1、瀝青混凝土攪拌站“油改氣”項目.現狀及可行性隨著國內經濟的高速發公路建設事業方興未艾，展，各地大型瀝青混凝土攪拌站日益增多，競爭日趨激烈。目前，國 內大部分瀝青混凝土攪拌站以燃燒柴油、重油為主，而柴油、重油價格居直接造成生產成本 高 不下，加大，公路建設單位更是苦不堪言。此外，重油和柴油的硫、氮等元素含量較高，燃燒時 產生二氧化硫及氮氧化物會造成一定程度的污染，且粘附力強，雜質也相對較多，一經污染，難 以清除。天然氣同柴油、重油相比，熱值較高，燃燒充分穩有著更優良的燃燒特性，定，而且天 然氣的熱量值單價上其中不含有任何雜50%左右，而且1020%，比柴油便宜更為經濟，燃燒效 率高于重油，熱量利

2、用效率提高可節約設備維修費用，從而大大降低生產成本。天質，燃燒后無 廢渣、廢水產生，降低了設備的故障率，C，密度、辛烷值、爆炸極限等技術指標都比重油和柴 油優良，且比重輕、易升空，657然氣的著火溫度為以上，比使用4天然氣容器的高壓部件均符 合國家壓力容器安全監察規程要求，關鍵部件安全系數均在重油和柴油更安全、可靠。可 見，對于大量的采用重油和柴油作為燃料的瀝青攪拌廠來說，用優質、高效、安全、潔凈的天然 氣取代重油和柴油作為工業燃料，是節能降耗、提高經濟效益的有效途徑，是減少環境污染，改善 生存環境的最佳方案，是促進經濟、資源與環境可持續發展的當務之急。二.供氣模式 及供氣設備設計安裝近年來，

3、我國天然氣事業得到了飛速發展，對于天然氣以不同方式 供應工業用戶的研究，已經在國內外廣泛展開。管道輸送是天然氣輸送的基本方式。實踐證明，在一定輸氣規模的前提下，管道輸 送是天然氣最經濟和有效的輸送方式，但由于供應范圍受限制，只能向長輸干線沿線的工業用戶 供氣。目前我國部分地區天然氣普及率極低，主要受三方面因素限制，其一是小型工業用戶供氣 規模較小，很難在有效時間.內達到良好的投資回報；其二是工業用戶地理位置分散，有些受到天然障礙如江河等限制，進行 長輸管道氣化受到制約；其三是受到行政區劃獨立管理體系的限制，不易尋求從事燃氣供應的 經營管理主體。對于天然氣管道無法輸送到的地區，天然氣除采用管道輸

4、送方式外，還可用其他 非管道運輸方式。一 CNG雖然種方式是壓縮天然氣(CNG)，將天然氣凈化壓縮后，裝在高壓容器 里通過汽車運送到各個用氣點。運輸相對于管道輸送來說，靈活性更強，但是由于受供氣規模、 拖車數量、運距和氣候等因素限制，決定運輸只適用于短距離內的中小型用戶。了 CNG可使 LNG(LNG)，是液化天然氣的簡稱，常壓下將天然氣冷凍到-162C左右，另一種方式是液化天然氣 的體積其變為液體即液化天然氣(LNG)，將液化天然氣通過鐵路或公路用低溫容器運輸到各個用 氣點。LNG形式進行天然氣儲運可能1/ 600左右，因此在某些特定條件下，以LNG可以縮小到標 準狀態下氣態體積的)，比氣態

5、天然氣更經濟。而且LNG氣化后密度很低，稍有泄漏即揮發擴散， 存儲壓力低(0.3MPa-0.7MPa CNG (20MPa)更安全。比 如表1，是以上三種供氣方式的優缺點 比較。不同供氣方式優缺點的比較表1 缺點結論供氣方式優點運輸量大；供氣穩定；安和系全數高；與CNG對于郊區的瀝青靈活性差；投資成本高；管相比， 氣價較低；可LNG攪拌站來說，不管道 道鋪設受限制。可采用。連續運行；占地面積小；受 外界影響小。單車運輸量小；供氣范圍小；供氣不穩公里內(100對于小規模供氣，減壓工藝簡 單；運行管理CNG運輸量少時，可采方便；運行成本較低，投定；儲存壓力高，供氣和儲 氣設備都是高壓產品， 安全資

6、較小；靈活性強。用。性低；占地面積大。氣化工藝簡單；運行管理運輸靈活便捷，對 方便；安全可靠性高；運于資高投站LNG氣化的于用氣量大的瀝青行成本最低，單位儲存量LNGCNG減壓站的投資。攪拌站來說，適合最大；氣源有保障；靈活采用。性強；能量密度大；占地 面積小。綜合以上分析，采用CNG供氣方式比采用管道和的供氣方式更加現實、安全。LNG1.天然氣調壓設備和管道安裝 40加雨1或薜曜|11_h ,阮諾Tlnc；魅斗審袒式ytt就卜|木幡式如擔排1理。拇車I FI湖和期圜壓世臥加蔚畫(1)氣化、調壓和BOG氣體處理LNG的氣化、調壓工藝流程與LPG相似，見圖1。不同的是氣化器一般采用空溫式氣化器，

7、充分 利用LNG的冷能，節省能源。在寒冷地區，冬季環境溫度很低的情況下，會使得氣化后的氣體溫 度很低(一般比環境溫度低10C)，后續的管道、設備等可能承受不了。因此，氣化后一般要經 過加熱裝置將氣體升溫，以便達到允許的溫度，加熱裝置一般用溫水加熱方式。.BOG氣體得到回收利用。儲罐和其他部位產生的氣體的處理要結合起來考慮，使得BOG調壓與BOG 氣體經加熱后，經調壓、計量、加臭后進入出站管道。LNG氣化站工藝技術(2)槽車壓力增 高，然后通過閥門貪槽增壓氣化器，將LNG由LNG槽車運來的液化天然氣，使用時利用LNG 。最后通過調壓、計量、加臭后送入管網，出0.6MPaLNG空溫式氣化器，出口壓

8、力為0.5組將 LNG輸送至0.3MPa左右。口壓力為0.2 加熱器加熱后再進入管網。LNG卸完后，尚有天然 氣的氣體，這部分氣體經BOG LNG槽車內的槽車的日蒸發率一般為W0.3%，這部分氣化了的 氣體如果不及時排出，會使槽車上部分氣相LNG 低溫），BOG空間的蒸發壓力逐漸升高。為 保證槽車的安全，通過降壓調節閥根據壓力自動排出罐頂的氣體（加熱器加熱后再進入管網。 氣體經BOGBOG這部分在空溫氣化器的入口均設有手動截止閥，正常工作時兩組空溫氣化器通 過手動截止閥進行切換，切20C時切換空溫氣化器。次，當出口溫度低于-換周期為6小時/ 3）調壓設備安裝與調壓流程 （低溫儲罐與壓力式低溫儲

9、存氣化站采用的是壓力式低溫儲存方LNG式，即儲罐工作在承壓的低溫狀態下。儲罐，工作溫度 0.6MPa工作壓力一般選在0.3C左右，低溫儲罐的設計壓力一般在-160在C。低溫儲罐的1MPa 左右，設計溫度為-196圖2 LNG低溫儲罐結構2。結構見圖 低溫儲罐為雙層結構，內膽儲存低溫液體，承受介質的壓力和低溫，內膽的材 料采用耐低溫合金鋼（0Crl8Ni9）；外殼為內膽的保護層，與內膽之間保持一定間距，形成絕熱空 間，承受內膽和介質的重力荷載以及絕熱層的真空負壓。外殼不接觸低溫，采用容器鋼制作。絕 熱層大多填充珠光砂，抽高真空。低溫儲罐蒸發率一般低于0.2%。低溫儲罐的減壓原理為了防止熱泄漏引起

10、的罐內壓力升高，壓力式低溫儲罐采用釋放罐內氣體的方法控制壓力。 我們在儲罐的氣相管道上設置自動減壓閥，當儲罐內壓力升高到設定值時，減壓閥便緩慢打開， 將罐內氣體放出；當壓力降回到設定值以下時，減壓閥自動關閉。釋放出的氣體一般不排人大氣， 后續的工藝會將其回收利用，這部分氣體簡稱BOG（低溫儲罐內自然蒸發的氣體）。低溫儲罐的增壓原理低溫儲罐的出液以儲罐的自壓為動力。液體送出后，液位下降，氣相空間增大，導致罐內壓 力下降。因此，必須不斷向罐內補充氣體，維持罐內壓力不變，才能滿足工藝要求。在儲罐的下 面設有一個增壓氣化器和一個增壓閥。增壓氣化器是空溫式氣化器，它的安裝高度要低于儲罐的 最低液位。增壓

11、閥與減壓閥的動作相反，當閥的出口壓力低于設定值時打開，而壓力回升到設定 值以上時關閉。增壓過程如下：當罐內壓力低于增壓閥的設定值時，增壓閥打開，罐內液體靠液位差緩流入增壓 氣化器，液體氣化產生的氣體流經增壓閥和氣相管補充到儲罐內。氣體的不斷補充使得罐內壓力回 升，當壓力回升到增壓閥設定值以上時，增壓閥關閉。這時，增壓氣化器內的壓力會阻止液體繼 續流入，增壓過程結束。低溫儲罐工作壓力的確定從減壓和增壓的原理可以看出，儲罐工作過程中的壓力實際上是波動的，波動范圍的上限由 減壓閥設定，下限由增壓閥設定。由于這兩個調節閥精度上的原因，上下限之間需要有一個基本 的范圍，以保證互不干擾，這個范圍（即壓力波

12、動的上限與下限之差）應在0.05MPa以上，合適的范圍應在設 備調試中確定。儲罐的工作壓力由后續的工藝要求決定，對于一般的民用或工業用氣化站，氣化站的出站壓 力一般為O.20.4MPa，儲罐壓力至少比這個壓力高O.IMPa。因此，LNG氣化站低溫儲罐的工作 壓力一般為0.30.6MPa。儲罐能夠實現的工作壓力由4個因素決定：儲罐的設計壓力、減壓閥 的設定值、增壓閥的設定值、安全閥的設定值。低溫槽車卸車工藝與LPG （液化石油氣）不同，LNG與環境有很大溫差，有很大的冷能，所以LNG卸車不需要 額外消耗動力，完全可以利用溫差進行。低溫槽車一般有兩個接口，一個液相口，一個氣相口。 卸車過程中，液相

13、口經管道連接到站內低溫儲罐的進液口，用來輸送液體；而氣相管道的作用是 在液體卸完后回收槽車I I 部進禎希摳渤燈j車聘供內氣體。利用槽車自3LNG槽車卸車流程見圖身的增壓裝置給槽車儲罐升壓，使其壓力以上， 然后打比站內儲罐壓力高0.1 MPa站內的儲罐。LNG開液相閥門，液體便流入液體卸完后，通過 氣相管將槽車內的氣體儲罐中，卸車完成。回收到BOG槽車卸車流程圖3 LNG調壓站工作流程4000 以經調壓站調壓，計量加臭后進入燃氣輸配管網。DGLNG由撬車運來的液化天然氣經過氣 化后，即用于加熱瀝青的導熱油（50kPa，小燃燒器型瀝青攪拌設備為例，加熱骨料用的大燃燒器 需天然氣壓力為經三級調壓后

14、的天然氣在進入小燃燒器，。但經三級調壓設備調壓后壓力為 50kPa30kPa）爐需天然氣壓力為。前應安裝手動調壓閥，將其調整到30kPa5 流程圖4圖燃燒器調壓控制閥圖調壓撬裝站內換熱器的主要功能是加熱運槽車內進入調壓站的天然氣，不經加熱處理的天然氣 極易凝結成冰霜，將管道堵死，影響正常生產。一般設計方案為電加熱或燃氣鍋爐加熱，但投資 成本和耗能較高。所以根據瀝青攪拌設備的特點，在導熱油爐的外層增加一套自動供水系統，將 其改裝成以導熱油加熱水的方式為調壓站提供熱量，這樣既可以降低投資成本，還可以減少耗 能量。調壓站安裝“雙保險”，確保安全用氣當燃氣報警的探測點探測到有可燃氣體時，并與緊急切斷閥

15、聯動。調壓站配有燃氣泄露監測報警裝置，立刻給緊急切斷閥啟動信號，緊急切 斷閥立即啟動，切斷管路中的氣流進行保護，當查明可燃氣體來源并進行相應處理后，即可復 位緊急切斷閥。為了準確掌握整套調壓站的工作情況，便于對全系統的運行進行監控管理，設置 了進/出口壓力、溫度的就地顯示和信號遠傳、壓力的記錄及超限等裝置。在一級、二級、三級 調壓裝置后分別設置了一級、二級、三級超壓放散閥，當管路內的氣體壓力超過了安全放散閥的 預設值時，安全放散閥就會自動開啟進行排放，從而使管路和燃氣設備始終工作在設定的壓力 范圍內，實行“雙保險”確保安全用氣。）管道焊接（4壓力管道和法蘭盤焊接必須使用有資 質、經驗豐富的焊工

16、進行焊接。根據施工現場環境溫度選擇合適）一般檢測為射線探傷RT法的時間段進行焊接，焊縫要飽滿、無氣泡產生。焊接結束后必須進行 無損檢測（、壓力與密閉性試驗、破壞性試驗，結果均符合要求后方可投入使用。5）管道安裝 （燃氣管道一般應安裝在地下，為了便于施工和維修，該項目將管道平直置架在地面以上，支撐 柱必須宜在場地集中進行施工。在安裝管道前應進行管道金屬表面除銹、涂刷防腐底漆等工作， 牢固且高度一致。兩法蘭盤中間必當使用法蘭盤連接時，6m，2節管道相接時安裝法蘭連接或直 接焊接，一根管道長度一般為須加耐腐蝕橡膠墊或密封圈，防止從縫隙中出現漏氣現象而引發安 全事故。當遇到輸氣管道與其他部位固定管道對

17、接時，為防止出現兩管道不在一條軸線上而導致 對接不了。所以，需要使用軟連接管進行連接。軟連接管道圖6瀝青攪拌設備加熱系統的改造2.瀝青攪拌設備加熱系統的改造可以在原燃油燃燒器的 基礎上進行改造，增加燃氣功能，也可以將其直接更換為燃油、氣兩用燃燒器或燃氣燃燒器。）燃燒器的改造（1經可行性3000型強制間歇式瀝青混凝土攪拌機為例，它所采用的燃燒器為美 國HAUCK-SJ520燃油型，以最終確定利用研究并與美國HAUCK公司中國代表處聯絡，要求既能滿 足燃氣需求，又不喪失其燃油的功能，燃油時將低速袖環去原燃燒器本體，在燒嘴處增設 HAUCK-SJ520低速袖環，再配備燃氣管路組件一套即可。掉，利用原

18、有的燃油管路，即恢復其燃 油功能。燃燒器燃油改天然氣管路示意圖圖7型瀝青混凝土攪拌機用燃氣取代燃油技改后，燃燒器點火迅速，燃燒充分穩定，火焰顏色發藍， 3000，溫控精度高，自7:1:氣調節比達到形狀調整便捷，火焰燃燒區長度達3米以上，增強了 輻射換熱效果，風動控制靈活，設備運行經濟高效，具體的技術指標如下表型瀝青混凝土攪拌 機燃油改燒燃氣項目檢測結：市政工程管理300結燃油時檢測標準規序檢測項燃氣時檢測2.9451% 冷骨料含水2.10合合允許熱骨料出料溫度穩定性9.08.57.82/187-204熱骨料出料溫度范圍194-2063/195.3熱料生產率小4184.7/合212.7成品料生產

19、率小212.61805/-/7.336燃氣消耗率立方米合格燃油消耗率千克6.476.4噸折合W7/從表2中數據可以看出，3000型瀝青混凝土攪拌機燃油改燃氣后，上述檢測指標均符合國家 行業標準的要求，說明該項目的改造是成功的；天然氣取代重油和柴油作為瀝青混凝土攪拌機的 燃料是可行的。3000型瀝青混凝土攪拌機用燃氣取代燃油技改后，其具有的明顯環保性能見表3。表3：油改氣后各項環保檢測結果對比表結果燃氣時檢測值燃油時檢測值標準規定檢測項目序號.70W分貝合格控制室噪聲66.9 1 67.1合格85 W環境噪聲分貝84.4 2 84.5合格WI VI煙氣黑度級/3合格 mg/Nm3 100W煙塵排

20、放濃度48.257.54由上表可以看出，3000型瀝青混凝土攪拌機用燃氣取代燃油技改后，燃燒器的排煙氣黑度小于 I級；煙塵排放濃度小于燃油時，降低了 9.3%；控制室噪聲和環境噪聲略有減小，上述四項檢 測指標均符合國家行業標準的標準要求。所以，瀝青混凝土攪拌機燃油改燒燃氣，能有效地降低 廢氣和煙塵等有害污染物的排放，減少對大氣環境的污染，環保效果比較明顯。從以上分析可以看出，天然氣除具有很好的節能效果外，還具有卓越的環保效果，是一種優質、 高效的清潔能源。(2)燃燒器的更換燃燒器也可采用直接更換的方式來達到油改氣的目的，攪拌站可根據自身的實際情況對燃燒 器進行選擇，下面介紹幾種燃燒器以供參考。

21、經多方咨詢和市場調查，目前國內有極少燃燒器生產廠家可生產燃氣燃燒器，但未對瀝青攪拌機 燃燒器進行過改造，且技術很不成熟，不能與攪拌機自動控制系統連接，實現自動控溫，存在安全隱 患，故國產燃燒器不予考慮。進口瀝青攪拌機燃燒器技術成熟、安全、穩定，國內已改造多家，且目前使 用良好。為了給用戶提供質量更好、價格更低的燃燒器，我公司已取得了美國豪科(Hauck)公司在中國河 北地區的總代理權。美國豪科制造公司成立于1888年，一百多年專業生產燃燒器的歷史，豪科瀝青攪拌站專用燃燒 器占據了美國90%以上的市場份額，幾乎所有美國瀝青拌合設備制造廠選配了豪科燃燒器。絕 大部分國內知名攪拌站設備制造廠選配了豪

22、科燃燒器，其中80%以上都是油氣兩用型。豪科燃燒 器也給全球瀝青熱再生設備配套，STAR JET油氣兩用燃燒器自1983年以來全球銷售量已經超過 7000臺，中國大陸銷量已經超過500臺，而且所有豪科燃燒器都是油氣兩用型。以下是豪科STAR JET油氣兩用燃燒器的介紹。美國豪科生產的STAR JET系列燃燒器是為瀝青混凝土攪拌站烘干筒設計的專用燃燒器，燃燒器 設計時充分考慮了攪拌站烘干筒對容積熱負荷、對調節比等特殊要求，m3和2070kW /容積熱 負荷分別可達1560m3,完全能實現在有限的/18142580kW燃燒空間內完成充分燃燒，在 小空間內產生很高的熱負荷，以高強度輻射換熱有效地保證

23、了烘干筒內最佳換熱效果。具有操作 簡單、自動化程度高、安全性好、燃油范圍廣等優點。STAR JET燃燒器以其對燃料的極強適應 性、燃燒充分穩定而倍受用戶贊譽。適油氣兩用燃燒器STAR JET豪科8 圖用燃料包括輕油、重油、渣油、廢油、回收油、天然氣、液化氣等，也可將上述燃料的兩種混合 燃用。調7:1。火焰角度可調，適合任何結構的干燥滾筒。節比寬）（注：瀝青混凝土攪拌站加熱設備的改造與更換，建議與設備生產廠商聯系，商討改造事宜。 三.應用天然氣的優勢天然氣具有熱值高、燃燒產物少、能夠減少二氧化碳和粉塵排放 量等特點，使用天然氣作為瀝青混凝土攪拌站加熱燃料有以下優勢：）加快工程進度、保證工程 質量

24、。攪拌設備生產效率的高低在一定程度上取決于加熱系統和燃料的熱（值。天然氣熱值高、 潔凈、無雜質，作為攪拌站加熱燃料相對于粘度相當高、雜質含量多、流動性差的重油來說，無 論是從攪拌站啟動點火還是加大火力的速率均高于重油，所以攪拌站用天然氣作為燃料比重油 和柴油作為燃料在點火、火焰上升速率略高一籌，生產效率要比重油和柴油高一些。天然氣作為 加熱燃料，它燃燒值高，殘留物少，可以保持石料在加熱過程中不被任何物質所污染，石料表面 清潔，開口空隙全部張開，增加瀝青與高溫狀態下的石料的吸附力，提高瀝青混合料的攪拌質量， 保證工程施工質量。）減少機械設備故障率。天然氣燃燒后沒有任何殘留物，攪拌設備在一級和 二

25、級除塵系統中，大量的（2粉塵經脈沖式除塵布袋排出，粉塵干燥、無雜質，干燥的粉塵與布穩定性一穩定性穩定性燃燒火焰的穩定大很小小殘留物對除塵布袋的影響大小 殘留物對石料質量的影響很小沒有 燃料源的局限性沒有有重度對環境的影響 微輕度 輕度從表4可以看出，天然氣和柴油各項指標均優于重油，但柴油 價格較高，增加成本，故選擇天然氣作為加熱燃料是必然的。.的供氣保障LNG四.1.氣源保障我公司與中國石油天然氣集團公司建立了良好的合作關系，并且擁有多個LNG工廠的氣源指 標。所以我公司可以隨著用氣地點的不同而去選擇不同的氣源點為用戶供氣，從而使像路橋公司 這樣會經常變換施序號工廠設計能力7.5萬噸/年1內蒙

26、磴口 LNGH工地222萬噸/年 四川廣安LNGX廠點的300河北霸州LNG 工廠萬噸3 /年10工廠 萬噸/年 河北任丘LNG4用戶11新疆克拉瑪依LNGX廠萬噸/5年也能2.5撬裝工廠 萬噸/6年 新疆哈密LNG28山西平遙LNG工廠萬噸/年7得到90工廠萬噸/ 年8內蒙鄂爾多斯LNG用氣9青海格爾木LNG工廠9萬噸/年45萬噸/年 山東泰安LNGXF 10 保7.5萬噸/工廠輪南11 LNG年 多點化的氣源也避免了單 一氣源因檢修或停電等會發生障。6工廠12海南LNG萬噸/年公司會及時從另一個氣源點將天然氣送到用氣的斷氣情況，45萬噸/ LNG13陜西安塞工廠年 22萬噸/年 工廠14四

27、川廣元LNG地點，以保障用戶正常用氣。45萬噸/工廠15內蒙烏海LNG 年616新疆和田LNG萬噸/工廠年山西霍州年17萬噸 工廠/7.5LNG項目建設分布圖LN18萬撬裝工烏魯木LN2.5接收LN江 蘇如19萬30接收LN大3020萬/2.運輸保障輛，所有車輛統一由調度服務中心實施46公司自有車輛調度，務求用最高的效率將天然 氣送至用氣地點。在原計劃車輛運送途中出現問題而無法順機動車輛8輛，利將天然氣送至用氣地點時，即刻調度機動車輛代替，避免因氣源未運送及時用戶出現的各種 損失。全程高速運輸車輛全程行駛高速公路，既提高了安全指數，又減少了運輸時間，使天然氣可以及時送至用 氣地，使用戶對氣源無

28、后顧之憂。點3.服務保障全球定位設GPS （1）車隊所有車輛均配備專業的備，可以隨時追蹤到車輛所在位置，一旦車輛在運 輸途中遇到問題，公司會第一時間了解情況， 從而調動機動車輛將天然氣送至用氣地點。實小時調度服務中心 （2）車隊所有車輛統一由24密切關注車輛行駛情況，工作人員輪班監 控，施調度，從而減少可以在第一時間解決問題，一旦發生問題，用戶的損失。這樣就可以在原來的天然氣未用完之前就及時把新的通過數據遠程傳輸及時了解各用戶用氣情況，3 （）天然氣送到用氣地點，將斷氣的概率降到最低。）除了通過數據遠程傳輸來了解各個用戶的用氣情況（4小時輪班看守維護，這樣便實外，站 內還配備專業人員24值班人員會定時向公司匯報現了自動化與人工的雙重保障。避免了因電腦 程序出錯時而出現的斷氣各用戶的用氣情況，同時值班人員都是經過公司培訓而具備基本維修知 識情況。一旦出現不能的人員，對于一般故障可以在第一時間維修，小時內到達進解決的問題也 會及時告知公司，公司會在24行搶修。經濟效益分析直接成本分析1.具體數據 為了更好的推廣應用天然氣，現將天然氣、柴油和重油的成本按目前的市場價格進行 分析，。5如表表5：能耗及成本對比表燃料柴油重油天然氣（LNG）項目3.元/