場(chǎng)地多為臨時(shí)用地。在考慮場(chǎng)地布置時(shí)需留出足夠的場(chǎng)地供燃煤堆放。開(kāi)工前備足用量，避免使用過(guò)程中進(jìn)貨不及時(shí)或臨時(shí)進(jìn)貨無(wú)法監(jiān)控引起質(zhì)量波動(dòng)。b.燃煤的存放需搭棚遮蓋，防止雨水淋泡。如果濕度過(guò)大則應(yīng)烘干，煤中水分含量應(yīng)少于5%。c.加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理及環(huán)保措施，以提高其使用的廣泛性和前景。

4)其他需要調(diào)整的措施。a.煤粉燃燒產(chǎn)生灰分增多加大了除塵的工作量，建議調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)增大除塵箱內(nèi)負(fù)壓提高除塵效果，加強(qiáng)監(jiān)控力度防止出現(xiàn)排粉不及時(shí)。b.煤粉燃燒容易產(chǎn)生SO2使骨料酸性加大，建議石場(chǎng)骨料生產(chǎn)除塵時(shí)使用適當(dāng)比例石灰水沖洗以增大骨料堿性。c.加防雨棚，防止?fàn)t頭磚遇到雨水發(fā)生爆裂導(dǎo)致燃燒爐報(bào)廢而無(wú)法使用。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

LJW2000燃燒裝置油改煤費(fèi)用大約為17.7萬(wàn)元。另購(gòu)置兩臺(tái)燒煤導(dǎo)熱油爐約17萬(wàn)元，現(xiàn)以甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)公司嘉安高速公路路面二標(biāo)工程為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，嘉安路面二標(biāo)拌和樓瀝青混合料總工作量是23萬(wàn)余噸，其工期按120 d計(jì)算，按每噸混合料加熱柴油、重油及煤成本如表1所示。

表1 經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果

1)柴油、重油及煤的單價(jià)按目前市場(chǎng)掛牌價(jià)。

2)柴油、重油及煤的單耗為甘肅路橋公司的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值(考慮河西地區(qū)多風(fēng)干燥天氣材料含水量小的因素)。

到工程結(jié)束，LJW2000型拌和樓出料9萬(wàn) t，工期預(yù)計(jì)為120 d，人工工資50元/d，需增加6人輔助，主燃燒器電力容量增加50 kW，電費(fèi)為0.8元/度，日工作10 h，耗電費(fèi)用 4.8萬(wàn)元，主燃燒器燃煤與燃柴油相比可節(jié)約247.76萬(wàn)元，燃煤與燃重油相比可節(jié)約138.48萬(wàn)元。一臺(tái)導(dǎo)熱油爐24 h需用柴油約為1 200 kg，而燒煤24 h僅需 2.5 t/臺(tái)，功率為20 kW，該項(xiàng)目有兩臺(tái)導(dǎo)熱油爐，投入使用70 d，可節(jié)省費(fèi)用約70萬(wàn)元，項(xiàng)目可直接節(jié)省費(fèi)用208.48萬(wàn)元左右，由此可見(jiàn)，只需投入一定的改裝費(fèi)用瀝青拌和樓采用油改煤技術(shù)就可以取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié)語(yǔ)

瀝青混合料加熱燃油改煤技術(shù)是一門(mén)技巧性很強(qiáng)的技術(shù)，在我國(guó)公路建設(shè)市場(chǎng)使用效果參差不齊。從該項(xiàng)目燃油改煤成套技術(shù)使用情況來(lái)看，只要有優(yōu)質(zhì)的燃煤及采用適合本拌和樓的燃燒爐及在使用前期對(duì)一些技術(shù)細(xì)節(jié)加以掌握，并增加研磨、燃燒設(shè)備部件的工作可靠性，使用效果相當(dāng)樂(lè)觀(guān)。燃油改煤成套技術(shù)使用過(guò)程中積累了一定的經(jīng)驗(yàn)、掌握了成熟的成套技術(shù)并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。