渣油改造技术在NP300CA沥青搅拌设备中的应用

随着柴油混合燃料车、天然气燃料车纷纷进入市场，工程机械行业确有必要研究发展适合本行业特点的柴油替代品。国内外各沥青搅拌设备生产厂家在设备燃烧体系中，广泛应用节能、节约成本的新技术，采用节能高效的燃烧器，使用渣油重油作为沥青搅拌设备燃料的技术已在实际中获得成功，得到了应用。
　　1、渣油与柴油的性能对比
　　渣油是石油经蒸馏加工后剩余的残渣，其比率约占石油加工前的50%。渣油的性质因其馏分不同而差异较大，而且与原油属性和产地有关，它的特点是分子结构复杂、粘度大、沸点高、挥发性差，H/C值小。
　　渣油和柴油相比，燃烧值比0#柴油稍低，但价格比0#柴油便宜许多。目前0#柴油的市场价格为每吨5250元左右，低硫渣油的市场价格为每吨3320元左右。柴油燃烧值约为10200千卡/kg，如果按燃烧值价格比折算，则
　　0#柴油：1000×10200/5250=1942千卡/元
　　渣油：1000×9300/3320=2801千卡/元
　　显然，从理论上讲使用渣油要比使用柴油经济。由于渣油的H/C值小，因此对于同样的进风量，油门开度大时，它的燃烧充分性没有柴油好。
　　2、NP3000CA沥青搅拌设备的渣油改造
　　2.1 NP3000CA沥青搅拌设备原装燃烧油路结构原理
　　日本新泻NP3000CA沥青搅拌设备原装燃烧器为S型燃烧器，该燃烧器结构简单、性能稳定，应用PLC控制技术，燃烧器的点火、灭火、火焰大小都易于控制。其结构原理如图1所示。

　　在操作人员发出点火指令时，电磁阀得电，接通主油路，电动机启动，带动油泵向喷油嘴供油，点火电极打火，点燃雾化的燃油和空气的混合物。如果点火成功，火焰检测传感器检测到火焰信号向控制室发回点火成功信号，否则，发回点火失败信号，同时油泵停转，电磁阀断电，切断主油路。点火期间回油阀和风门开度按预设比例联动，自动工作时其受PLC的控制。
　　2.2 NP3000CA型设备的燃烧系渣油技术改造
　　结合NP3000CA搅拌设备的工艺及渣油使用要求，广东华盟公路工程有限公司锦州――朝阳高速公路项目部，在2002年4月份对新购置的2台NP3000CA沥青拌和楼进行渣油技术改造。改造过程中，更换了一套新的燃烧器底座，燃烧器部分将原装点火变压器更换为可以产生10000V高压的新型变压器，将喷油嘴更换为适用于渣油、柴油的专用喷嘴，并增设了一套液化气辅助点火装置和燃油管道电加热系统。更换的新燃烧器底座和原装底座在油路上有很大的区别，拆除了主油路通断电磁阀及其旁通油路，设置了柴油渣油转换装置、渣油导热油加热系统、渣油油温控制装置等。
　　改造后的燃烧系结构原理如图2所示。三通阀在燃烧炉点火时，处在柴油油路联通状态，以确保点火的顺利进行。当火焰稳定后，控制切换气缸，使三通阀切换至渣油，适当减少燃料供给，并密切监视烘干滚筒温度的变化，控制供油量。拌料终了时，提前切换至柴油，冲洗管道中的渣油，以使下次点火能顺利进行。在使用渣油过程中，如遇燃烧失败，可用液化气来点火。

　　为了改善渣油的燃烧性能，防止积碳结焦，将渣油预热至70℃左右，并适当调节喷油、回油压力。由于回油阀和风门开度的比例联动，相应的燃烧供氧量也得到调整。70℃渣油的可燃性相对较好，再加上喷油压力的调整，渣油燃烧的充分性得到很大提高，积碳结焦得到很好的控制。从而延长了喷嘴前方漏风板的清理周期。
　　改造后，搅拌设备既可以使用柴油也可以使用渣油作为燃料，加大了使用过程中的灵活性。经在锦朝路项目施工及武黄路（武汉――黄石）大修工程中的应用，该渣油燃烧系统运行可靠，工作稳定。将使用渣油和没有使用渣油的耗油情况进行了对比，生产1t沥青混合料所需低硫渣油5-5.5kg，所需0#柴油7.5-8kg，按目前市场价格0#柴油5250元/t、低硫渣油3320元/t计算，生产1吨沥青混合料可节约成本21.1-25.4元。由此可见，使用渣油带来的经济效益是相当可观的，在保证混合料质量的前提下，使用渣油要比使用柴油大大地节约沥青混合料的生产成本。
　　3、渣油技术改造的几点建议
　　（1）渣油的质量对燃烧效果影响很大，选择合格的渣油显得非常重要。同时，渣油的预热温度对燃烧性能的影响也很大，因此渣油的质量和预热温度需要严格控制。
　　（2）渣油质量相对较差，H/C值小，当雾化效果差时，积碳严重，产生的烟尘量也较大，从而加大了二级除尘的除尘压力。若燃烧严重不充分，加热的骨料会有黑色的污点，影响成品料的质量。因此，必须提高渣油的雾化效果，减少积碳，如预热渣油至合适的温度，调节喷油压力和回油压力至合适值等。