瀝青再生拌和設備的成本分析與控制
發布時間：2010-01-14 共1頁
隨著我國公路通車里程的增加和高等級公路的發展，對早期建成通車的瀝青路面高速公路已經進入了修養護期，因而銑刨出量的舊瀝青混合料。混合料的再利用引起了廣泛的關注。高速公路起步較早的國家，早已采用了瀝青再生技術，對路面進行再生維修，其再生設備和施工工藝較為成熟。而我國才剛剛開始引進采用這一技術，值得探討的問題較多，筆者就對廠拌熱再生拌和設備的造價成本及生產運行成本進行分析。對再生拌合設備的選型、使用有一定的幫助。
在機械化施工建造高等級公路造福人類的同時，也帶來了對人類的健康危害和環境污染，如廢氣、有毒氣體、粉塵、廢油、噪聲等，特別對高等級瀝青路面進入修期的量瀝青混合料，對環境造成更的污染，為此科技人員想盡辦法對廢舊的瀝青混合料進行回收利用，其方法也不少，有就地熱再生、就地冷再生和場拌熱再生、場拌冷再生。在熱再生對舊瀝青混合料進行加熱回收利用時，會產生量的瀝青煙氣及有毒氣體。在相對矛盾之時，人們對間歇式拌和設備設計了特殊的干燥筒和燃燒器，在燃燒器口周圍加裝二次進風裝置，保證燃燒器燃燒的火焰為細長形，而不向周邊擴散，使舊回收料中的瀝青不老化。這樣一來，燃燒器所產生的熱能利用率極低，量的熱能被引風機排走，造成了能源的極浪費。在國際燃油價居高不下的情況下，如何節約能源又成為首要解決的問題。基于以上矛盾，有必要對當前的舊瀝青再生設備進行經濟性分析。
瀝青廠拌熱再生設備可分為間歇式和連續式兩種結構形式：
間歇式瀝青再生設備 普遍認可的是第二烘干筒加熱再生料技術。該種設備需在原有拌合設備的基礎上配備一套專門的系統，該系統包括舊瀝青混合料的破碎篩分系統、供給系統、提升系統、干燥系統、燃燒系統、貯存及稱量系統和有害氣體的處理系統。國外廠家如邊寧荷夫、馬連尼、日工、阿曼等公司生產的瀝青拌和設備都具有此功能。但同樣存在的問題是：干燥系統既要保證舊回收料達到一定的溫度，又要保證表面所吸附的瀝青不老化。有害氣體的處理上，要求對加熱和貯存舊混合料所釋放的有害氣體進行吸收處理，而不會對環境造成污染。為保證新舊料混合均勻和新舊瀝青充分裹覆均勻，需增加攪拌時間，所以設備的產量有所下降。理論上舊瀝青混合料再生可達100%，但實際生%%產時，也只能添加到50%以下。由于回收料雖然經過篩分處理，但其級配無法滿足瀝青混合料的要求。再有舊回收料的溫度也無法達到瀝青混合料的要求（通常舊回收料加熱到130℃以上將產生量的煙霧及有害氣體而無法被完全吸收），必須添加新骨料，以提高新骨料溫度，利用新骨料的一部分熱量加熱舊回收料。
連續式瀝青再生設備 使用最廣泛、最有代表性的是美國ASTEC（愛斯泰克）公司生產的雙滾筒再生拌和設備。經過篩分級配的骨料烘干后，在燃燒器一端進入烘干筒外壁的攪拌缸內，與剛進入的舊回收料混合，舊回收料靠熱骨料和烘干筒外筒壁的熱幅射加熱,使得了舊瀝青混合料與火焰完全隔開，瀝青不會老化。混合料靠裝在烘干筒外壁上的攪拌器（類似單臥軸攪拌機）強制攪拌，由于烘干筒長度較長達七米，新舊料在雙滾筒內的攪拌時間可以達60～90秒，使得混合料拌合均勻。在新舊料攪拌過程中所產生的有害氣體又回到燃燒室燃燒后，減少了進入除塵器的瀝青氣及有害氣體。減少了對氣的二次污染。該設備從骨料的計量，輸送，加熱，攪拌至成品料的輸送，都是連續的，其結構相對簡單，產量較高，故障率低，可以添加50%的舊回收料。
１ 瀝青再生設備購置成本分析
對間歇式瀝青再生設備 目前國內最有代表性是西筑廠與邊寧荷夫合作的H系列環保型產品，基本型為H4000環保節能瀝青拌和設備，配置MGAR150型場地熱再生設備。兩套設備都有獨立的控制系統，但又能相互匹配，實現系統自動控制。
對連續式瀝青再生設備 目前最有代表性的是美國愛斯泰克公司生產的雙滾筒瀝青再生設備，其主要系統如雙滾筒（干燥－攪拌）系統、控制系統、回收料配料計量系統、導熱油燃燒系統、瀝青（含再生劑）計量泵、冷骨料配料計量系統、填充料計量系統，采用原裝進口愛斯泰克產品，其余部件系統采用國內廠配套，但要符合愛斯泰克公司的技術要求。
２ 瀝青再生設備運行的經濟性分析及控制措施
經濟性分析
（1）從瀝青再生拌和設備的成本圖中可以看出：在兩種設備所拌和的混合料中，原材料占了76%～84%，而消耗材料（燃料、用電）及設備費占了15%～23%。這里沒有考慮管理費用、廢料、導熱油加熱、設備故障的因素，以及不同地區的原材料價格的差異性。但總體上比較直觀地反映了兩種再生設備拌和混合料成本的差異：間歇式瀝青再生設備成本中消耗材料及設備費上多出連續式瀝青再生設備成本的8%；再具體分析一下，不難發現原因所在：間歇式再生設備在回收料的加熱方面，為避免舊瀝青老化而專門設計的干燥筒及燃燒器，不利于熱量的充分利用，多數熱能經引風機排出；而連續式再生拌和混合料時，充分利用了干燥筒的外壁的熱輻射和新骨料的熱交換。間歇式設備由于增加了舊回收料的計量及在攪拌時為使新舊材料攪拌充分均勻及新舊瀝青裹覆均勻而增加了攪拌時間，造成設備的生產率下降，設備成本的上升。
（2）在各種方式拌制混合料成本圖中也可以看出：采用了瀝青再生技術，每噸成品料的成本下降了15%～20%，避免了舊回收料廢棄對環境的污染及減少了資源的浪費。
控制措施
不管是間歇式還是連續式再生設備，除了以上分析的結構差異造成混合料成本不同外，還要根據混合料成本的小依次分析控制，其順序為：瀝青→骨料（回收料）→礦粉→設備的可靠性→管理環節。
（1）瀝青計量精度的控制
瀝青量的準確與否，不僅直接影響了混合料的質量，而且影響了混合料的成本。首先經常要對舊回收料中瀝青含量進行的測量分析，當瀝青含量出現較波動時，應及時調整新瀝青的用量。新瀝青的計量系統也要經常調校，最好保證其計量精度在±0.1%之內。有利降低成本，提高經濟效益。
（2）骨料（含回收料）的控制
新骨料及回收料的含水量對成本控制影響至，每增加1%的含水率，生產能力要下降15%左右，多燃燒15%的燃料，在生產加工碎石、石屑時最好水洗，除去0.075mm以下的粉塵及泥塵，因為在加熱骨料時，這些細粒徑的材料都進入了除塵系統，往往含泥量較無法使用，造成不必要的浪費，對周邊也造成環境污染。通常含塵量為5%～8%左右。
（3）設備的可靠性
設備的可靠性包括各種計量的精度和穩定程度、優質的零部件、零件的互換性、整體工作的穩定性。保證設備正常運轉，減少故障停機次數和時間，提高設備的使用效率，有利減少成本支出。
（4）燃料的控制
為使燃料充分燃燒發出最的熱能，就要求有可靠優質的燃燒器。能量能否被骨料有效吸收又要求干燥筒具有良好的保溫和熱交換能力。燃燒器是瀝青拌和設備中的關鍵部件，運行成本中有12%－18%的被燃料消耗，所以要求燃燒器安全可靠，優良的品質保證，從而節約燃料。在減少運行成本時，采用燃燒重油也是種手段，重油雖然發熱量差一點，但價格相差較。
３ 結論
（1）對間歇式與連續式瀝青再生設備的成本分析，不難發現，間歇式設備由于第二干燥筒燃燒器設計了二次進風裝置，熱能浪費較，而連續式反而利用了干燥筒外壁的熱輻射被舊回收料所吸收，節省了燃料。
（2）舊回收料的變異性較，間歇式與連續的級配控制原理一樣，再生料的添加量以30%內為宜，混合料質量都能符合高等級路面施工的規范要求。
（3）連續式瀝青再生設備有一定的局限性，由于瀝青路面施工技術規范還未修訂，當前還不能用于高速公路的新路面施工。但在瀝青再生方面較有優勢。
在機械化施工建造高等級公路造福人類的同時，也帶來了對人類的健康危害和環境污染，如廢氣、有毒氣體、粉塵、廢油、噪聲等，特別對高等級瀝青路面進入修期的量瀝青混合料，對環境造成更的污染，為此科技人員想盡辦法對廢舊的瀝青混合料進行回收利用，其方法也不少，有就地熱再生、就地冷再生和場拌熱再生、場拌冷再生。在熱再生對舊瀝青混合料進行加熱回收利用時，會產生量的瀝青煙氣及有毒氣體。在相對矛盾之時，人們對間歇式拌和設備設計了特殊的干燥筒和燃燒器，在燃燒器口周圍加裝二次進風裝置，保證燃燒器燃燒的火焰為細長形，而不向周邊擴散，使舊回收料中的瀝青不老化。這樣一來，燃燒器所產生的熱能利用率極低，量的熱能被引風機排走，造成了能源的極浪費。在國際燃油價居高不下的情況下，如何節約能源又成為首要解決的問題。基于以上矛盾，有必要對當前的舊瀝青再生設備進行經濟性分析。
瀝青廠拌熱再生設備可分為間歇式和連續式兩種結構形式：
間歇式瀝青再生設備 普遍認可的是第二烘干筒加熱再生料技術。該種設備需在原有拌合設備的基礎上配備一套專門的系統，該系統包括舊瀝青混合料的破碎篩分系統、供給系統、提升系統、干燥系統、燃燒系統、貯存及稱量系統和有害氣體的處理系統。國外廠家如邊寧荷夫、馬連尼、日工、阿曼等公司生產的瀝青拌和設備都具有此功能。但同樣存在的問題是：干燥系統既要保證舊回收料達到一定的溫度，又要保證表面所吸附的瀝青不老化。有害氣體的處理上，要求對加熱和貯存舊混合料所釋放的有害氣體進行吸收處理，而不會對環境造成污染。為保證新舊料混合均勻和新舊瀝青充分裹覆均勻，需增加攪拌時間，所以設備的產量有所下降。理論上舊瀝青混合料再生可達100%，但實際生%%產時，也只能添加到50%以下。由于回收料雖然經過篩分處理，但其級配無法滿足瀝青混合料的要求。再有舊回收料的溫度也無法達到瀝青混合料的要求（通常舊回收料加熱到130℃以上將產生量的煙霧及有害氣體而無法被完全吸收），必須添加新骨料，以提高新骨料溫度，利用新骨料的一部分熱量加熱舊回收料。
連續式瀝青再生設備 使用最廣泛、最有代表性的是美國ASTEC（愛斯泰克）公司生產的雙滾筒再生拌和設備。經過篩分級配的骨料烘干后，在燃燒器一端進入烘干筒外壁的攪拌缸內，與剛進入的舊回收料混合，舊回收料靠熱骨料和烘干筒外筒壁的熱幅射加熱,使得了舊瀝青混合料與火焰完全隔開，瀝青不會老化。混合料靠裝在烘干筒外壁上的攪拌器（類似單臥軸攪拌機）強制攪拌，由于烘干筒長度較長達七米，新舊料在雙滾筒內的攪拌時間可以達60～90秒，使得混合料拌合均勻。在新舊料攪拌過程中所產生的有害氣體又回到燃燒室燃燒后，減少了進入除塵器的瀝青氣及有害氣體。減少了對氣的二次污染。該設備從骨料的計量，輸送，加熱，攪拌至成品料的輸送，都是連續的，其結構相對簡單，產量較高，故障率低，可以添加50%的舊回收料。
１ 瀝青再生設備購置成本分析
對間歇式瀝青再生設備 目前國內最有代表性是西筑廠與邊寧荷夫合作的H系列環保型產品，基本型為H4000環保節能瀝青拌和設備，配置MGAR150型場地熱再生設備。兩套設備都有獨立的控制系統，但又能相互匹配，實現系統自動控制。
對連續式瀝青再生設備 目前最有代表性的是美國愛斯泰克公司生產的雙滾筒瀝青再生設備，其主要系統如雙滾筒（干燥－攪拌）系統、控制系統、回收料配料計量系統、導熱油燃燒系統、瀝青（含再生劑）計量泵、冷骨料配料計量系統、填充料計量系統，采用原裝進口愛斯泰克產品，其余部件系統采用國內廠配套，但要符合愛斯泰克公司的技術要求。
２ 瀝青再生設備運行的經濟性分析及控制措施
經濟性分析
（1）從瀝青再生拌和設備的成本圖中可以看出：在兩種設備所拌和的混合料中，原材料占了76%～84%，而消耗材料（燃料、用電）及設備費占了15%～23%。這里沒有考慮管理費用、廢料、導熱油加熱、設備故障的因素，以及不同地區的原材料價格的差異性。但總體上比較直觀地反映了兩種再生設備拌和混合料成本的差異：間歇式瀝青再生設備成本中消耗材料及設備費上多出連續式瀝青再生設備成本的8%；再具體分析一下，不難發現原因所在：間歇式再生設備在回收料的加熱方面，為避免舊瀝青老化而專門設計的干燥筒及燃燒器，不利于熱量的充分利用，多數熱能經引風機排出；而連續式再生拌和混合料時，充分利用了干燥筒的外壁的熱輻射和新骨料的熱交換。間歇式設備由于增加了舊回收料的計量及在攪拌時為使新舊材料攪拌充分均勻及新舊瀝青裹覆均勻而增加了攪拌時間，造成設備的生產率下降，設備成本的上升。
（2）在各種方式拌制混合料成本圖中也可以看出：采用了瀝青再生技術，每噸成品料的成本下降了15%～20%，避免了舊回收料廢棄對環境的污染及減少了資源的浪費。
控制措施
不管是間歇式還是連續式再生設備，除了以上分析的結構差異造成混合料成本不同外，還要根據混合料成本的小依次分析控制，其順序為：瀝青→骨料（回收料）→礦粉→設備的可靠性→管理環節。
（1）瀝青計量精度的控制
瀝青量的準確與否，不僅直接影響了混合料的質量，而且影響了混合料的成本。首先經常要對舊回收料中瀝青含量進行的測量分析，當瀝青含量出現較波動時，應及時調整新瀝青的用量。新瀝青的計量系統也要經常調校，最好保證其計量精度在±0.1%之內。有利降低成本，提高經濟效益。
（2）骨料（含回收料）的控制
新骨料及回收料的含水量對成本控制影響至，每增加1%的含水率，生產能力要下降15%左右，多燃燒15%的燃料，在生產加工碎石、石屑時最好水洗，除去0.075mm以下的粉塵及泥塵，因為在加熱骨料時，這些細粒徑的材料都進入了除塵系統，往往含泥量較無法使用，造成不必要的浪費，對周邊也造成環境污染。通常含塵量為5%～8%左右。
（3）設備的可靠性
設備的可靠性包括各種計量的精度和穩定程度、優質的零部件、零件的互換性、整體工作的穩定性。保證設備正常運轉，減少故障停機次數和時間，提高設備的使用效率，有利減少成本支出。
（4）燃料的控制
為使燃料充分燃燒發出最的熱能，就要求有可靠優質的燃燒器。能量能否被骨料有效吸收又要求干燥筒具有良好的保溫和熱交換能力。燃燒器是瀝青拌和設備中的關鍵部件，運行成本中有12%－18%的被燃料消耗，所以要求燃燒器安全可靠，優良的品質保證，從而節約燃料。在減少運行成本時，采用燃燒重油也是種手段，重油雖然發熱量差一點，但價格相差較。
３ 結論
（1）對間歇式與連續式瀝青再生設備的成本分析，不難發現，間歇式設備由于第二干燥筒燃燒器設計了二次進風裝置，熱能浪費較，而連續式反而利用了干燥筒外壁的熱輻射被舊回收料所吸收，節省了燃料。
（2）舊回收料的變異性較，間歇式與連續的級配控制原理一樣，再生料的添加量以30%內為宜，混合料質量都能符合高等級路面施工的規范要求。
（3）連續式瀝青再生設備有一定的局限性，由于瀝青路面施工技術規范還未修訂，當前還不能用于高速公路的新路面施工。但在瀝青再生方面較有優勢。
