专家谈沥青搅拌制造企业在设备性能上的改进(图)

当前，节能减排是世界各国共同关注的热点问题，我国也把节约资源，降低排放作为基本国策。交通运输部近些年更是把节能减排作为发展中的重中之重。2006年，交通运输部节能减排工作领导小组成立，交通运输部部长、党组书记李盛霖任组长，主要从立法、标准、规范、政策引导等方面来引导和推进交通行业节能减排。李盛霖也多次在节能减排会议上强调指出，要进一步加快节能减排统计监测考核体系建设，深入研究节能减排技术和管理问题，高度重视节能减排工作。

据统计，交通行业每年消耗的能源大体是一亿七千万吨标准煤，占全社会耗能的7%到8%。可以说交通行业是个能耗大户。经过近年来的治理，“十一五”末，全国营运车船单位运输周转量能耗、营运船舶单位运输周转量能耗、港口生产综合单耗分别比“十五”末下降了5%、7%和4%。去年交通运输部在全行业开展“车、船、路、港”千家企业低碳交通运输专项行动以来，共有1126家交通运输企业参加了专项行动，覆盖了公路水路交通运输行业全领域，一批先进节能减排技术在行业得到推广使用。据不完全统计，专项活动期间节能总量达208.4万吨标准煤。据透露，目前交通运输部“十二五”节能减排规划已获原则性通过并即将出台。十二五期间，交通运输部在节能减排方面要重点加快构建三大体系，组织开展两项专项行动，着力推进十大工程。其中，公路建设和运营节能减排技术推广工程被列为十大工程之一。

沥青搅拌设备在公路路面施工中起关键作用，沥青搅拌设备属于大型成套产品，包含十二大系统二十多个部件，涉及物料输送、烘干、加热、筛分、计量、储存、搅拌和燃烧、除尘、自动控制等相关技术及应用。它是固定式工程机械的典型代表，又是主要的能耗设备。那么，沥青搅拌设备在搅拌设备的性能上、沥青搅拌设备在使用过程中及沥青混合料的生产中存在着哪些能耗损失？该如何节能降耗？为此，我们特别约请了行业科研院所专家、制造企业、施工企业的管理与技术人员就沥青搅拌站的节能减排问题进行探讨。

原西安公路学院院长、党委书记/中国工程机械学会路面与压实机械分会名誉理事长孙祖望：

对沥青搅拌设备来说，最主要的耗能和排放发生在集料的烘干燥与升温过程中，因此干燥加热系统的节能减排问题将是我讨论的重点（详见本期P41  《沥青搅拌设备的节能减排》一文）。在沥青搅拌设备中，集料干燥加热系统的功能是将冷集料中的水分烘干，并使集料的温度升高至沥青混合料所要求的拌和温度。鉴于集料含水率对烘干筒能耗的重要影响，它应是沥青搅拌设备节能减排的一个重要节点。如何将燃料所含有的化学能，以最有效的方式传递给冷集料使之蒸发水分，提升温度，这是搅拌设备节能减排要重点关注的。有没有可能降低对混合料的温度要求是沥青搅拌设备探索节能减排的一个重要的新思路。

在减少热集料热量损失的问题上，连续式搅拌设备与间歇式搅拌设备相比有着明显的优势，因为前者完全取消了具有庞大散热面积的热料提升装置、筛分装置和热料仓。因而，在原则上连续式搅拌设备的燃油消耗率低于间歇式搅拌设备，虽然后者也可以通过加装保温材料来降低热量的耗散率。

长安大学工程机械学院教授、长安大学质量控制研究所所长杨人风：

在设备方面，沥青拌和站的燃烧器是系统中的关键部件，在燃烧器生产过程中，如果能加大空气系数，保证最佳的空气燃料混合比，就会使燃料油充分燃烧；

现阶段原油的价格一路飙升，如果能采用代用能源，比如重油、煤等，将更低碳环保；

间歇式沥青拌和站的烘干筒没有隔热层，筒壁散热比较大，如果能在烘干筒外层采取保温措施，就可以降低热损失；

间歇式沥青拌和站的骨料在加料过程中会不断地被提升，进行振动筛分，这样会使大量的热量散失，如果采用连续式沥青拌和，就不会有这个过程，工艺环节就减少了；

布袋除尘时，混合料的温度在100度以上，如果能采用些措施，还可利用余热。#d1cm#page#

西安筑路机械测试中心副主任谢立扬：

节能就是降低单位GDP的能耗，节能是我国经济和社会发展的一项长远战略方针，也是当前一项极为紧迫的任务。在十二五规划纲要中把建设资源节约型社会摆在了突出位置，确定把节约能源，降低温室气体排放强度，发展循环经济，推广低碳技术作为基本国策，明确提出了节约能源的约束性指标。

沥青搅拌设备是固定式工程机械的典型代表，在沥青路面施工中起关键作用，它又是主要的能耗设备。如4000型沥青搅拌设备装机功率可达到900kW以上，每小时燃油消耗在2000kg左右。据统计，2007年全世界共生产沥青混合料16亿（1600×107）吨，全年消耗能量136×106MWh，当年原油产量的0.28%用于沥青混合料的生产。目前搅拌设备的节能已引起世界各国的关注。

沥青搅拌设备的能耗主要用于三个方面：冷骨料的加热烘干；沥青、重油、管路、阀门等的加热保温；电机的驱动。沥青搅拌设备节能主要通过下列方法实现：

（1）在市场接受的条件下，改变搅拌设备工作原理。搅拌设备根据工作原理的不同分为间歇式搅拌设备和连续式搅拌设备，在国内，由于原材料管理的混乱，在公路施工中间歇式搅拌设备份额超过90%。但在美国超过80%沥青搅拌站是连续式搅拌设备，连续式搅拌设备经历了30多年的发展已拥有成熟的技术，其优势是生产率高、投入小、燃油消耗率低、环保性能好。据统计，在同等生产能力的条件下，连续式与间歇式相比设备投资可节约20%~25%，操作维修费可降低10%~15%，动力消耗可降低约25%，设备的安装运输费用可降低20%左右，燃油节约1.0~1.5kg/t。

（2）改变沥青混合料生产工艺。与传统的热拌沥青混合料相比，温拌沥青混合料热骨料加热温度只有120℃左右，使用的是乳化沥青，因此可节能20%左右。

中交西安筑路机械有限公司总经理助理、营销策划处处长杨向阳：

中交西筑作为国内最早研发生产沥青搅拌设备的唯一的中央企业，近年来，在设备的节能减排和低碳环保技术研究和运用方面，做了大量卓有成效的工作，具体的技术运用有以下几点：在国内最先应用变频技术，这不仅使搅拌设备的控制技术得到了提升，而且能在设备运转中节约能源；通过技术方案优选，使单台搅拌设备的装机容量明显下降，以4000型为例，装机总容量降低近100kW；中交西筑与长安大学共同研发的新型搅拌锅，使拌和效率提高了10%以上；通过大量的实验自主开发的燃烧器，优化了喷嘴和进风方式，使耗电量降低，方便调整风油比，使燃油效率得到了很大的提升，不仅完全适应国内复杂的燃料油工况，而且使燃油得到了充分的燃烧，从而减少排放污染；新型的高效烘干系统，通过优化的提料叶片形成均匀的料帘，不仅能提高热交换面积，而且还可通过调叶片在不影响除尘的情况下，尽量减低烟气温度，最大化地提高热交换效率；烘干筒、热料仓、成品仓、沥青加热、搅拌锅等部件大量采用加厚保温技术，减少热量损失。目前正在研究低温除尘技术和烟气温度，如果这两项技术得到突破，将更大地减少排放，降低燃油消耗。

中联重工科技发展股份有限公司路面机械公司总工程师余林：

中联间歇式沥青搅拌站在节能方面的技术创新及技术特点：（1）通过动力配置和特殊结构优化设计，中联沥青搅拌站装机总功率较国内同类产品低5%以上，每生产10万吨料，可节电20000?60000度；例如引风机、鼓风机采用变频控制技术，与普通风门调节方式相比，能耗降低30%；（2）采用高压空气泡沫雾化燃烧器，不仅燃烧强度可调，燃烧效率高，而且油品适用范围广。应用系统设计理念以及特殊的烘干滚筒结构设计，使骨料在滚筒内形成密实料帘，强化和高温燃气换热效果，每生产1吨成品料同比可节省0.3kg以上燃油，每生产10万吨料可增加18万元以上的纯利润，经济效益可观；（3）采用搅拌叶片、双卧轴强制式搅拌等特殊结构设计，搅拌锅充盈率低，物料搅拌均匀，均匀性提高8%；粉料及沥青沿轴向全程强制送入，可有效缩短搅拌时间5s，节能10%以上。（4）中联沥青搅拌站可实现旧料热再生设备的无缝对接，最大再生的比例可达到30%以上，是 “循环经济”、“低碳经济”的具体体现。例如每再生利用一吨旧沥青废料，至少可节省相当于0.8吨新沥青混合料所需的材料费用，节省沥青40kg，碎石料900kg，约合人民币160元。

中联间歇式沥青搅拌站在减排方面的技术创新及技术特点：（1）中联沥青搅拌站通过采用惯性除尘和布袋除尘器两级处理方式和结构，采用致密性好，过滤风速低、粉尘捕捉率高的特殊过滤材料。

#d1cm#page#

应用高压空气脉冲反吹技术，长期保持有效过滤面积大。总除尘效率可达99.5％以上；（2）干燥滚筒，筛分、搅拌主楼采用全密封结构，系统处于负压运行状态，无粉尘外溢、飘散；粉料储仓顶部设有布袋式收尘机，除尘效率99％；回收粉排放口设计有加水搅拌机，不存在任何飘尘；（3）由于采用上述除尘技术和特殊结构，中联沥青搅拌站大气污染综合排放检测结果（见表1），优于国家标准，除尘效果处于国际先进水平。（4）通过燃烧器采用“泡沫雾化”技术，雾化后的油滴直径≤40μm，粗细均匀。设计有特殊的导流风道和高效换热装置，风油比例数字控制，配比精确，燃烧完全，效率高达99%以上。中联沥青搅拌站废气排放大大优于国内标准要求（见表2），处于国内领先水平。（5）通过采用优化的干燥滚筒、提升机、振动筛、搅拌机设计和特殊的驱动方式，并设有双层密封或保温隔音结构，机构运转平稳，噪音低。燃烧器采用变频技术控制，鼓风机噪音同比降低30%；空压机采用螺杆式主机，全密封结构，隔音降噪。中联搅拌站噪声监测结果优于国家标准要求（见表3）。

江苏华通动力重工有限公司总工程师杨宝林：

江苏华通动力公司在沥青混凝土搅拌设备上一直比较注重节能方面的设计，并取得了不少专利。比如在冷料斗的结构上，采取了分流分压设计，大大降低了冷料输送电机及变频器的负荷，同时也降低了皮带及轴承的负荷；在燃油节能方面，我们认为燃烧器的燃油效率差别，远远不如干燥筒的吸收效率的差别。所以我们在干燥筒的热吸收效率上做了深入的研究，我们通过干燥筒温度场分析实验，通过调整翻料板的分布，使热气温降在干燥筒的平缓地到达尾部，以保证冷料在干燥筒长度内能充分地被加热，最后使其尾气温度控制在较低的温度，同时在布袋的处理上提出特殊的要求，以保证布袋的正常工作。此措施大大提高了干燥筒的热吸收效率，也就有效地降低了燃油的消耗。#d1cm#page#

在沥青搅拌设备的废气排放方面，江苏华通动力除了保证除尘器的可靠性外，在飘尘的控制采取了有效的措施，如在干洗拌缸时加装了喷雾装置，降低粉尘的外溢；在楼体内设计了飘尘吸尘系统；在所有的拌缸上设计了加热系统，在冷天或早上开机时，不用预热拌缸，第一缸即可直接出料，提高了工作效率，减少了预热拌缸的粉尘的排放。

在噪音控制方面，江苏华通动力的搅拌站在冷料集料板上加装了橡胶板，减少了石料对集料钢板的冲击噪音；在大型搅拌设备上我们为引风机烟囱设计了消音装置，有效降低了噪音的辐射。

福建南方路面机械有限公司市场部部长周炜：

南方路机沥青搅拌站在节能方面采取以下几项措施，（1）振动筛采用振动电机方式，比普通用电机加皮带轮驱动偏心块的方式可使电机功率降低50%左右，节约了电能；（2）采用进口组装引风机，比国产风机提高了效率，在相同风量的情况下，降低了使用功率，节约了电能；（3）燃烧器-干燥滚筒-除尘系统等，整套热系统的匹配性，即自己研发燃烧器，使其燃烧参数与自己所研发的干燥滚筒、除尘系统相匹配，充分利用热能，提高热效率，节省燃油。（4）针对我国富煤贫油的地理环境，采用新型煤/油两用燃烧器，为用户带来直接的效益。在减排上，（1）南方路机将回收粉经湿化处理后再进行排放，将粉尘污染降到最低；（2）整个主楼都处于负压状态下，减少粉尘的逸出；（3）再生装置的加热蓝烟，经干燥滚筒的二次燃烧，使有害气体不能直接排入大气，减少了大气污染。#d1cm#page#

玛连尼－法亚机械有限公司中国区总经理赵小含：

玛连尼一直因其干燥滚筒的专利设计而闻名世界，迄今在全世界已经销售了4000多台（套）搅拌站。100多年来，玛连尼一直在不断提升干燥滚筒的设计制造水平，从而使得玛连尼干燥滚筒技术始终处于世界领先水平。其MAC系列搅拌站烘干加热滚筒采用特殊热处理的合金材料，无缝焊接及完全自动化生产过程在保证热量高效传递的同时，也保证了长效的使用寿命；干燥滚筒完全由设备及程序自动制作完成，自动卷边、氩弧焊自动焊接。干燥滚筒尺寸、内部叶片特殊形状设计、筒内合理分区等保证了滚筒高效的加热效率；四组电机减速机直连的摩擦驱动方式使得运转噪音低、传动效率高，结构紧凑，且调整方便。      为了满足不同用户的需要，玛连尼专门开发生产了可使用多种燃料的CBS燃烧器，它可以使用柴油、重油、渣油和天然气为燃料。完全密封的，静音式CBS燃烧器结合中压机械与空气辅助混合雾化优点，雾化质量，对油品选择性广，适应中国燃油品质，减少油路系统磨损；高鼓风增压封闭式燃烧室、智能化调节，保证了燃烧过程组织的完善，也使得燃烧器对油品的选择性大大降低，过量空气系数低，燃烧效率高。

玛连尼系列将除尘箱体与干燥滚筒采用一体化设计，优势在于：显著缩短烟道长度，减少了废气温降损失，提高热利用效率，节省油耗；节约占地面积；除尘回收粉料回路科学利用重力势能，节约能耗；MAC系列搅拌站的除尘设计将布袋除尘器内的气布比、腔内空气流速、前后端压差、远程废气流速自动控制等因素都综合考虑，进行优化设计，从而保证了高效除尘、超低排放、节能与免维护的效果，MAC布袋除尘的效果能轻松满足最苛刻的法规需求；严密的保温层、大气反吹布袋清洗方式提高了燃料燃烧水平，从而可节省混合料生产成本，提高经济效益。

MAC系列搅拌站的设计也充分考虑了再生功能扩展需要，如 ①MAC320配备了足够的再生装置预留接口及其他硬件接口；②软件附带厂拌热再生控制程序，可以实现多种再生方式控制，可以为用户提供适合生产需求、满足质量与环保要求的全面的厂拌热再生方案。

河南陆德筑机股份有限公司研发中心经理朱炳蔚：

河南陆德筑机股份有限公司在研发产品时，一直遵循着“一个中心六个基本点”的设计理念，而节能环保是重中之重点。在节能方面，研发出了火狼神系列燃煤燃烧装置，可替代燃油燃烧器，节约燃料，并拥有四项专利；干燥滚筒内部结构专利技术，提高了热交换率；搅拌器采用双轴螺旋结构，功率负荷小，同时采用专利沥青喷洒技术和粉料撒布技术，在保证搅拌均匀情况下缩短搅拌时间；沥青加热采用罐中罐和高效加热管道，效率高，即用即加热；同时在沥青站中配备旧沥青废料再生设备，节约了石料和沥青；特别是陆德公司研发的PMT系列并行计量技术的应用，计量精度超高，为客户节约了大量沥青，还大大地缩短了混合料的搅拌时间，提高了设备生产效率，节约了能源。在减排方面，干燥滚筒尾气温度时时联动控制，在节约燃料同时，降低外排温度；石料输送及振动筛分增加防尘和收尘装置，防止灰尘外溢；为防止粉尘和成品料放料过程沥青烟外溢，陆德还研制了专利结构；在控制废粉外排时，采用了加湿搅拌方式，由散粉排放改为湿泥排放等。

安迈工程设备（上海）有限公司市场/销售总监张立光：

已在瑞士经历了140年发展的安迈拌和站，在秉承了瑞士工业精密严谨风格的同时，也自然达到了近乎苛刻的节能环保要求。电力方面，安迈的装机总功率为同类产品中之最低，以4000型标准配置为例，其功率仅为568KW，国内市场的同类产品一般在800KW左右，同等工况下，每小时即可节省电力200余度。燃油方面，标况下消耗率比一般水平低0.5~0.8升/吨。环保方面，以欧标为标准设计的安迈拌和站，远远优于国标要求。

首先，在燃油的节省方面，安迈的拌和站从两方面入手，一是提高燃烧效率，二是减少热量的散失。除了选用目前最先进的低压燃烧器外，在保温方面不单单传统的热骨料仓和成品料仓带有保温层，安迈的烘干滚筒、热提升甚至振动筛都带有保温。尤其全保温的烘干滚筒，生产过程中，靠近燃烧器的位置也可以直接用手触摸，这样大大减少了系统能量损失；其次，整体的密封效果：我们对整个加热系统都进行了良好的密封，保证了烘干滚筒内稳定的负压、减少了多余空气进入系统带走热量、提高了燃烧效率，使尾气残氧量仅有7%；独特的振筛引风管设计，可以保证尾气温度只有110℃而不会在引风布袋中冷凝，在温度达到190℃的情况下，有尽可能大的温差完全用于热交换；此外，滚筒叶片设计保证骨料料帘完整性，燃烧器采用一体式、低风压设计等等，都最大限度地提高了“整个系统的”效率，减少了“整个系统”的能量损失，这也是安迈真正节能的保障。

其次是电力消耗的降低，安迈的设备是利用结构和材质的合理性来保证的，而不是减小了电机的功率。比如，核心烘干滚筒，是采用了最先进的材料，使整体的重量大幅降低，这样滚筒的动力部分就可以节省约20%的电能。不仅如此，在很多动力传动部位，安迈尽量减少不必要的传动环节而采用直接传动，以便提高电机的实际功效。

另外，在设计时，安迈尽可能将生产中的废气废料集中收集排放，城市型系列拌和站更是达到了生产过程中的“零排放”。

当然，除了设备上的节能减排设计，安迈集团也一直致力于“热回收”、“温拌沥青”等低碳技术的研发，并取得了令世人瞩目的成绩。目前，带有“100%热回收滚筒”的拌和站已经在欧洲销售，市场反馈良好。我想，在不久的将来，安迈会将更成熟的技术带到中国。

江苏意玛筑路科技有限公司市场部总监薛山：

江苏意玛一直以为客户创造最大价值为己任，在积极吸收国内外先进技术的同时紧贴国情，早在10年前就使用专业尾气检测设备对沥拌站的尾气排放进行检测从现在来看，是提前走上了节能减排之路。众所周知，国内的燃油比较复杂，我们认为，只有燃油的适应性提高了，才是真正意义上的节能减排，江苏意玛的燃烧器拥有多项专利技术，采用压缩空气雾化液体燃料，与专利技术的火焰筒相配合，保证了使用非标燃料时也可以做到燃烧完全、调节比大，并且火焰形状控制得力、火焰能量密度适中、残氧量低，可以使滚桶内风速可控，还大幅度减轻了除尘器的负担。

关于噪音，江苏意玛的CSM系列沥拌站为集装箱结构，先天性的噪音污染较低，实测量噪音≤75dB（A），操作室噪音≤ 65dB（A），更有利于操作工安心工作，充分体现了江苏意玛设备的人性化。

关于烟尘排放浓度，江苏意玛的集装箱式设计、精密的机加工和优质的布袋选用再次体现了优势，经国家建设机械检测检验中心现场测试，江苏意玛CSM系列沥拌站达到了≤20mg/Nm3，甚至符合了欧洲标准。

关于沥拌站其他部分的节能减排，还是大有文章可做的，例如沥拌站结构优化、加强保温措施，甚至广义节能减排的热再生等，因篇幅所限，就不再赘述。