沥青搅拌设备节能减排技术和设备现状分析

燕培荣

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。