玛连尼MAC320沥青搅拌站燃烧器油改气探讨与实施--中国期刊网

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玛连尼MAC320沥青搅拌站燃烧器油改气探讨与实施

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：陈玉启

[导读] 摘要：随着我国经济发展需要，新建,养护.高速公路里程在不断扩大，公路施工智能化、先进化、机械化、以及环保、节能要求也在不断同步提升。

        上海远通路桥工程有限公司上海 200135
        摘要：随着我国经济发展需要，新建,养护.高速公路里程在不断扩大，公路施工智能化、先进化、机械化、以及环保、节能要求也在不断同步提升。沥青搅拌站是路面工程施工中不可替代的关键设备，笔者从事拌合站使用管理工作多年，经历了烘干设备从燃煤粉、柴油（轻质燃油）、重油的更替换代变化。随着环保要求准入制的不断深入及施工单位深挖节约能源的经济核算对比，时下燃烧器烘干系统利用燃气取代重油势在必行。
        关键词：沥青搅拌站；燃烧器；油改气；探讨与实施
        一、目前国内施工现状及可行性
        为拉动内需，国内公路建设新建工程、城市道路改扩建、国道干线升级改造、综合养护工程等一大批建设项目方兴未艾，各地大型沥青混凝土搅拌站日益增多，竞争日趋激烈。就目前大多数沥青混凝土搅拌站多以燃烧柴油、轻油、重油为主，市场上不可控的高油价从而带来的高成本使施工企业不堪重负失去应有的竞争力。另外，因不合格的轻油，煤焦重油内含有较多的有害物质，象硫、氮等元素在使用燃烧过程中与氧气结合产生二氧化硫再与水蒸汽结合形成稀硫酸严重腐蚀设备缩短设备使用寿命。氮氧化物及未燃烧尽的碳化颗粒粘住除尘布袋造成堵塞，导致产量下降排放超标，频繁的更换布袋带来较大的损失。
        天然气与重油，轻油，柴油相比优势较为明显，首先是热值高、燃烧充分稳定无有害物质而且单价上更为经济，热利用上效率提高10—20%，燃烧后因无任何有害残余物质，降低了设备故障率，延长了设备使用寿命，减少了设备维修投入的大批费用降低了投入成本，再者是天然气的着火温度为657摄氏度，密度、辛烷值、爆炸极限等技术指标都比重油和柴油优良，天然气比重轻、易于升空，使用管道输送或罐车输送都是经过国家检验标准通过，比使用重油储存加热温度难于控制有毒气体溢出等隐患更为安全。可靠。
        由此可见，对于目前仍然采用重油，柴油作为主要烘干燃料的各类沥青搅拌站来说，改用安全洁净、优质高效的天然气取代重油、柴油作燃料是节能降耗，提高经济效益的最佳途径，也是适应当下减少环境污染做到排放达标的首选方案，是促进经济、资源、环境和谐发展的首要条件。
        二、按照目前设备现状制定专项改造方案
        我们现正在使用的MAC320站原配备的燃烧器型号为CBS24mw轻油重油两用燃烧器，为尽最大程度节约优选方案是在现有CBS燃烧器基础上，使用CBS燃烧器供应商提供的天然气改装组件，将该燃烧器改造成油、气两用燃烧器。
        CBS燃烧器厂商供应的天然气、重油（轻油）两用燃烧器已经在MARINI设备上成功的应用在国内市场多台设备上，反映良好，在使用经济性，故障率及环保数据上都比重油燃烧器具有更明显的优势，使用CBS燃油燃烧器改装成油、气两用燃烧器，对现有设备性能没有任何损害，改造以后的油、气两用燃烧器，燃料将以天然气为主，燃油为辅，在使用中可以非常方便的切换两种燃料。
        改造后的控制核心为更换替代原软件控制器，采用新编程控制软件+数字电控伺服调节器技术，进一步优化了燃气控制阀的精准控制，进而达到优于欧洲方案的使用效果，使用操控自动化高易于操作，使燃气的效率最大程度的改善经济性能得到大幅提升。
        MAC320设备选择的CBS天然气的主要技术参数如下：
        燃烧器功率：24MW
        天然气工作压力：300—400mbar(30-40kpa)
        天然气最大耗气量：2400m3/h
        燃烧器接口法兰：DN150或者DN125但至燃烧器供气管道部分管径为保证火力和产量建议使用不小于DN150供气管道。
        改装后的油气两用燃烧器上装配有截止阀门、过滤器、双阀组件（包括燃气组件导流板燃气）。流量控制器等）及安全检漏装置。
        供气装置的外围元件包括燃气主管路，一级燃气调压装置、总截止阀、安全监测装置，计量装置等由供气单位提供。并协作开户验收安装，供气管路铺设至燃烧器接口处利用软连接（膨胀节）与燃烧器联通完成干燥筒主燃烧器的燃气改造。
        同理，对沥青搅拌站沥青加热锅炉的油改气改造，我们可以选用RIELLO PLS130油气两用燃烧器或RIELLO RS130天然气燃烧器替代原有的RL130轻油燃烧器。PLS130燃烧器的主要技术参数如下：
        燃烧器功率：930—1395KW
        天然气工作压力：10—12Kpa
        天然气最大耗气量：150M3/H
        接口管径：DN40或DN50
        要求：气源至燃烧器管路建议略粗些到燃烧器附近时加一级调压阀减压至所需压力，再变径对接，对接前添加管路过滤器和压力检测表完成锅炉的燃气改造。

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        三、就我站改造后的成本分析
        1，直接费用
        我站2017年转场至东北吉林四平高速公路施工前期一直使用煤焦重油生产，由于该油品随市场油价变动价格浮动3850至4500元/吨，平均价格锁定4100元/吨，原材标准含水量下生产一吨沥青混合料约需8kg燃油，当年总拌和量4万吨，总价投入燃油费用131.2万元。当年同步天然气价格为到场价3.8元/m3，按照重油热值9000大卡/kg，1NM3天然气8600大卡计算出生产一吨成品料约需8.4立方天然气，按照同样拌和总量约需127.68万元燃气费，同比节约3.52万元。
        2，间接费用
        2,1按照以往使用经验，重油使用前需要加热或者脱水后才能使用，过程中需增加加热储存保管费用，重油质量的不稳定很容易导致输送增压雾化泵的损坏，按照每2万吨更换一套泵计算（进口泵）约3--4万元国产泵约1.6万元计算，4万吨混合料可节约3万元左右。改用天然气后此项费用可以忽略不计。
        2,2重油含硫量、灰分杂质高燃烧不完全产生油烟积碳容易堵塞除尘器布袋造成产量下降功耗增加，按照常规每生产4—5万吨混合料就要检查清洗更换部分布袋，每次人工材料费投入约需3.5—5万元。使用天然气后为清洁能源，燃烧后只产生CO2和水蒸气，无腐蚀性气体始终保持了布袋的通透性延长了使用寿命
        2,3由于在使用重油燃烧时受多种因素影响（使用温度、粘度、输送泵压、积碳、灰分含水量等），过程中时常出现突然断火，点不着火的困扰，严重影响工作效率功耗增大造成大量浪费，每次突然断火还会造成成品料质量事故，低温废弃成品料增加残余料排空等带来较大损失。替换天然气后点火简单，绝不会出现无法点火中途突然断火的现象发生规避了断火带来的损失。
        2,4使用重油由于要求条件多运行机构复杂故障点增加，带来人工维修成本较大增加了劳动强度。替换燃气后变得简洁明了使用简单，大大降低了设备维修保养频率延长设备使用寿命，减轻了工人的劳动强度，减少了因点火故障带来的非正常停机，提高了工作效率。
        3，总体分析对比
        按照2017年生产4万吨混合料生产量，总体分析对比可以看出以下节约点：
        主燃料成本：替换前：131.2万元   替换后：127.68万元    节约成本：3.52万元
        增压泵更换：替换前：3万元      替换后：0             节约成本：3万元
        除尘器布袋维护更换替换前：5万元替换后：0            节约成本：5万元
        其他配件及人工成本费：替换前8万元       替换后：0       节约成本：8万元
        比较后按当年生产总量4万吨计算：总计节约成本19.52万元
        注：1，（人工费成本合成为：改造之前沥青加热使用的燃煤锅炉司炉工两人，按每人每年4万元工资核算共计8万元，改造后变成全自动运行无需看护）
        2，生产过程中由于断火导致的原材料浪费，重油加温费人工管理费，辅助材料费等投入费用未列入统计。
        4，改造费用
        根据改造计划，基本保持原装置不变，只对燃烧器进行油气两用改造当年整体改造费用15.5万元实现了当年回本。
        四、项目改造意义
        经济意义：节约成本投入，改善提高设备利用率，降低了设备维修费用，设备运行稳定使经济预算成本可控。
        社会意义：有效降低工人劳动强度，改善了工作环境节约能源提高了能源利用率，使工作人员满意度不断提高。
        环境意义：使用清洁能源，精简设备机构减少对环境的污染排放，大力推进节能减排落到实处，利于可持续发展。
        五、结论
        在新的形势下，沥青拌合站的节能减排改造势在必行，利用清洁的天然气取代污染严重的煤焦重油经济可行，该项改造获取的利益立竿见影，改造技术经验成熟，改造过程简单快速且在改进后达到安全、环保、使用管理方便等诸多益处，达到了经济效益、社会效益、环保效益的全面兼顾。
        参考文献
        [1]蚂蚁文库.沥青搅拌站油改气方案.
        [2]百度文库.沥青站LNG油改气方案.
        作者简介
        陈玉启，男，（1970.10-），本科，机电一体化专业，工程师，上海远通路桥工程有限公司现任职：物资设备部经理，从事大型筑路机械设备管理工作二十年拥有丰富的特种机械管理经验。