独家丨沥青搅拌设备节能环保实施路径研究

沥青混凝土拌和设备是施工的关键设备，在施工设备中所占投资比重最大，用电成本与燃料消耗成本是沥青混凝土拌和设备运行中最主要成本。以LB3000型沥青搅拌设备为例，它的生产能力为240t/h，总装机功率在700~900kW范围，每小时燃油消耗在1500kg左右。以生产20万t沥青混合料计算，消耗约1400t标准柴油。消耗的电能约480万kW/h。如果按照国内目前的沥青混合料产量来计算的话，每年消耗在沥青搅拌设备的燃料折合成零号柴油约为120万~180万t，排放的温室气体达到383.1万t。

沥青混凝土搅拌设备的装机功率、计量方式、占地面积、数量类似于水泥生产设备，对水泥生产设备国家及地方已建立了完整的能耗统计、考核制度，及相关的排放标准，有效地降低了能源消耗和有害气体排放。但交通行业对沥青搅拌设备能耗排放的研究尚处于起步阶段，尚未取得有实践意义的结果。因此，开展沥青搅拌设备节能减排的工作，可有效地促进施工单位建立用能绩效和设备用能单耗考核制度，保证施工设备处于科学用能、合理用能的良好运行状态，可尽快实现筑路机械生产和使用的节能化，推动我国交通领域节约能源工作的开展。

沥青搅拌设备的能耗主要用于3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。国外对沥青搅拌设备节能研究自20世纪90年代就开始进行。新加坡学者对不同沥青搅拌设备各总成的油耗、电耗进行了研究，试验数据见表1、2。

美国道路沥青铺装协会（NAPA）在2007年以NAPA’s QIP 126－“Energy Conservation in Hot-Mix Asphalt Production”指令的形式提出了沥青搅拌设备节能途径，从原材料的管理、排烟温度、燃烧器的使用、电机的变频控制等9个方面论述了沥青搅拌设备的节能方法。TJ Young在“Energy Analysis for Hot Mix Plants”对沥青搅拌设备各总成的能耗进行了分析，得出了降低能耗的控制指标。

2010年，西班牙学者D. Peinado对搅拌设备烘干筒进行了能耗和热力学项目的研究，该项目由西班牙政府资助，项目编号DPI2009-10518。所得一个主要结论是每生产1t沥青混凝土，燃烧器所要提供的能量Eburner =63.1kWh/t，并且与油料成分无关。

研究表明，沥青搅拌设备系统热效率较低，成品料温度和冷骨料含水量对生产沥青混凝土时所需能量的影响最大，水洗的骨料对于能量需求也有重要的影响。通过控制烘干筒的转速改变出口气体温度，改善搅拌站的操作，有助于降低生产成本。

中交西筑SG3000、SG4000、SG5000系列超级环保智能型沥青混合料搅拌设备，主要技术参数见表3所示，集环保型主机、厂拌热再生、温拌功能于一体，一机多用；突显节能高效、环保智能理念，设备可采用局包、半包、全包的形式，减少环境污染。

2.1   节能减排技术研究

烘干筒、热提、振动筛、热料仓、称量斗、搅拌锅、成品料仓全部采用高性能保温材料保温，通过全加热工艺过程保温，热量损失减少40%以上；优化筒体叶片布局，降低烟气温度，尾气温度可控制在90℃??100℃之间，降低热损耗；优化配料控制系统，减少废溢料，降低热损耗；

采用软启及变频技术，降低电耗；所有布袋除尘器滤袋采用卡扣式密封，确保袋口与孔板之间无粉尘泄露；采用低氮燃烧器，可配燃气清洁能源，燃烧废气排放指标更低；

温拌及再生技术的应用，大大降低能耗和排放，实现资源循环利用。

2.2   温拌技术

该产品的工艺流程主要由沥青供给系统、石料供给系统、水供给系统3部分祖成。PLC主要根据沥青用量来控制水的注入量，沥青经过发泡后与石料和粉料混合形成低于140℃无蓝烟的合格沥青混合料。

这种温拌沥青相比普通热拌沥青的优势明显，具体表现在以下几个方面：

降低沥青老化程度，没有蓝烟和气味，改善工作环境；特别适用于在城市道路、里巷道路等人口密集地区施工，对周围环境、空气质量影响非常小；也适合隧道沥青路面施工，为施工人员创造良好的施工环境。

将混合料温度降低28℃??44℃，节省14%以上的燃油消耗，减少50%以上的二氧化碳排放；使用成本低廉，实现温拌不需要添加高昂的温拌剂，只需使用少量的水即可实现温拌；以年生产量为30万t料为例，绿色发泡温拌技术，燃油消耗预计每年可节约108万元以上，与使用温拌剂比较，每年可节约900万元；搅拌站维修费用降低，搅拌站安全性提高；可使用高比例的再生料；延长施工季节，增加沥青路面施工灵活性，便利性；温拌沥青技术可以使传统热拌沥青混合料对施工温度严格控制的要求得以放宽，可适当延长作业时间，保证压实质量；在较低环境温度下施工，延长施工期；铺筑的路性能更好、寿命更长。

2.3   设备降噪系统

搅拌设备国标规定的环境噪音为85dB；远远超出城市周边环境噪声的限制，对于以工业区、仓储物流区为主的3类声环境功能区，厂界噪音日间限制为65dB，这就要求搅拌设备针对噪声源进行强力的降噪措施。SG城市专用搅拌设备首先对引风机和燃烧器两大噪音大户进行了特殊处理，引风机外敷消音棉，在外部加盖隔音房，配有通风降温设施；燃烧器处加大了消音器的设计；另外，设备从烘干筒、热提、振动筛、热料仓、称量搅拌、成品料仓多个总成外加矿棉保温和降噪处理；同时主楼采用全包封结构，进一步降低材料运动以及设备自身的噪音。经实地检测，在厂界处，噪音低于65dB，满足3类声环境功能区的排放要求。

此外，SG系列搅拌设备从细微之处体现出对环保概念的深刻认知和独特理解，表现在：

冷配除尘：搅拌站整体的环保措施是为中国市场量身定制的，因国内原料普遍较差，粉尘含量高，采用独立除尘器，红外感应装载机上料、自动开启吸尘模式将上料时的扬尘降低到最小，并对各皮带落料点进行包封和吸尘，抑制上料时外溢的粉尘，仅此第一步就在除尘方面做到细致入微。

环保的上料皮带：为突出环保，采用了预防与治理相结合的设计理念，自主研发并与高校合作，推出了符合我国目前现状的环保水平较高的沥青搅拌站；将从冷配上料处吸收的石粉，通过特殊设计的螺旋进入粉料回收系统，实现了石粉的再次利用，不仅降低了环境污染，也减少了原材料浪费，体现出中交西筑超前的资源再利用理念。

全方位的除尘：每套设备上配有4个布袋除尘，除了燃烧器的主除尘布袋，在灰尘最大的冷配料处设置专门的除尘布袋来回收石粉，并通过螺旋再次利用；其次，主楼体通风布袋除尘器有效解决了主楼内粉尘，保证布袋上方空气流通；再次，粉罐顶部的除尘器用来调节罐体和外部的空气压力。多布袋的配置保证了全方位的环保性能。

配置了MC-500脉冲布袋除尘器，采用等离子光催化组合工艺，借助物理化学工艺相互结合的方式来完成对烟尘的进一步处理，使施工中产生的苯并芘和臭气得到彻底处理，实现了对烟气和粉尘更加细致的净化，节能环保效果更加显著。

多层次的降噪：在解决粉尘烟气问题的同时，也采取了一定的降噪措施，对引风机等噪音较大的部件采用多层包封形式，大大降低了噪音对环境的污染。

智能系统升级：SG系列绿色环保智能型沥青搅拌设备开创了搅拌设备E时代；通过智能化生产管理、智能化质量监测、智能化运行监控和智能化远程平台的完美设计，结合先进的“厂拌热再生专利技术”、“混合料级配归一化辅助设计与生产控制技术”和“绿色发泡温拌技术”的应用，实现了集约化生产管理和智能型能耗控制，开辟了工程装备施工现场数字化、智慧化管理新模式，理念之先进，环保之精良，走在了行业的前沿。

SG系列搅拌设备无论是无厂房式、半厂房式和一体式厂房式结构，整洁美观，解决了设备和料场的烟尘排放污染问题，使噪音排放得到显著改善。整套设备超级环保、超级智能、超级扩展、超级便捷。在管理严格、配备精良的搅拌设备现场，基本闻不到沥青烟气的味道，这完全得益于设备良好的环保设计和完备的预防措施。

［参考文献］

［1］谢立扬. 沥青搅拌设备节能减排研究现状及设备存在问题[J]. 建筑机械, 2012(2). 

[关键词] 沥青搅拌设备；能耗；节能降噪