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燃烧器在沥青搅拌站的合理选用、维护与节能

  摘 要:通过介绍与分析说明如何对筑路行业燃烧器做合理选用、维护及燃油的有效利用达到节省资金及能源的目的。

    自动控制燃烧器发展至今已形成系列化如轻油燃烧器重油燃烧器气燃烧器油气两用燃烧器等。燃烧器的合理选用及维护可节约大量资金并延长燃烧系统的寿命。近年来,面对油价上涨导致的利润减小,很多沥青拌和站商家都开始寻找合适的替代燃料以提高自己的竞争力。筑路机械由于其工况及使用场地的特殊因素,一直偏重于使用燃油类燃烧器。前几年多以轻油为主要燃料,但由于轻油价格持续上涨造成成本迅速提高,近几年来大都偏重于重油类燃烧器的使用。现对轻、重油两种机型进行一次成本预算对比以供参考:

     如一台3000型沥青拌合设备日产量为1800t,每年使用120天,年产量为1800×120=216000t。现假定环境温度20°,出料温度160°,骨料含水量为5%,良好的机型燃料需求约为7kg/t,则年油耗为216000×7/1000=1512t。

    柴油价格(2005年6月份计):4500元/t,四个月耗资4500×1512=680.4万元。

   
重油价格:1800~2400元/t,四个月耗资1800×1512=272.16万元或2400×1512=362.88万元。四个月下来使用重油燃烧器可节省资金408.24万元或317.52万元。

   
在对燃料的需求发生转变的同时,对燃烧器的品质要求也越来越高,良好的点火性能、高效的燃烧效率、较宽的调节比例,往往是各施工单位追逐的目标。但燃烧器生产厂家繁多、品牌各异,只有选用的合适,才能满足上述要求。

    1 不同类型燃烧器的选用

    1.1 燃烧器按雾化方式分为压力式雾化、介质雾化、转杯雾化

   
(1)压力式雾化是通过高压泵将燃料输送到油嘴雾化后与氧气混合燃烧,其特点是雾化均匀、工作简单、易耗品较少、成本较低,目前大多数筑路机械均选用此种雾化的机型。

   
(2)介质雾化是通过5~8kg的压缩空气或带压蒸气压至油嘴外围和燃料进行预混后燃烧,特点是对燃料要求不高(如渣油等较差的油品),但易耗品较多,成本增高,目前筑路机械行业采用此种机型较少。

   
(3)转杯雾化是通过一只高速转杯盘(约6000转/分)将燃料脱出雾化。可燃烧较差的油品,如高粘度的渣油等。但机型价格昂贵,且转杯盘容易磨损,对调试要求很高。目前,筑路机械行业基本不用此种机型。

    1.2 燃烧器按机器结构可分为一体枪式机和分体枪式机

   
(1)一体枪式机是将风机电机、油泵、机箱及其它控制元件组合于一体,特点是体积小,调节比小,一般为1:2.5,多采用高压电子点火系统,成本较低,但对燃料品质和环境要求较高。出料在120t/h以下且以柴油为燃料的设备可选用此种机型,如德国“威索”。

   
(2)分体枪式机是将主机、风机、油泵组、控制元器件分成四个独立机构。特点是体积大,输出功率大,多采用气体点火系统,调节比较大,一般为1:4~1:6,甚至可达1:10,噪音低,对燃料的品质及环境要求不高。国内外筑路行业多选用此种机型,如英国“帕克”,日本“田中”,意大利“ABS”。

    1.3 燃烧器的结构组成

    自动控制燃烧器可分为供风系统、燃料供给系统、控制系统、燃烧系统。

    (1)供风系统   
    燃料要完全燃烧须提供足够的氧气,不同的燃料有不同的风量要求,如0号柴油标准气压状态下每公斤油要完全燃烧须配送15.7m3/h的空气。热值为9550Kcal/Kg的重油要完全燃烧须配送15m3/h的空气。

    (2)燃料供给系统
    燃料要完全燃烧须提有合理的燃烧空间和混合空间。燃料的输送方式可分为高压输送和低压输送。其中压力式雾化燃烧器采用高压输送方式,压力要求为15~28bar。转杯雾化燃烧器采用低压输送方式,压力要求为5~8bar。目前,筑路机械行业的燃料供给系统多采用高压输送方式。

    (3)控制系统 筑路机械行业由于其使用工况的特殊性均选用机械控制、比例调节方式的燃烧器。

   
(4)燃烧系统火焰的形状、燃烧的完全基本取决于燃烧系统。燃烧器火焰直径一般要求不大于1.6m,调节比较宽为好,一般设为1:4~1:6左右。火焰直径太大时会造成炉筒上形成严重积炭,过长的火焰则会导致尾气温度超标而损坏除尘布袋,也会将料烘焦或使料帘上沾满油污。以我单位2000型搅拌站为例:烘筒直径2.2m,长度7.7m,则火焰直径最大不能大于1.5m,火焰长度最好在2.5~4.5m内可任意调节。

    2 燃烧器的维护

    (1)压力调节阀

    定期检查燃油调压阀或减压阀,确定可调节螺栓上的锁紧螺母表面是否清洁并可拆卸。如螺钉或螺母表面过脏或生锈,则需修理或更换调节阀。

    (2)油泵


    定期检查油泵确定密封装置是否完好、内部压力是否稳定,更换有破损或泄露的密封装置。使用热油时,要检查所有的油管是否保温良好。

   
(3)安装在油罐与油泵之间的过滤器须定期清洗并检查是否有过量磨损,可确保燃油从油罐顺利到达油泵,并降低潜在部件失效的可能性。燃烧器上的“Y”型过滤器要经常清洗,特别是使用重油或渣油时,可防止喷油嘴和阀门堵塞。工作时,检查燃烧器上的压力表,看是否在正常范围以内。

    (4)需要压缩空气的燃烧器,要检查压力装置看是否在燃烧器内产生所需的压力,清洗供应管路上的所有过滤器并检查管路是否有泄漏。

   
(5)检查燃烧、雾化空气鼓风机上的入口保护装置是否正确安装,风机外壳是否无损坏及泄漏。观察叶片的运转情况,噪音太大或振动时,可调节叶片以消除。对皮带轮传动的鼓风机,要定期给轴承润滑并绷紧皮带,确定鼓风机能产生额定的压力。清洗并润滑空气阀门联接处,看运转是否平滑,运转有障碍时要更换配件。测定风压是否达到工作要求,风压太低会造成回火,导致滚筒前端的导板和燃烧区拨料板过热,风压太高会使电流过大,布袋温度过高甚至烤焦。

    (6)喷油嘴要定期清洗,检查点火电极火花间隙(3mm左右)。

    (7)常清洁火焰探测器(电眼),确定位置是否安装正确,温度是否合适,位置不正及温度过高都会造成光电信号不稳定,甚至断火。

    3 燃烧油的合理使用

   
    燃烧油根据粘度等级不同分为轻油、重油。轻油不需加热即可获得良好的雾化效果,重油或渣油使用前要对油料进行加热以保证油的粘度在燃烧器的允许范围以内,可使用粘度计测量结果并找到最佳的燃油加热温度。渣油样品要预先送到试验室检测其发热值。

   
    重油或渣油使用一段时间后,要对燃烧器进行检查和调节。可用燃烧气体分析仪确定燃料是否燃烧充分,同时检查干燥滚筒和布袋除尘器,看是否有油雾或油味,以避免火灾和油污堵塞。雾化器上的油污堆积会随油品的变差而增多,因此要定期清洗。

   
    使用渣油时,储油罐的出油口位置应高于底部50cm左右,以避免油罐底部沉积的水和杂物进入燃油管路。燃油进入燃烧器前,须用40目的过滤器进行过滤,过滤器两边各安一油压表以保证过滤器的良好工作,在堵塞时能及时发现并清洗。

    此外,工作结束后,应先关燃烧器开关,再关重油加热,长时间停机或天冷时应切换油路阀门,用轻油清洗油路,否则会造成油路不畅或难以点火。

    4 结束语


    在公路建设事业高速发展的今天,燃烧系统的有效利用不仅延长了机械设备的使用寿命,也降低了工程造价、节省了大量的资金及能源。
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