罗德高

（川川交路桥有限责任公司,四川 德阳 618300）

沥青拌和站主要由冷料输送系统、燃烧加热系统、提升系统、除尘系统、筛分系统、配料拌合系统、成品料储存系统（根据实际需要匹配）等部分组成（如图1）。

图1 燃烧系统组成和工作原理

表1 技术参数表

燃烧系统能够对所需用的骨料进行加热，达到一定的温度后（175～200℃，根据实际需求）连续的通过干燥筒输入到提升机进入下一个工作环节。燃烧系统主要由：燃油过滤器、压力装置、鼓风机、燃油泵、调压阀、燃烧器、喷油嘴、火焰探测器及其输送管道等组成。对以上几个重要部件需进行定期的检查与维护，才能保证沥青拌合站燃烧系统更好地工作，生产出质量较高的沥青混合料。

1 压力雾化

压力雾化是沥青拌和站燃烧器传统的一种雾化方式，是通过增强其压强的方式来达到雾化的目的，一般会将燃油加压到2.5～3.0MPa。这种雾化方式主要是利用油枪喷口机械雾化片的旋转流动，通过高速的旋转流动，油流与空气摩擦后会使燃油破碎、雾化，压力雾化方式具有一定的局限性，更趋向于理论状态下，这种雾化方式最终导致的结果是在假设条件较多的情况下才能完成的，假设每一粒油珠的大小都相同，假设的油珠数目与真实的油珠数目不相等，才可以达到预期结果。压力雾化需要考虑的影响因素有很多，比如，在压力雾化的过程中就需要考虑燃油黏度的影响，燃油黏度越强，那么破碎的难度就会越大。因此，考虑到黏度和温度（轻质重油使用前需均匀搅拌并加热至50～70℃）的影响，压力雾化方式更适合燃烧柴油等黏度较低的燃油。但是，由于柴油等成本太高，一般不会使用。

因此，大多数临时性的沥青拌和站，在不宜使用LNG天然气的工况下，为了降低成本，会使用成本较低的燃油，比如，重油、渣油、煤焦油等来替代，这些油品最大的特点在于其中所含杂质较多，在燃烧使用过程中对燃油泵的损伤比较大，导致燃油泵出现故障的概率非常高。因此，拌和站一般在燃烧器进油端增加两级过滤装置和增压泵，用来过滤杂质和增加进油端压力，故需严格控制进场燃油品质，并及时经常性清洗过滤器滤网、燃烧器喷头、雾化盘等。

同时，因燃烧不达标的燃油会造成燃油泵的磨损，促使排量下降，供油压力降低，直接影响燃烧器的雾化效果，导致燃烧效率降低，会耗费大量的燃油，甚至会产生大量的黑烟，达不到现行环保要求，而燃烧不充分的燃油一部分会附着在骨料表面（形成黑点），影响沥青油膜和骨料的黏附性能，在水迫害的作用下沥青油膜更容易脱落，形成松散、坑槽等早期病害，影响沥青路面的使用寿命；另一部分未充分燃烧的燃油会在引风机风力的作用下附着在除尘器布袋上，直接影响除尘布袋堵塞，布袋硬化变焦黄色，容易造成布袋燃烧，使用寿命大大降低，再者，造成骨料除尘不彻底，各级料仓中0～0.075mm粉尘含量超标，造成实际的沥青油石比变化，严重影响混合料质量。再者，因除尘效果不好，一些粉尘会进入引风机叶片，对引风机叶片造成损伤，造成引风机动平衡打破，出现失稳状况。

2 气泡雾化

另一种雾化方式是气泡雾化，气泡雾化是将压缩空气注入燃烧器喷嘴上游流动的液体中，进而形成液体气泡流，流经混合管经过混合后到达锥形收敛段，此时，气泡的数量会急剧增多，除了数量上的增多外，气泡在受到膨胀后的直径也会逐渐加大，气泡的直径会持续增大的同时受到气体、液体两股相流的缓冲脉动作用，这些气泡中有的会因为以上因素被破碎分解成逐个的小气泡，这些小的气泡从喷嘴喷出后一般会爆破成为雾滴。一般来说，将液体雾化需要克服液体的两大难点，一是液体自带的黏性所形成的阻力，二是表面张力，压力雾化需要克服的是液体的黏性程度，而气泡雾化方式主要是克服油性液体表面的张力，两种克服方式有质的区别，这也导致两种方式本质上应用原理的不同。两种雾化方式各有各的优点，因此，在燃烧应用的过程中需要考虑燃油的多种因素选择合适的雾化方式。一般来说，燃料油，如柴油、重油、渣油等燃料油的黏附性较强，表面张力与水相比相差不多就需要采用压力雾化的方式。所以，气泡雾化适用于黏附性较强的燃料油，其雾化过程只需要将燃料油加热到流动状态并送到雾化喷嘴即可。气泡雾化燃烧器的优点也有很多，比如，利用气泡雾化器燃烧过后形成的油滴直径小，尺寸分布较为均匀，同时气泡雾化的燃烧过程并不受到燃料油黏附度的影响，因此，气泡燃烧器适合各种黏度的燃料油。相比压力雾化会形成较大的黑烟，气泡燃烧器不会形成较大的黑烟，能够完全燃烧的同时还能做到低碳环保。相比压力雾化的燃烧器来说，气泡雾化的燃烧器喷嘴较多、直径也较大，不会在喷油孔的过程中造成喷嘴口堵塞的问题。气泡雾化的燃油效果不受到燃油流量的影响，无论燃油流量的大小都可以达到较强的燃油效果，同时，气泡雾化所使用的燃烧器可以自行调节燃烧的温度和范围。压力雾化方式需要燃油泵的压力达到一定程度后才可以工作，而气泡雾化不需要燃油泵较大的压力，极大地提高了燃油泵的使用寿命和使用效率。

3 气泡雾化器的燃烧应用实例

某施工企业从国外进口了一台4000型沥青拌和站，原本使用的是压力雾化方式，因为所使用的燃料油中杂质有很多，使用一段时间后，沥青拌和站出现故障的概率非常高，且会产生大量的黑烟，燃烧质量也不高，对环境造成较大的危害，为了继续使用沥青拌和站，只能采用更换新泵的方式来继续使用，每年会产生较多的维修成本。因此，综合多方面因素的考虑，改用气泡雾化器，发现有以下几点优势。首先，因更换的气泡雾化器不需要过大的压力，因此燃油泵的使用寿命大大延长，同时生产效率也显著提升，相比压力雾化器，使用气泡雾化器，拌和机生产效率提高，在同样的工况下，拌和灰岩材料的AC-20C每小时由原来的260T提高到300～320T，同时燃烧器故障的次数也在逐渐减少，不需要过多地对燃烧器进行检修，减少了维修成本，保证了生产加工的效率。同时，气泡雾化器的燃烧效率远远大于压力雾化器，能保证燃油的充分燃烧，沥青拌和站也不会产生过多的黑烟造成环境的污染，达到了环保排放标准。在使用压力雾化器时，由于燃烧过程不充分，造成剩下的燃油会污染到除尘布袋，而当使用了气泡雾化器后，除尘布袋不会再被污染，大大延长了除尘布袋的使用寿命。另外，经统计，使用压力雾化器所需要使用的燃油消耗量偏多，在同样的工况下拌和1吨混合料，使用气泡雾化器的油耗平均为6.82kg低于压力雾化器的7.63kg，经济效果明显。

4 结语

本文对沥青拌和站燃烧系统的两种雾化方式进行了研究对比，沥青拌和站燃烧系统是对骨料进行燃烧加工后形成沥青混合料的过程，而雾化可以让燃烧效率更高。因此，雾化过程对于最终沥青混合料的质量影响很大。本文对两种雾化方式进行了比较，两种雾化方式中，从各方面来比较，气泡雾化的方式要比压力雾化的效率更高，污染程度更低，且不会产生较大的燃油损耗，利用最少的燃油消耗量形成质量最佳的沥青混合料，不仅减少了相关成本的投入，也提升了沥青拌合站燃烧器的燃烧效率。综合各方面因素来看，沥青拌合站燃烧雾化方式推荐气泡雾化的方式。