壓縮天然氣在瀝青砼攪拌設(shè)備中的應(yīng)用

王金霞，吳善軍，張丙富，薛秀紅，茍俊麗，朱國(guó)強(qiáng)

（中原油田建設(shè)集團(tuán)公司，河南 濮陽(yáng) 457001）

一、可行性研究

壓縮天然氣主要成分是甲烷（CH4），具有分布廣泛、安全清潔、經(jīng)濟(jì)節(jié)能等方面的綜合優(yōu)點(diǎn)，成為世界上公認(rèn)的清潔汽車燃料。

目前，國(guó)內(nèi)路面施工瀝青砼攪拌設(shè)備大多以柴油或重油作為燃料來(lái)加熱骨料。隨著世界能源價(jià)格不斷上漲，燃料已成為降低瀝青砼拌合料成本的瓶頸。壓縮天然氣替代柴油作為攪拌設(shè)備燃料，對(duì)攪拌設(shè)備中的布袋除塵器負(fù)荷沒(méi)有影響。且其中不含油分，不會(huì)影響布袋的使用壽命。具有經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保、省時(shí)、省工等特點(diǎn)，可顯著降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。壓縮天然氣具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.優(yōu)越的環(huán)保性

壓縮天然氣燃燒完全，使用方便，干凈衛(wèi)生，能夠減少城市大氣污染。

2.良好的經(jīng)濟(jì)效益

壓縮天然氣比汽油、柴油便宜50%左右，可大大降低生產(chǎn)成本。

3.更安全、可靠

壓縮天然氣的著火溫度為657℃，密度、辛烷值、爆炸極限等技術(shù)指標(biāo)都比汽油優(yōu)良，且比重輕、易升空，壓縮天然氣容器的高壓部件均符合國(guó)家《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》要求，關(guān)鍵部件安全系數(shù)均在4以上，比使用汽油和柴油更安全、可靠。

壓縮天然氣、液化氣、柴油等燃料的性能指標(biāo)比較見表1。

表1

4.燃燒完全、干凈、不易產(chǎn)生積碳，可節(jié)約設(shè)備維修費(fèi)用。

二、瀝青攪拌設(shè)備的燃?xì)飧脑?/h2>

1.工作原理

壓縮天然氣經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，與成套減壓裝置連接，高壓氣體進(jìn)入減壓裝置經(jīng)過(guò)三級(jí)減壓后，氣體出口壓力為0.1～0.2MPa，再進(jìn)入攪拌裝置燃燒室。燃燒器經(jīng)改造后可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火、溫度、供氣和火焰檢測(cè)自動(dòng)控制，并且具有安全切斷和自動(dòng)保護(hù)功能，見圖1、2。

2.技術(shù)改造

（1） 拆去原機(jī)燃油燃燒器內(nèi)部燃油噴嘴，對(duì)瀝青砼攪拌設(shè)備引火口、燃燒器底座進(jìn)行改進(jìn)，使之與新安裝燃?xì)馊紵鞑考ヅ洹?/p>

（2） 改造主燃燒室，安裝燃?xì)庵鳌⒏眹娮旒叭細(xì)恻c(diǎn)火嘴。

（3） 拆去控制風(fēng)機(jī)風(fēng)門的電動(dòng)執(zhí)行器，加裝變頻器來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)風(fēng)量。

（4） 安裝燃燒可編程序控制器（PLC），編制燃?xì)恻c(diǎn)火和燃燒控制程序。

（5） 安裝壓縮天然氣減壓撬裝系統(tǒng)，并用管線將燃?xì)馊紵髋c其連接。

（6） 開啟瀝青砼設(shè)備主機(jī)和燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火燃燒，通過(guò)調(diào)節(jié)程序控制器（PLC） 調(diào)節(jié)燃?xì)饬亢妥冾l器，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量的大小，使瀝青砼料溫在120～180℃之間靈活控制。根據(jù)調(diào)試中所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)一步調(diào)控完善，形成一套完整的調(diào)配工藝，達(dá)到自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監(jiān)測(cè)、燃?xì)饬髁勘壤{(diào)節(jié)、溫度自動(dòng)控制、節(jié)能降耗的目的。

三、主要技術(shù)指標(biāo)及效益預(yù)測(cè)

（1）瀝青砼攪拌設(shè)備使用燃油與燃?xì)獾某杀颈容^ (以燃?xì)飧脑斓?000型瀝青砼攪拌設(shè)備為例)見表2。

表2

表2中數(shù)據(jù)計(jì)算條件：柴油價(jià)格6元/kg；壓縮天然氣的價(jià)格3.5元/m3；每生產(chǎn)1t瀝青黑料需燃燒柴油7kg；每生產(chǎn)1t瀝青黑料需燃?xì)?m3；改造后，按1m3天然氣實(shí)際燃燒值相當(dāng)于1L柴油。2000型瀝青砼攪拌設(shè)備1h生產(chǎn)成品黑料160t。

（2）2000型燃油燃燒器購(gòu)置費(fèi)約65萬(wàn)元；燃?xì)鉁p壓撬裝40萬(wàn)元，燃燒器改造費(fèi)用35萬(wàn)元，合計(jì)約75萬(wàn)元；改造周期15天，安裝調(diào)試7天。

從經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)中看出，除了一次性投入75萬(wàn)元購(gòu)置燃?xì)庋b置和改造費(fèi)用外，瀝青砼攪拌設(shè)備使用燃?xì)饷刻毂热加凸?jié)省燃料費(fèi)用近1/2，幾個(gè)月即可收回改造投資，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。