公路沥青拌合站天然气加热技术应用分析

周战朋 吴宸栋 吴卓君

随着我国公路总里程的不断延长，使得我国对于我们建设材料的需求量不断攀升，公路沥青作为一种常见的公路建设材料，关于公路沥青拌合站的相关研究也在不断深入天然气作为一种清洁燃料，如何将其融入到公路沥青拌合站的加热技术当中去成为不得不思考的问题。

一、天然气加热的优势

沥青拌合站的主要目的是对于沥青熟料的拌合，形成沥青稳定土。一般沥青拌合站所使用的是燃烧油，但是在燃烧油的使用过程当中会产生一系列的垃圾污染，为了最大程度的实现对于环境的保护，降低生产成本选择新型燃料进行加热，成为泥晶拌合站所不得不考虑的问题，天然气作为一种清洁燃料，在沥青拌合站的加热过程当中，能够起到应有的加热作用。

天然气具有许多优点，首先天然气是一种十分安全的气体，天然气相较于空气而言较轻，不易形成易爆炸性气体安全性较高，在实际的使用过程当中，天然气也能够最大程度的降低对于周边环境的污染问题，减少二氧化硫和粉尘的排放，不仅如此天然气与其他的传统燃料相比其热值相当，但相较于其单位价格而言更加便宜。除此之外，作为一种清洁能源，也能够很好的维护工业设备的使用寿命相较于操作人员而言，危险系数也较小。

图1 公路沥青拌合站加热流程图

二、技术改造

当前在我国，在沥青拌合站燃料使用当中，很大程度上仍然采用重油柴油作为燃料，虽然这种方法已经十分成熟，但是此种方法对于周边环境所造成的影响较为突出，其次其生产效率也较为低下，对于相关机械设备的损耗也较大。为了全面推进可持续发展，采用新型燃料替代传统燃料成为了沥青拌合站燃料选择的新方向，天然气作为一种由甲烷组成的气态化石燃料，在燃烧过程当中，表现出高效，安全污染小的特点，同时还具备无腐蚀性，无色无毒等特点与传统燃料相比在使用过程当中其更加实用，相关生产成本也会由此降低。

沥青拌合站采用天然气加热技术，需要配备有燃气存储站以及相关天然气管道的铺设原装对于操作安全以及燃烧系统进行合理设置。天然气在管道输送到拌合站之后，经过压力系统增压，输送到空温室气化器，将天然气由液态转变为气态，在通过对于工作压力的调整之后，将天然气输送到燃烧系统当中进行燃烧，通过燃烧器实现对于沥青拌合过程当中的加热。

在进行公路沥青拌合站天然气加热设备改造的过程当中，对于燃烧设备的改造。应当要在公路管理总段当中更换导热油炉，将之前用的传统燃烧器改变为采用天然气燃烧方式。之前燃油方式的燃烧器可以继续使用，但是需要在燃烧嘴的位置设置有相应的供气管路，从而保证天然气。加热方式的改进，在此基础上也需要保留好原燃油能力，以备不时之需。再进行加热改制的过程当中，也需要根据不同拌合站的不同需求来进行不同的方案设计，不同拌合站的加热量，根据其工作需要有其不同，在进行燃烧设备的改造过程当中，是应当要固定的问题。

其次对于空气设备的改造也是十分重要的环节，沥青拌合站是在不断移动的，因此在空气设备方面也应当要保证天然气的稳定，持续传统的管道天然气供应方式显然不能满足沥青拌合站的供气需求，因此采用移动式撬装站来进行天然气的供应。整个撬装站应当要包括4 个系统，即气化撬、存储撬、卸车撬和增压撬。天然气采用槽车运输液化天然气的方式，通过控温式气化器调压之后，使天然气以较为稳定和均衡的压力，对于需要加热的原料进行加热，一般来说天然气经过气化后的压力，大约维持在0.5兆帕，而经过调压之后适合拌合站所使用的压力应当为45 千帕。

图2 天然气供气方式优劣比较表

三、天然气供应方式

我国天然气事业虽然已经取得了较快的发展，但是在公路项目建设过程当中，由于受地理环境的限制，其供应的方式也有所不同，在沥青拌合站选择天然气供应方式时，也需要根据实际的需求来进行选择。

天然气的供应方式主要有三种管道供应，CNG 供应，LNG 供应。管道运输的工期较为稳定，安全系数较高，同时此种工艺方式的价格较低占地面积也较小，但缺点在于此成本需要较高的前期投入，管道的铺设也在很大程度上受到了地形等因素的影响。CNG 供应方式是压缩天然气（compressed natural gas）英文缩写是将天然气压缩在容器当中的一种天然气运输方式。此种方式优点在于投资较小，具有较强的灵活性，同时成本较低，但不足之处在运输量较小，工期范围不大，同时不能够保证稳定的空气在很大程度上具备一定的安全隐患。LNG 供应方式指的是液化天然气是英文单词（liquefied natural gas）的缩写，通过对于气田的天然气进行净化处理之后，利用超低温液化进行储存，此种方式工艺简单，运输管理安全性，注音较高，同时单击面积较小，但唯一不足的是这种方式需要找多的投资。

根据实际的工作经验，在实际工作当中采用LNG 液化天然气供应方式的企业较多，可以采用低温容器运输到沥青搅拌站，相较于其他两种天然气供应方式而言，此种供应方式的单位成本更经济也更安全。

四、天然气加热效益

比较天然气与柴油重油等燃料在加热效益方面的差异，首先就热值展开分析。天然气其热值的含量较高，同时能够实现燃料的充分燃烧，温度也较为稳定，前期需要投入一定的资金成本，但在长期使用的过程当中，能够很好的实现对于资源的有效利用，降低整体成本，同时还能够减少各类机械设备出现故障的可能性，减轻环境污染。柴油，重油燃料的燃烧过程当中容易出现污染物同时热值相较于天然气较低，也存在燃烧不充分的现象，造成了一定程度的资源浪费。在燃烧的过程当中，天然气燃烧充分，能够减少受到油渣等有害物质侵染造成污染的现象，保证了石料的清洁以及粘附性。

除尘及故障率，重油燃烧不充分，很容易糊住布袋影响到对于除尘效果的提升，粉尘过多也会影响到沥青的结团导致回收粉质量较差。而使用天然气几乎没有任何残留物，粉尘也能够保持干燥，对于布袋的污染也较小，在一定程度上减少了布袋的更换次数降低成本，同时回收粉的质量也较高保证了对于环境污染较小，同时兼顾经济效益。

就生产效率而言，柴油与重油的杂质含量较多，流动性较差在点火的过程当中速度较慢，生产效率整体较为低下，而天然气其具有热值较高清洁等特点，生产效率也较快，能够较快的实现火焰上升及点火等操作。

就节能环保而言，柴油与重油一般会产生2%～3%的损失，同时产生的尾气中含有二氧化硫与氮氧化物造成环境污染，且处理会产生一定的处理费用，而天然气燃烧效率能够达到99%以上，燃烧之后不会产生其他有害物质。

就经济效益而言，重油和柴油的加热成本一般在每吨20～30 元而与天然气相比，每吨天然气可以节省0.5～1 元。

五、天然气加热技术安全管理

1.安全管理

天然气及主要的成分为甲烷甲烷含量达到99%以上，二氧化碳与氮气的含量仅占1%左右是属于甲类高危，因此在使用的过程当中一定要注重生产安全。在进行拌合站天然气加热技术改造项目的过程当中，相关的配套设施以及设备应当要由专业的企业提供，同时应当要经过专业检查，保证产品和材料，合格之后方可开始相关事务工作。其次对于离经叛道深入考察当地的具体环境，远离居民区，同时相关的消防通道和应急处理机制必须到位，在进行施工的过程当中，员工一定要严格的按照安全手册来进行生产，对于在使用过程当中存在的各种问题要进行全面彻底的技术排查保证安全生产。在施工单位的管理过程当中，应当要加强巡查监督，保证各岗位的工作人员恪尽职守，严格按相关操作流程来进行。对于相关技术操作人员，要立即开展安全意识考察和技能培训，提升企业的突发事件的能力，降低发生突发事件的可能性。

2.安全保障措施

沥青拌合站在运转的过程当中，也需要工作人员注意自身安全防护，理清拌合站，其主要控制主线有两条即分为骨料筛分运输系统与加热保障系统。骨料筛分运输系统应当要按照规定顺序来依次开机启动，否则将很容易导致运输系统出现阻塞等问题，进而对设备造成损伤。而加热系统的保障应当要先后打开，引风机鼓风机如果顺序不对，很容易出现回火现象，甚至可能引起火灾烧毁机器。

想要实现安全生产；相关的安全保障措施必须到位。沥青拌合站位置确定之后需要对周边的供气能力，天然气的运输车辆运输能力，保证协调一致。减少由于天然气供应不足等突发事件造成的影响。其实对于天然气设备系统应当要实行货运管理，在相关位置设立及警戒牌和警戒线。在搅拌站的工作过程当中，也应当要建立起一套完整的巡查和检查体系，对于管道连接部报警器阀门的重要位置要进行严格多次检查，确保整个拌合站的安全有效运行。

沥青拌合站还应当要建立起应急处理机制，在高危区域配备有相应的消防器材以及求生通道定期进行消防器材的检查与维护等于。可能存在的高空坠物机械伤人的风险，也应当要进行严格排查，将风险因素尽早的扼杀。

六、结语

公路沥青拌合站天然气加热技术的融入能够有效地降低生产成本，保证安全运行，但同时在运行的过程当中，也要最大限度地实现安全管理，建立起有效的安全保障措施，降低发生事故的可能性。