一種瀝青混合料攪拌設(shè)備烘干筒燃燒器風油比的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于公路瀝青混合料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種瀝青混合料攪拌設(shè)備烘 干筒燃燒器風油比的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，瀝青路面因其諸多優(yōu)點已成為高速公路、一級公路路面的主要形式。生產(chǎn) 熱拌瀝青混合料的關(guān)鍵設(shè)備為瀝青混合料攪拌設(shè)備。對瀝青攪拌設(shè)備而言，最主要的耗能 和廢氣排放發(fā)生在集料的烘干、加熱過程，因此烘干筒燃燒器烘干加熱性能與節(jié)能減排問 題成為人們關(guān)注的重點。當瀝青混合料攪拌設(shè)備結(jié)構(gòu)及使用參數(shù)不合理時熱效率低，會造 成大量的能源浪費。工程施工中使用的瀝青攪拌設(shè)備烘干筒燃燒器多按出廠設(shè)定的風油比 運行，出廠參數(shù)為使用標準牌號的柴油設(shè)定，當實際使用的燃料品種、牌號與其不一致時， 出廠設(shè)定的風油比參數(shù)難以保證設(shè)備在高熱效率下運行。因此，需要采用有效的手段對燃 燒器的燃燒情況進行檢測，測定烘干筒燃燒器的工作參數(shù)與熱效率之間的關(guān)系，確定最佳 工作參數(shù)，使燃燒器處于高熱效率的風油比狀態(tài)下運行。通過燃燒器風油比測定，可以有效 的指導(dǎo)設(shè)備調(diào)試與混合料生產(chǎn)，對于提高燃燒效率、節(jié)能減排等方面具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種瀝青混合料攪拌設(shè)備烘干筒燃燒器風油比的確定方 法，該方法在測試現(xiàn)場通過測定煙氣中各成分的含量百分比，得出不同風油比條件下熱效 率與過量空氣系數(shù)的關(guān)系曲線，根據(jù)關(guān)系曲線確定設(shè)備的最佳風油比，使燃料充分燃燒，提 高熱效率，降低生產(chǎn)成本。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0005] -種瀝青混合料攪拌設(shè)備烘干筒燃燒器風油比的確定方法，包括以下步驟：
[0006] 1)在烘干筒燃燒器的排氣煙道上，開設(shè)一個取樣孔，然后將煙氣分析儀的探頭穿 過取樣孔，伸入煙道內(nèi)進行抽氣采樣，同時通過調(diào)節(jié)燃燒器風油比，得到不同風油比條件下 過量空氣系數(shù)及熱效率；
[0007] 2)以過量空氣系數(shù)為自變量，以熱效率為因變量，擬合出兩者之間的關(guān)系曲線圖， 并由關(guān)系曲線圖確定最佳風油比。
[0008] 所述烘干筒的排氣煙道上設(shè)置有布袋除塵器和引風機，取樣孔開設(shè)在引風機出口 的排氣煙道上，且到引風機出口的距離大于排氣煙道直徑的2倍。
[0009] 進行步驟1)前，先將煙氣分析儀進行標定。
[0010] 進行步驟1)前，在煙氣分析儀上選擇需要測定的燃料類型，并輸入當前的大氣壓 力。
[0011] 將步驟1)得到的不同風油比條件下的熱效率，按狄克遜準則剔除異常的數(shù)據(jù)，得 到有效數(shù)據(jù)。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：本發(fā)明由于采用了煙氣分析儀在排氣 煙道上進行測定，具有通用性強，儀器攜帶方便，測試途徑簡化，測試速度快，測試結(jié)果精確 的優(yōu)點，且不需要對烘干筒燃燒器及其相關(guān)裝置進行改裝，不影響正常的施工生產(chǎn)，易于在 施工現(xiàn)場實現(xiàn)。通過在煙道上進行在線測量，根據(jù)得到的過量空氣系數(shù)量和熱效率之間的 關(guān)系，可以掌握燃燒器運行情況，確定最佳風油比，能夠保證燃料燃燒充分，減少碳排放保 護環(huán)境，降低生產(chǎn)成本。
[0013] 進一步的，本發(fā)明通過在距引風機出口的距離大于排氣煙道直徑的2倍的排氣煙 道上開設(shè)取樣孔，該位置在袋式除塵器之后，能夠避免由于煙道中粉塵含量較多，堵塞管路 的問題，利于采樣。
[0014] 進一步的，按狄克遜準則剔除異常的數(shù)據(jù)，保證所采集數(shù)據(jù)的有效性和準確性。
【附圖說明】
[0015] 圖1是熱效率與過量空氣系數(shù)的理論關(guān)系圖。
[0016] 圖2是熱效率測定試驗流程圖。
[0017] 圖3是煙氣分析儀采樣位置圖。
[0018] 圖4是熱效率與過量空氣系數(shù)測試關(guān)系圖。
[0019] 圖中，1為燃燒器，2為烘干筒，3為冷料倉，4為布袋除塵器，5為引風機，6為取樣 孔。
【具體實施方式】
[0020] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0021] 參見圖1，現(xiàn)有技術(shù)研究表明燃燒器的熱效率可通過煙氣中的〇2、C02、C0含量、排 煙溫度間接得到，而熱效率決定于燃燒器風油比（油氣混合條件）。因此，可采用煙氣分析 儀測量瀝青混合料攪拌設(shè)備排出煙氣中各成分的含量，并根據(jù)測得的結(jié)果調(diào)節(jié)燃燒器風油 比，獲得熱效率最高的工作參數(shù)。
[0022] 熱效率是評定烘干筒燃燒器加熱性能的重要指標，瀝青攪拌站燃燒器的熱效率可 由式（1)計算得出：
[0023]
[0024] 式中：E-熱效率；Q-燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量，KJ說一過量空氣帶走的熱量， KJ ;Q2-未完全燃燒生成產(chǎn)物造成的熱量損失，KJ山3-散熱等其他原因造成的熱量損失， KJ；
[0025] 在燃燒器工作過程中，如果能合理調(diào)節(jié)過量空氣系數(shù)，保證最佳的風油比，就會使 燃料油充分燃燒。Q 3與空氣的平均溫度和筒壁的平均溫度有關(guān)，現(xiàn)場測試表明，93在一定的 測試環(huán)境下基本保持恒定，故在圖1中沒有顯示。燃燒器熱效率及各部分能量損失與過量 空氣系數(shù)的關(guān)系如圖1所示，過量空氣系數(shù)過低時會使燃料不完全燃燒，導(dǎo)致燃燒不充分 產(chǎn)生大量的C0,增加了有害氣體的排放，同時造成能源浪費；過高的廢氣溫度會帶走大量 的熱能，造成瀝青攪拌站加熱系統(tǒng)熱效率降低。因此，合理地調(diào)節(jié)燃燒器配風量，使過量空 氣系數(shù)達到最佳，燃燒器在最佳燃燒效率區(qū)域內(nèi)工作，對實現(xiàn)熱拌瀝青混合料生產(chǎn)節(jié)能減 排有十分重要的意義。
[0026]參見圖2和圖3,本發(fā)明的一種瀝青混合料攪拌設(shè)備烘干筒燃燒器風油比的確定 方法，包括以下具體步驟：
[0027] (1)便攜式煙氣分析儀的標定：
[0028] 儀器原理：煙氣分析儀是對燃燒器和工業(yè)爐窯煙道中煙氣抽氣采樣并進行自動分 析的儀器，其工作原理是通過抽氣栗對燃燒煙氣進行采樣，經(jīng)采樣管輸送至測量傳感器的 氣室，測量分析后產(chǎn)生的電信號通過模擬放大并轉(zhuǎn)換成檢測氣體的濃度。煙氣分析儀具體 為便攜式Ecom-CN煙氣分析儀，該煙氣分析儀由抽氣栗、采樣探針、導(dǎo)氣管、過濾器、環(huán)境溫 度傳感器及內(nèi)置抽氣栗的氣體分析主機等幾部分構(gòu)成。煙氣分析儀的探頭上裝有過濾器， 能夠保證采樣的順利進行，防止探頭堵塞。
[0029] 對于便攜式煙氣分析儀，C02含量，燃燒效率，排煙熱損失，過量空氣系數(shù)是計算 值，只有根據(jù)基礎(chǔ)參數(shù)〇2和溫度的實際值才能計算以上參數(shù)。瀝青攪拌設(shè)備燃料為礦物燃 料，通過測量傳感器測試出〇2、C0含量，并進行分析計算即可得出C02含量、過量空氣系數(shù) 入及燃燒器的熱效率E，計算公式如式（2)、式（3)和式（4):
[0033] 式中：〇 (C02)-煙氣中C02含量，％; 〇 (C0 2)_-燃料完全燃燒時煙氣中C02含量 (由燃料類型確定），％ (〇2)-煙氣中〇2含量，％ (〇 2)_-空氣中氧氣含量；Tgas- 煙氣溫度，°C