摘要：对于能耗较大的热拌沥青混合料设备而言，需要从设备的基本情况、堆料管理、集料干燥加热系统、热量系统、温度以及设备的启动开关等方面做好资源调节工作，使其能够在效益最大化的基础上降低排放量，进而更好地达到节能减排的效果。未来的沥青搅拌设备将呈现更加自动化以及智能化的趋势，更加便于对能耗的掌控，进而为促进社会的可持续性发展奠定良好基础。
关键词：沥青搅拌设备；节能减排；环保；能耗
沥青行业的快速发展需要切实将节能减排工作与经济效益统筹起来，以便更好地降低沥青搅拌设备运行过程中产生的能耗问题。其中热拌沥青混合料设备是沥青搅拌设备中能耗最大，污染物排放量最大的设备，因此在节能减排工作中将需要对其做好重点的管理工作，以期更好地解决能耗过大的问题。本文将对影响沥青搅拌设备能耗的因素提出相应的优化措施。
1影响沥青搅拌设备实现有效节能减排的主要因素
1.1沥青搅拌设备组气缸工作效率的影响
沥青搅拌设备组的气缸在隔绝沥青搅拌设备的通流部分和大气间的直接接触有着不可替代的作用，是燃料燃烧后产生热能并转化成机械能的密闭式汽室。在沥青搅拌设备组工作运行时，内缸会因为燃料的燃烧而产生非常高的温度，同时其产生的热量会通过热传递等方式扩散到外缸，此时，夹层中的气流就会对其进行冷却；而当沥青搅拌设备组在温度较低的状态时，夹层中的气流便会对其进行加热。因此在这种情况下，沥青搅拌设备气缸对能源的转化率便降低了，从而在整体上影响了沥青搅拌设备的工作效率。
1.2运行机组通流性的影响
为了确保沥青搅拌设备能够有效地实现节能减排，就必须保证沥青搅拌设备组在运行工作时的通流性。毕竟沥青搅拌设备的通流性与沥青搅拌设备组工作时气体的做功直接相关，所以从理论角度来讲，只要增加了沥青搅拌设备组的通流面积以及气体流量，便可以在一定程度上提高沥青搅拌设备的整体工作效率。
1.3运行机组气压及温度的影响
沥青搅拌设备组的工作效率也与其运行工作时的气压以及温度息息相关，沥青搅拌设备在运行工作时，气缸将不断地燃烧燃料，从而产生比较大的热量，也就因此导致了沥青搅拌设备组在工作时对热能的消耗，其工作效率大大地降低了，最终影响了沥青搅拌设备有效节能减排工作的进程。
2沥青搅拌设备的节能减排关键要点
2.1正确操作沥青搅拌设备的启动、运行以及停机程序
通过多次实验得出，沥青搅拌设备组在启动时所需的冷态气压值应为：2.5~3.0MPa；所需的温度应为：270~300℃；凝结器内真空压力应该在：-50~-40kPa。人们在启动沥青搅拌设备之前需要进行预热，这在一定程度上增加了沥青搅拌设备对能源的消耗，从而提高了沥青行业的投入成本。通常情况下，人们要在启动沥青搅拌设备之前做一系列的准备，首先是打开旁压，使得沥青搅拌设备的压力值达到一定的稳定值时，然后打开设备的真空门使沥青搅拌设备的最终真空压力值达到标准，使沥青搅拌设备的蒸汽量增多，进而大大地缩短了沥青搅拌设备的启动时间，并在该过程中节省了对能源的消耗。同时，应把相关数据记录下来，制定出更加科学合理的沥青搅拌设备组运行维护方案，从而实现沥青搅拌设备节能减排的目标并且延长其使用寿命。
2.2堆料管理中的节能减排手段
沥青材料成型之前，材料的水分含量问题将直接影响着设备的燃料消耗。强化对沥青的堆料管理、严格控制物料的含水量将是提升沥青设备节能减排的重要基础。期间需要切实做好以下工作：（1）控制物料堆叠高度。堆料时，上部物料因与空气接触比较直接，因此常因料堆深度改变而出现分布状态增大。在这种情况下，细骨料如砂石、石屑易发生水滞。（2）存在斜坡及具有良好排水性能的料堆场。由于坡体本身具有强大的排水功能，所以在装载机装车部位，其含水量也会出现显著降低。（3）建造防水雨棚。为了防止雨水渗入集料，应有效地控制和减少沥青搅拌设备的耗油量。通常推荐雨棚为可打开的顶棚，由于雨季时，雨棚的顶棚可用遮盖来拉开顶棚，确保阳光直接照到集料上，利用太阳帮助集料中多余的水分蒸发，这样可以极大地降低冷集料中的水分，由此将能够在有效控制堆料含水量的基础上，进一步提高冷集料温度。
2.3集料干燥加热系统的节能减排手段
为了进一步提高物料使用效率，在集料干燥加热系统应用过程中，必须加强节能减排措施的运用：（1）要合理控制燃烧不完全材料造成的损失，可加强新型加热系统的应用，这对解决材料燃烧不完全问题有很好的效果。（2）降低燃烧器过剩空气系数。物料在燃烧过程中，会带走并吸收一部分气体热量，因此，工作中要尽量提高燃烧有效率，通过过剩空气系数的有效控制，进而达到降低沥青搅拌过程中产生的热损耗。20世纪90年代以来，许多企业所使用的燃烧器具均为开式涡流低压空气雾化，这样使许多空气在燃烧器口处被直接卷入烘炉，若空气系数已超过1.35，则会产生明显的空气污染问题。在现代生产中，使用的新型燃烧器是一种封闭供气方式，它能有效降低过剩空气系数。（3）将冷骨料入口处产生的冷空气减少。将冷集物料带进干燥筒体时，煤气热耗同样会产生，为减少热损，可在冷集料入口处加设门帘或挡板，以实现对冷空气的阻隔。最终，利用高温气体与冷集料进行有效的热量交换。高热气与骨料间的热能交换主要依靠流动，因此在工作中还应保证物料分配的均匀性，这也是提高换热效率的主要方法。热气所含的热量除与燃烧器内供油量有关外，还与燃气本身的流速有密切关系，在保证燃烧足够的热量时，其还能够更好地控制热量的产生和消耗。一般情况下，气体流速较高，则在燃烧过程中带走的热量较多，这也说明了燃料在加热后，所含的冷集料也会增加。因此为了有效地控制燃料的能耗，将需要有效地开展热传导工作，确保燃气所携带的热量能够直接传输到冷集料中，保证温度达到必要条件。同时燃气在热传导过程中还需要确保热源的存在，有效地进行热传导工作。所以，在组织干燥筒体内热交换时，还应注意温度与供油情况的调整，这样才能更好地达到节能减排的目的。结果表明，在沥青材料中唯有通过合理控制热损问题，才能够更好地达到加强连续搅拌设备应用的效果。相对于传统的热沥青搅拌设备而言，连续搅拌设备具有能够发挥更大散热的优势，进而降低整体的燃料消耗问题出现的概率。
2.4科学调整并优化沥青搅拌设备的热力系统
不断地对沥青搅拌设备的热力系统进行科学的调整以及优化是沥青搅拌设备能够有效实现节能减排目标的重要一步，因为沥青搅拌设备组的热力系统对其运行工作性能有着很大的影响。对沥青搅拌设备热力系统的配置进行调整和优化，不仅能够有效地控制沥青搅拌设备在运行时能量的泄漏和损失，而且在一定程度上提高其整体的效率。为了更好地完善沥青搅拌设备热力系统的配置，相关工作人员首先要进行技术调研和进行一系列试验，对存在的节能减排的潜力进行分析，其次优化沥青搅拌设备的参数，并对系统进行升级改造以及调整运行方式，然后现场优化实验并分析数据，最终确定最优的运行曲线以及辅机运行方式，之后还要安排相关技术人员对沥青搅拌设备的热力系统进行定期的检查和维护，从而最大程度地做到节能减排。
2.5加强对沥青搅拌装备的有效运行管理
在沥青生产和施工之前，对其设备的科学应用也是拌和工序中不可忽视的重要组成部分，尤其要达到节能减排要求，更需要加强设备应用的有效性，具体包括：（1）对搅拌设备中所需使用的沥青、混合料的应用范围进行调整，尤其要使其达到节能减排要求。（2）加强筛孔与生产比例的有效调整。确保筛孔合理，既可有效提高设备工作效率，又可有效协助热集料达到均衡生产。产品配比的调试工作不但要完全满足目标配合比的作业要求，而且要保证其均衡生产，减少实际生产环节中热集料存在的种种问题。（3）正确操作并使用干燥加热系统。在干燥和加热系统运行阶段，要始终把排气温度控制在一个合理的范围内，这也是减少能耗最合理的方法，只有确保沥青搅拌设备处于这样的状态，才能合理地进行生产。
2.6科学调节热拌混合料温度
常规设备运转过程中，沥青拌和温度不得超过150~160℃的范围，随着目前技术手段的不断改进，改性后的沥青拌和温度可介于170~180℃之间。由于搅拌、摊铺、碾压等作业本身的要求，热拌沥青的作业方式需要调整和改进。自从1995年欧洲第一次提出温拌沥青混合料概念之后，该技术在随后数十年中获得了空前的发展与进步。目前温拌沥青混合料技术大致可分为矿质发泡工艺、有机物降粘剂、化学活性剂、发泡沥青工艺。水箱水温的变化对沥青搅拌设备的运行状况密切相关，而且水温的变化也会影响燃料的燃烧程度。当水温处于比较低的状态时，会导致燃料的消耗量相应地增加，从而影响了沥青搅拌设备组的运行效率。在沥青搅拌设备组运行的过程中，保证其加热器水位达到标准线也是极其重要的，因此工作人员应该随时对加热器钢管进行检查，确保其能够正常地运行，从而保证沥青搅拌设备运行时所需的水温。
3开展节能减排的方案策略
（1）提高燃料利用率。在沥青设备运行时，可通过优化燃烧器喷管及进风方式，有效地控制和降低耗电量，这种方式对风油比的调节尤其重要，有利于提高燃料效率。（2）防止粉尘外溢。对密实性好、过滤风速小的物料，应有效地应用惯性除尘和袋式除尘两种处理方式。（3）调整废品的排放方式。设备中的物料需进行二次燃烧，实现对有害气体的处理，使其能够在保证除尘效率的同时提升环保效果，同时还需要切实转变传统的搅拌方式，使原来作业中的散粉排放变为湿泥排放。（4）优化改造沥青搅拌设备的运行技术。为了更大程度上实现沥青搅拌设备的节能减排，相关的工作人员应该先从凝汽器做起，在原有的技术和经验基础上对其进行升级改造，从而进一步地保证凝汽器的真空状态，使燃料在其内部能够得到更充分的燃烧以及使热量能够得到更大程度的转化。同时应该积极汲取国外先进的技术并结合自身的经验对沥青搅拌设备组的整体运行进行升级改造，降低沥青行业经费成本的投入，从而真正有效地实现沥青搅拌设备的节能减排目标。（5）保证凝汽器实现最佳的真空状态。为了确保燃料能够得到充分的燃烧，就必须保证凝汽器达到最佳的真空状态。首先，工作人员可以采用灌水检漏的办法对凝汽器的真空气密性进行检查；其次，工作人员应该对凝汽器的运行过程进行严格的监视，对突发情况进行及时地处理，从而保证凝汽器的真空状态；最后，工作人员应该实时监控沥青搅拌设备的真空状态情况，如果出现真空泄漏时应该立即停机进行维修，以避免对沥青搅拌设备产生不可逆的损失。
4沥青搅拌设备未来的发展趋势
4.1实现智能化检测
在粉体技术以及精密仪器制造技术不断优化发展的背景下，将智能检测仪表融入到沥青搅拌设备的性能检测中，能够更好地基于沥青行业的表征状态以及生产信息进行自动化控制。在沥青搅拌设备检测中主要对压力（P）、料位（L）、流量（F）、温度（T）、成分（A）进行检测，在传统的人工检测中难以实现精准度的提升，同时由于检测的项目内容较为繁杂，其中需要投入的工程量也相对较大。而现阶段融入电气自动化技术的检测仪表将能够通过微电子技术实现远程操控，同时通过调频雷达、缆式导波雷达的料位计以及脉冲雷达实现对沥青搅拌设备性能上的精准检测。
4.2系统运转自动化
在我国沥青工业发展的过程中，为了更好地提高沥青搅拌设备运行的稳定性，需要将电气自动化控制系统运用到生产过程中，通过对其中每一个环节进行统一控制，同时设置统一管理的开关，进而提高对故障发生的控制能力。同时还可以通过自动化系统对沥青搅拌设备运行中存在的问题进行一一排查，由此更好地提高故障排除的时效性。沥青搅拌设备系统中具有多种多样的控制系统，其中包括水系统、除渣系统以及除灰系统，通过电气自动化控制系统能够对PLC进行替换，由此将故障监控统一于一个控制室中，进而对运行中出现的异常情况进行监控，节约沥青搅拌设备运转中的人力、物力成本。
4.3系统操作集成化
沥青搅拌设备监测工作是电、光、机集中于一体的技术，时至今日，电气自动化控制系统发展日益得到了实践运用，沥青搅拌设备的电子控制系统能够对空调设备、电气以及整车系统实现智能检测，其中常用的为电阻测量技术，通过万用表判断导线的工作状态，以此更好地判断沥青搅拌设备内部系统的运转情况，同时通过诊断仪中的数据流参数值的变化情况可以更加便捷地判断出沥青搅拌设备是否存在故障问题。在检测中，需要优化拆卸步骤，以此更好地避免对沥青搅拌设备故障造成二次伤害。例如，在进行沥青搅拌设备电流检测的过程中，可用模拟传感器与设备的控制电路系统进行连接，通过对数据流变化情况的检测，进而判断沥青搅拌设备传感器的异常情况，由此在信息集成的基础上确保自动化控制体系的流畅性。
4.4模块化和逻辑性日益凸显
为了提高电气自动化控制系统在沥青搅拌设备中的运用程度，在未来的系统优化中将呈现更加明显的模块化建设以及逻辑性，使电气自动化控制系统能够像人类一样具有一定的逻辑思维能力。在未来，将电气自动化工程控制系统实行模块化设置是具有一定工程量的，因而在实际的建设过程中将需要对配件以及接口实现有效连接，由此实现功能上的优化升级，使电气自动化控制系统的逻辑性得到增强。在我国，电气自动化工程控制系统已经经过了很多年的发展，更新换代的次数很多，目前在国内相关领域已经形成了比较完善的理论体系，这将对后续的发展建设提供良好的基础保障，同时基于不同环境下的工业模块建设将产生积极的效益，使其中的模块化体系得以实现。
5结束语
总而言之，在沥青搅拌设备运行的过程中，由于多种多样的因素而产生大量的能耗，这将使整体的生产运营难以契合节能减排的目标。尤其对于能耗较大的热拌沥青混合料设备而言，更加需要从设备的基本情况、堆料管理、集料干燥加热系统、热量系统、温度以及设备的启动开关等方面做好资源调节工作，使其能够在效益最大化的基础上降低排放量，进而更好地达到节能减排的效果。在未来的沥青搅拌设备运行中，将呈现更加智能化以及自动化的趋势，以此实现对物料数量以及能耗上的掌控，进而为促进社会的可持续性发展奠定良好基础。
参考文献
[1]赵金山.砂石骨料烘干设备节能减排控制[J].城市建筑,2019,16(30):63-64.
[2]陈玉启.大型沥青搅拌站的使用管理及节能化管理[J].城市建设理论研究(电子版),2019(31):29+20.
[3]张荣,唐建亚,顾春旺,彭泽宇.沥青路面施工期机械设备能耗监测与评价研究[J].交通节能与环保,2018,14(6):23-26.
[4]解贞,梁新文,张永卫.城市型沥青混合料搅拌设备的节能与环保技术[J].建筑机械,2018(1):33-37.
[5]袁安,孙雁涛.温拌沥青路面施工技术在间歇式搅拌设备中的应用[J].建筑机械,2018(5):32-34.
作者：石天银 单位：攀枝花公路建设有限公司