適于渣油的燃燒系統結構優化

摘 要： 分析燃燒系統存在的不適應點，針對渣油性質，對燃燒系統的燃燒器、燃油罐、燃油管路等裝置進行整體結構優化，對改造后結果進行分析比較，發現燃油量和油壓需要提高，從而更換大功率的油壓泵。通過比較改造前后燃燒火焰的效果，發現霧化效果良好，表明改造達到預期效果。

關鍵詞：燃燒系統；拌合設備 ；渣油；結構優化

引言

伴隨筑路機械的飛速發展，從節能減排的角度出發，應盡可能降低路面材料拌合工序的成本，但由于廉價替代燃料各種物理參數與拌合設備原始設計參數間不協調，導致燃燒不充分，從而會造成環境污染，燃燒系統故障多發，設備維護費用增加[1-4]。因此，針對廉價替代燃料，應系統研究燃燒系統參數設定，改造燃燒系統結構，提高工作可靠性，降低能耗和污染。

本文以瀝青拌合設備的燃燒系統為研究對象，介紹改造方案及取得的效果，以期為以后燃燒系統改造提供參考。

1.渣油燃燒器改進情況

1.1.改造前渣油燃燒器概況

燃燒器主機一級和二級燃燒室是燃燒火焰發生場所，而燃燒器所需的空氣是由燃燒器的風機來提供，燃燒器風機可以根據事先設定好的供氣量源源不斷的提供所需的空氣，而其中油氣比率用來調節燃燒器中空氣和燃油比例[2]。燃油供給是為燃燒器不斷提供燃燒油，而其噴油嘴是燃燒器的關鍵部件，用來良好霧化的燃油的裝置[3]。

1.2.結構存在的缺點

渣油密度大、粘度大、雜質含量高，采用原有的燃油燃燒器不能達到良好霧化的效果，磨損量也很大，然而目前燃油燃燒器采用的燃油種類很多，性質相差很大，發熱量不盡相同，為了滿足工地240-320T/h的生產力要求，所以有必要對渣油燃燒器進行改進[2]。

1.3.渣油燃燒器結構組成改進和常見問題處理方法

1.3.1.結構組成的改進

針對上面渣油燃燒器存在的缺點，對燃燒器關鍵零部件中燃油供給和噴嘴結構進行改進，將啟動控制開關由噴頭內移到外面，用氣動控制閥代替，其中氣動控制閥的開關有氣路中壓力控制，而氣動控制閥的另一端與油路相連接[1，4]。這樣做的目的是為了適應渣油密度大、粘度大、雜質含量高從而造成噴油嘴磨損量大的特點，便于噴油嘴執行部件的更換，從而達到降低成本的目的。

1.3.2.渣油燃燒器中常見問題處理方法

通過觀察孔觀看燃燒器的火焰，可以發現正常燃燒器的燃燒火焰為3-3.5米之間，燃燒火焰明亮， 不冒黑煙。而燃燒器火焰出現以下情況時，說明燃燒器出現了問題。這里給出了一些處理問題的方法。

1.3.2.1.當燃燒時有黑煙時，可能油泵損壞或油壓過高，需要更換或修理油泵；

1.3.2.2.當燃燒時有白煙時，可能出現風門過大，需要調小風門；還有可能燃燒油中水分過多，需要改善油質，減少水分。

2. 燃油罐結構的改進

2.1.燃油罐結構特點

燃油罐作用是儲存燃油，最終供給燃燒器使用。

2.1.1.燃油罐與粉倉是立體式組合結構，上部是石粉倉，下部是燃油儲罐，中間用鋼板隔開[3]。整個罐體是立式的，上部設進口，下部設有罐出口和人孔，為使具有很好的流動與燃燒性能。

2.1.2.現有的燃燒器需大容量的燃油罐儲存燃油供給燃燒器使用，而原有的燃油罐在受到投資成本的限制，不可能無限制增加燃油罐，因此有必要在燃油罐數量和鋼材用量一定的情況下，設計燃油罐。

2.2.燃油罐結構改造

2.2.1.合理選擇 D/H

當所使用的鋼材量有限時，當 D=H，燃油罐的儲油量最大，原有罐徑高比為0.6，因此適當提高D值，降低H值，使得D/H=1，此時燃油罐的容量達到最大，滿足使用容量的需要。

2.2.2.材料的選擇

燃油罐為鋼材焊接結構，從使用角度考慮，對罐體和邊緣板用材要求很高。通常情況下選用A3F的鋼板材料。

3. 燃油管路結構預熱保溫設計

3.1.結構中存在的缺點

渣油本身的特點使得管路容易堵住，流動性較差。

3.2.改進方案

增加預熱裝置，它包括電熱帶、管狀巖棉和防水鋁箔三部分，其中具體結構見圖1所示，電熱帶主要用于對管路進行加熱，而管狀巖棉和防水鋁箔主要用于對燃油管路進行保溫。燃油泵工作一段時間后，可以通過預熱裝置，對油路進行加熱保溫。

4.改造后效果分析

燃燒系統優化后，通過現場使用情況，反饋的信息和采集的數據顯示，初步滿足要求。噴射火焰可以滿足3-3.5米的工況要求，而且火焰相對集中，從而解決了噴射火焰又粗又短的問題，燃燒系統系統效率大大提高，從而達到良好的霧化效果。

從經濟效益角度出發，按柴油3500元/噸、加工每噸物料消耗7Kg，而使用渣油600元/噸、加工每噸物料消耗15Kg計算，加工1萬噸物料可節約15.5萬。此外，以每臺瀝青拌合設備每年使用3套噴油嘴部件，年推廣150套計算，可實現年利潤150余萬元。

5.結語

本文的研究實施可使燃料充分燃燒，大大減少空氣污染，改善作業環境。因此，為加快我國公路建設的步伐、提高公路建設的質量提供強有力的技術支持，從而取得良好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1] 錢文榮， 孫元龍. PK—1000型拌合機國產化改造[J]. 森林工程， 1998， （03）

[2] 薛耀武. 對LB1000型瀝青拌和站幾點改造[J]. 中國新技術新產品， 2008， （14）

[3] 何華. 淺析我國瀝青攪拌設備的現狀和發展趨勢[J]. 科技創新導報， 2009， （25） .

[4] 張永衛. 煤/油兩用瀝青攪拌設備的設計與應用[M]長安大學碩士論文，2008.