沥青搅拌设备:岂止于大 (长文重推,修正了一处重要错误)

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楼主 2020-06-29 12:43:39
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导语

从年产值和销量来看,沥青搅拌设备行业并不突出。然而,在每个大型工程机械展会上,我们却很难不注意到它们如高楼般矗立的身影。得益于集装箱式设计和智能化发展,庞大的躯体被赋予轻灵的特性——借助卫星定位系统、远程通讯技术和云服务,我们可以实现设备的远程模拟调试、运行状态监控、故障诊断、远程修复和能耗管理。然而,“大”问题仍然没有解决。燃料之乱、石料之差、能耗之无度、污染之可怖,依旧困扰着这个细分市场。怎么解决这些问题呢?我们不妨听听他们的声音……




本栏目得到以下设备厂商及嘉宾的大力支持:



陆德筑机董事长兼总经理 张航



无锡雪桃总经理 张华



南方路机市场总监 周炜



亚龙筑机总经理 张大禹



中交西筑搅拌研究所所长、技术总监 张永卫



华通动力重工副总工程师 杨宝林



铁拓机械技术总监 高岱乐



岳首筑机路面机械研究所副总工程师 王兆明



泉城机械总经理助理 王海



东南机械外贸经理 吴木林



徐工道路机械事业部技术中心拌和站研发部部长 李家春




1

RMCM:目前,拌和站的燃料主要包括固体燃料、液体燃料和天然气,天然气是其中最干净的,但光凭这一点是不足以说服用户放弃烧煤和油的。厂家有什么办法可以兼顾环境保护以及用户的经济效益呢?



中交西筑:环保与经济效益往往是一对矛盾体,综合来讲,在具备气源条件的情况下,建议首推燃气燃烧;燃油和燃煤作为燃料时,在燃料选择上尽量选择低含硫量燃料,燃烧器尽量选用高效雾化、分区供风等先进燃烧技术,以降低CO、NOx的排放,煤粉燃烧可以考虑转化水煤浆等清洁燃料燃烧。另外着力推广温拌技术、烟气再循环等技术,可有效降低能耗和有害气体的排放。


徐工道路:(1)优先推广燃气燃烧器;(2)大力发展煤改气技术;(3)优化燃油燃烧器系统,增加燃油预处理系统,提高燃烧效率。


南方路机:搅拌站行业不大,但厂家真的不少;“环保”这个话题谈的人很多,真正做到的寥寥。我们国家搅拌设备行业所用的油品质真的很差,对环境的污染严重,对设备的损害也很大。但是,我认为产品应该先保证稳定的生产能力,再来提环保。我们使用由中国工程院院长周济带领的团队,会同华侨大学和南方路机研发的数控一代、二代燃烧器,采用压缩空气雾化,可轻易实现燃油与风量的比例调节。通过特殊的设计,使火焰最短。采用独特的加热方式,充分利用热能,避免火焰与骨料的直接接触,以保证旧沥青混合料的良好特性。再生料烘干加热温度控制采用进口红外线测温仪,使温度控制在±5℃范围之内。


华通动力:虽然天然气是燃料中最干净的,但是固体燃料和液体燃料的使用已有成熟的技术,特别是煤,火电厂、水泥厂使用更广泛。但煤的处理,特别是后期排放的脱硫、脱硝处理的投入是比较大的。如果没有相应的政策法规,用户很难接受。


陆德筑机:目前,拌和站的燃料中天然气是污染最小的,但是运营的成本很高,而用户考虑的是如何降低运营成本。因此,就现状而言,最理想的方法是严格管控煤、油燃烧后的产物,比如在燃烧设备上安装脱硫、脱硝的装置。 陆德最新研发明的火浪神III代煤粉燃烧装置,运用自主研发的专利技术将煤粉碎至150目以上的细度(比面粉还细),配合独特的燃烧设计,使煤能够充分燃烧,排放物的危害更小,这样就很好地兼顾了环保和成本两方面的要求。


亚龙筑机:燃气价格成本较高,用户的经济效益较低;燃煤和燃油的排放对环境影响较大,可以研发高效的绿色燃煤技术,避免粉尘的排放,同时减少硫氧化物的产生,这样燃煤就可以达到与燃气一样的环保效果。


铁拓机械:拿厂拌再生设备排出的废气问题来说,欧洲产品的做法是将废气直接排入除尘器,但国内很多用户都希望将沥青再生料的价值发挥到极致,再生料添加比例越高越好。由于再生料中石粉的流失较多,而新料中石粉又比较少,因此达不到吸附油烟的效果,废气直接送入除尘器的后果就是除尘器中的布袋很容易被污染。铁拓没有一味地效仿国外设备,而是将废气送到拌和站原生机滚筒的燃烧器进行二次燃烧。这样做有两个好处:一是废气中部分可燃的成分被燃烧了,另一些没有燃烧的颗粒物在穿过原生机滚筒时又被材料吸附了,在很大程度上解决了废气污染问题;二是大部分的再生设备采用竖流式烘干滚筒,排出的废气温度比较高,而现在废气在经过原生机滚筒时二次燃烧,热量会被材料吸收,避免了高温对人员产生伤害。


泉成机械:沥青搅拌站会产生很多烟气,这些烟气主要是沥青气,多出自搅拌机和出料口。我们开发一个环保处理装置,把废气收集起来,采用喷凝法、吸附法处理。虽然用户的设备成本会增加,但是也会获得环保方面的效益。我们还开发了油气两用的燃烧器和燃煤燃烧器,目的是提高燃烧效率,从而减少排放,这样对于用户来说经济效益也提高了。燃烧器喷嘴气流调节机构和新型燃烧器喷嘴装置,是我们提高燃烧效率的具体措施。


东南机械:在中亚,很多国家的燃油品质比我们好很多;在俄罗斯,有一些客户甚至要求我们配备天然气燃烧器,因为这样成本低。而在中国,用煤最多,石油次之,用天然气最贵,因为国家配备缺乏,有些用户想用天然气也无法实现。如果未来天然气进一步普及的话,相信很多用户都会选择。


2

RMCM:关于搅拌站的燃料,我们只知道来源之乱出乎想象,也清楚这样会对环境有很大的危害。问题是,燃料不规范会对机器造成多大的伤害?无论出于对环境还是机器寿命的考虑,厂家是否都应该提倡整治?



中交西筑:燃料不规范对设备危害较大。比如不规范燃料的腐蚀性,易损伤燃烧器喷嘴、阀体、反应室等部件;燃料含硫量较高,酸性烟气易结露堵塞布袋和腐蚀设备,排放的烟气污染环境;燃油闪点低,易挥发,还存在爆燃等安全隐患。所以不管从环境污染还是机器寿命考虑,厂家均提倡规范燃料市场,使其能够实现标准化、规范化。


徐工道路:(1)对环境的污染:烟气中SO2 、CO2、 NOx等有害气体超标,会污染空气、损害人体健康;燃烧残渣,属固体废物;(2)对设备的影响:操作不当时易烧损布袋;燃料中含硫量超标时,会形成硫酸雾,当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸,附着于设备的内壁上,腐蚀滚筒、除尘等设备;(3)对成品料的影响:对于劣质油,燃烧器温度为手动控制,成品料的温度控制精度低,会超出规范要求;使用劣质油,燃烧不充分,残留物将影响成品料的质量。


华通动力:搅拌站常用的燃料是柴油、重油和天然气,不少用户为了节省燃料成本而使用不规范的燃油,对燃油泵和除尘布袋造成伤害,从而导致燃油的燃烧性能下降,令排放恶化,污染环境。目前的状况下,一定要使用低压雾化型燃烧器,以降低燃油对油压的影响。


陆德筑机:任何一家企业都有责任和义务规范燃料的使用要求,这不仅是为客户考虑,也是顺应环保节约型社会建设的要求。陆德针对搅拌站燃料的要求,在产品说明书和客户告知书上都有详细的说明,并大力提倡客户使用正规的燃料,这都是为了减少燃料对设备的伤害。使用不规范的燃油,对燃烧器有腐蚀作用,会造成油枪磨损、燃料燃烧不充分、产量降低、骨料搅拌不均匀等问题。燃烧后产生的渣油轻则造成机器的管道阻塞,严重的话会让机器报废;渣油也会依附在除尘器布袋上,导致布袋报销。


亚龙筑机:燃料不规范,对设备的性能影响较大;温度忽高忽低,产量会相应地时高时低;设备各部载荷的变化较为频繁,对设备的寿命很不利;同时,如果燃料的硫含量较高,则对设备燃烧烟气通道所经过的各部腐蚀较为严重,寿命会大为缩短。无论如何考虑,厂家都应该提倡整治燃料之乱象,这样有利于用户的经济效益、设备的性能稳定和环境保护。


铁拓机械:用户购买设备时非常关注产品的使用成本,燃烧天然气表面上看起来比燃烧重油成本更高,实则不然。大约有60%的沥青拌和站故障出自燃烧器或者由燃烧器引起,而使用重油会引起如堵塞过滤器等许多问题,但燃烧天然气就没有。除此之外,燃烧重油也需要持续地加热脱水,这就要增加成本,同时它还污染环境,因此总体算来,燃烧重油的费用实际上要比燃烧天然气的多。


东南机械:燃料会影响到机器的运转,尤其是像搅拌站这样的大型设备。换作汽车上使用的油品,很多人会更加有感触,上百万的好车如果用93号油,这部好车会很快出问题。从根源上来说,油品必须通过国家立法或者严格的审查来解决质量问题。此外,要想提高使用者的思想意识,还需要一些强制性的措施去引导。


3

RMCM:搅拌站的三个关键总成——烘干筒、搅拌缸和除尘器,功率据称占总装机功率的一半以上,你们在节能方面有什么独到之处?



中交西筑:西筑公司一直致力于关键总成的研究,拥有燃烧器、烘干筒、搅拌锅、振动筛、控制系统等关键总成专用试验平台,通过理论构造分析、建造模型、加载试验、数据测试分析等各种手段,不断提升产品性能和效率。烘干筒主要通过内部叶片深度优化,筒体与燃烧系统的完美匹配,以及沥青烟气循环利用技术的应用,使滚筒热效率达到极致,高效环保节能;双卧轴强制搅拌系统采用独特优化叶片布局匹配最佳进料方式,搅拌效率可提高15%以上;除尘器采用超大面积布袋和科学高效的清灰模式,使粉尘排放达到欧洲环保标准,配置高效变频风机,能耗可降低30%左右。


徐工道路:(1)总体匹配技术:徐工引进欧洲先进的沥青拌和技术,整机匹配合理,节能、高效;(2)干燥技术:拌和站的干燥滚筒内部采用徐工的专利技术——锯齿状拨料爪,形成均匀的料帘,提高加热效率,保持温度的稳定性;采用国际知名品牌低压雾化燃烧器,燃烧器效率高,燃油消耗大约可节约0.5 kg•t-1,即每生产10万吨混合料可节约20万元;(3)搅拌技术:合理的投料布置及先进的双螺旋搅拌技术缩短搅拌时间,提高搅拌效率;与其他厂家相比,各型号搅拌器容积增大10%,在相同的产量下可得到更长的搅拌周期,沥青混合料质量高;有效减小骨料、粉料、沥青在搅拌器中初始布料的不均匀性;(4)除尘技术:两级除尘优化组合、高效的旋风除尘器、超大的布袋除尘面积、高效的清灰系统和专利清灰算法,使除尘效果达到最优,排放烟气浓度低于20 mg•Nm-3(水洗料)。


南方路机:新型的专利干燥加热滚筒高效、可靠,节能20%;双卧轴搅拌主机具备超强搅拌能力,拌和均匀、迅速;科学环保的除尘、降噪、排污系统设计,有效解决粉尘排放、酸性物质排放、噪音控制等问题,营造洁净无尘的生产环境;采用欧洲标准设计的整体热系统动力配合精确的称量系统,降低油耗、电耗等生产成本;称量系统计量精度高、稳定性好、抗干扰能力强;智能控制系统设计人性化、操作简便,有完善的数据管理能力;筛分系统筛分效率高、寿命长;成品料仓储存系统容量大、防离析;双层大容量的热骨料仓通过优化结构,可以防止卡阻,确保稳定的计量精度。


华通动力:我们的干燥筒的能力都有富余,还可以进一步优化,降低负荷;搅拌缸基本采用单电机驱动,避免了双电机同步产生的 “内部循环功率”;引风机是搅拌站最大的功率负荷,与转速成几何正比。所以,引风机必须使用变频控制,以便根据不同的负荷使用不同转速。另外,这三大动力使用软启动或变频启动,也可大大降低电网的负荷。


无锡雪桃:致力于更好地解决沥青拌和时带来的环境污染,无锡雪桃革命性地将整个拌和站封闭起来,建成室内拌和站。传统的塔式结构搅拌机高达25 m,污染物排放处理难度大,对周围建筑物的影响也很大。环保之外,节能高效也是雪桃拌和站的一大特点。除了通过绿化设计减小搅拌机的功率,雪桃的温拌泡沫沥青混合料已经试验成功,我们的泡沫沥青温拌设备可以与任何沥青搅拌设备配套使用,现有设备无需进行任何改造,生产的成品料完全符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)的相关要求。泡沫沥青温拌设备优势众多:减轻沥青老化,改善施工环境;降低沥青混合料的生产成本;延长施工季节,增加沥青路面施工的灵活性、便利性;延长沥青混合料拌和设备的使用寿命,降低设备使用成本。


陆德筑机:以陆德公司的2000型搅拌设备来说,产量是175 t•h-1,而同行业内相同型号的设备产量多为160 t•h-1,这也是我们的产品在效率上的体现。同时,我们的烘干筒使用了变频电机,开启时也是降压启动。陆德的PMT系列产品运用自主研发的“并行计量”专利技术,使每锅的搅拌周期由原来45 s降为36~40 s,缩短了拌和时间,提高了产量;烘干筒内部抄板也使用专利技术,外部设置保温层,提高了生产时产生热能的利用率,这些都是节能的体现。


亚龙筑机:烘干筒有独特的扬料板设计,料帘饱满均匀,物料堆积角较小,动力损耗少,驱动功率更小;搅拌缸的设计经过充分的优化,搅拌效率高,搅拌系统磨损小。


铁拓机械:我们都知道,同一台设备,在不同工况下实际功率也是不同的。铁拓尽全力优化产品,希望在同样产量、同样设备的情况下尽可能地降低产品的功率。铁拓对整个福建省的施工现场做了详尽的考察与检测,在这个基础上对拌和站的核心部件做了很多的改进。如引风机,过去是用风门闭合的程度来控制,现在则用变频器直接控制电机的转速,节省电量30%以上。对于燃烧器,我们尽可能提高其雾化燃烧的效率,还有一系列检测措施,能够帮助客户检验燃烧器的效果,让燃烧结果一目了然。


岳首筑机:(1)尽量减轻烘干筒筒体本身的质量,优化扬料板的设计,提高热效率;(2)尽可能减小搅拌缸的搅拌阻力;(3)采用能耗小的大气反吹式除尘器,并且改善大气反吹除尘器对环境的适应性。


东南机械:我们在给客户提供一个整套方案的时候,会考虑各个部件的衔接和稳定性。厂家在节能方面主要考虑整体功率,让几个大部件更加稳定。比如说烘干滚筒的主要作用是烘干,使用的燃烧器每小时燃油消耗量很大,厂家一般会建议淋料,如果骨料的水分太多或者料的质量太差,烘干的时候能源消耗就会更大。我们一直建议把这几个大系统的故障率降低,待设备稳定运行之后,我们会向客户或者使用者介绍料的使用与机器的维护,如果设备长期运转却不维护,能源消耗和污染会更多。


4

RMCM:有专家学者在接受我们的采访时曾呼吁搅拌站的使用规范尽早出台,业界对此想必也翘首以盼。假如有份参与制定工作,您希望规范中应当强调哪些内容?



中交西筑:搅拌站的使用规范应该更加关注设备安全操作规范、维护保养规范、原材料规范以及燃料标准规范等。


徐工道路:(1)原材料规范:石料、沥青、粉料、燃料;(2)成品料规范:级配偏差、温度偏差;(3)人员配置:工种、职责、数量;(4)时间:停机保养时间、人员修正时间。


华通动力:我国搅拌站的用户比较多元化,虽然不能限制所有用户,但是可以在节能环保方面给予引导,包括原材料的生产与保管、燃料的选择、搅拌站节能强制配置的要求等等。


陆德筑机:人员方面,搅拌站的操作人员要持证上岗,这样就能够避免在维护、保养设备时出现差错;原料方面,要严格管控燃料的来源,确保燃料符合生产的需要,延长设备的使用寿命;环保方面,目前行业内都非常重视环保型拌和机的生产制造,同时国家也提倡环保,因此要对拌和站整机的环保性能提出改进,主要是降噪、除烟、除尘方面。同时,将拌和站、厂区合理规划,达到整体的环保。陆德的“花园式拌和工厂”就是这样应运而生的。


岳首筑机:(1)最主要的是强调使用方必须严格控制料源的质量,按公路施工规范操作,避免厂家根据客户的料源情况对设备进行改造;(2)规范实验室的建设,做到根据自己的料源确定施工配方,提高出料的质量;(3)规范搅拌站的人员配置和岗位职责。


5

RMCM:有了国家法规和标准的约束并不意味着解决了污染问题,如果用户对搅拌设备的生产管理水平不佳,就显得力不从心。现在行业普遍强调成套解决方案,就搅拌站而言,厂家除了提供一个合格甚至出色的产品,还可以为用户做些什么?



中交西筑:可以为用户提供成套的解决方案和智能化管理服务,比如我们去年在宝马展推出的易法远程智能服务系统,基于物联网思维,运用先进的嵌入技术、航空远程卫星定位系统、远程通讯技术、3D技术和云服务,实现设备的远程模拟调试、运行状态监控、故障诊断、远程修复、能耗管理、专家在线服务等。客户可通过电脑、iPad、手机等终端实时了解设备的运行状态,通过3D动画动态地观察设备的工作状况、产量、油耗等各类统计报表。另外,还可以为用户提供整体规划方案、人机料配套方案、级配辅助设计方案、管家式打包服务、设备改造升级服务、设备租赁服务等。


徐工道路:(1)完善控制系统,增加全方位的提示;(2)提供生产管理系统,提升管理水平;(3)远程协助系统;(4)培训。


南方路机:南方路机的互联网云平台能够利用现有的无线3G网络,将一线用户的实时图像第一时间传回南方路机远程监控中心,通过总部工程师的及时诊断,提出及时有效的处理方案。同时,南方路机互联网云平台通过授权实现对各地运行设备的24 h在线实时跟踪和健康监控,监视设备的作业情况和机器性能变化,预测、预警故障,出现故障则及时报警,变被动维修为预防性维护。


华通动力:搅拌站的排尘处理在理论上都可达到理想的要求,但骨料的飘尘还可以采取进一步的措施。比如在骨料斗上方和皮带机上加装防尘罩;楼体尽可能保证负压;建议用户尽可能搭建防雨及防尘的骨料棚,减少能量的损失;对洗锅灰尘进行收集。


无锡雪桃:雪桃拌和站的远程服务系统已经建成,所有的设备与总部电脑联网,可以监控、远程操控生产过程中的各个环节。自动化的上料系统只是一个开始,越来越多的操作会实现智能化。工况环境相对比较差的地方,愿意去的人也会越来越少,必须通过提升自动化水平来减少人为的参与。我们的设备今后的发展方向是环保、节能、智能化,只有这样才符合社会发展的趋势。


陆德筑机:一方面是对用户的培训,例如陆德公司定期召开的沥青搅拌职业技能鉴定培训班,是行业内第一家获得沥青搅拌设备职业技能鉴定培训的机构,开班以来始终坚持以培养优秀的拌和站操作手为目的,真正提高从业人员的技能,使其能够熟练掌握产品的维修、保养以及其他事项;同时鉴定站为更好地服务客户,决定每年定期开展站长培训班,进一步提高拌和站人员的操作技能,从而确保产品的性能、效能,让产品发挥最大的效用。另一方面是售后服务,陆德率先在行业内提出8S服务,从现场规划、安装调试、设备操作、日常保养、现场管理、客户培训、转场搬迁、大修升级等8个方面,使客户真正享受到服务所带来的实惠和价值。


亚龙筑机:为用户提供全方位的技术服务,包括技术咨询、产品订购、现场布置与规划、安装调试、操作培训指导、定期回访、搬迁指导、设备升级改造、技术交流与培训。


铁拓机械:在很多环节,一个很小的理念或者动作,没准可以实现节约成本和环保的效果。比如说卸重油时气味非常大,启动废气处理系统就能减少对环境的污染,但如果不开启,同样不影响卸重油。这就是理念和习惯问题。我们希望能够潜移默化地帮助用户形成习惯,帮助他们用最先进的技术、最经济的成本来达到最佳的社会、经济和环境效益。


泉成机械:在管理方面,为用户定期或不定期地开办培训班,重点讲解如何把设备用好、管好,发挥设备的最大效率;在设备本身方面,我们加强设备的智能化设计,比如增加设备故障自动显示、报警、在线诊断功能。还有,我们的技术人员走进基层,与操作人员交流,主动了解解决问题。


东南机械:在新西兰,每个法规、标准彻底落实下去,都有相关的部门和相关的人员约束用户。国家对厂家的要求也有一个标准,这个标准会限制一部分小厂家或者在能源消耗等方面给出一些规范,让他们从根本上提高这项技术。购买拌和站本来投入就很大,国内很少人有会考虑到环保,他们在购买设备的时候,多一个除尘设备要多一二十万,不仅占地方,还要定期更换除尘布袋、清理污垢等。现在国家出台了政策,用户不得不考虑这些问题。如果用户的环保意识有所提升,再借鉴国外的治理经验,日常生活的意识也相应提高,用三十年或者五十年就能把国内空气治理好,让天空变蓝,我觉得这是为人类做出的伟大贡献。当然这条路有点长。


6

RMCM:集料不规范,不但会降低出料品质,还会影响搅拌站某些部件的寿命、造成粉尘污染。可是,中国目前没有针对公路集料制定专用标准,关于石料的指标只在沥青路面设计规范中的某个章节里面出现。中国的石料现在主要有什么问题?该怎么解决?



南方路机:南方路机很早就开始重视石料质量问题了。普通石料粉尘多,针片状、扁平状颗粒含量高,集料离析严重、级配不稳定,是目前我国石料质量存在的主要问题。这些问题会造成石料与沥青的粘结力下降,再好的沥青也无法发挥其性能,从而引起路面的松散、透水、坑槽、裂缝等早期破坏,严重影响路面质量。面对这些问题,南方路机引进了美国特雷克斯的破碎筛分技术,与日本寿技研进行国际合作,共同推进机制砂装备技术。我们的设备制出来的砂可以适合各种集料的大小,具有颗粒圆润、级配连续、石粉含量可控、细度模数稳定可调、粉尘零排放、低噪音、无振动等特点。现在南方路机有一句话:“得砂者得天下。”有了高质量的砂子,是保证工程质量的根本点。


注:本文见《筑路机械与施工机械化》2015年第6期话题栏目。





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