一种沥青混合料搅拌设备烘干筒燃烧器风油比的确定方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于公路沥青混合料制备技术领域，具体涉及一种沥青混合料搅拌设备烘 干筒燃烧器风油比的确定方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，沥青路面因其诸多优点已成为高速公路、一级公路路面的主要形式。生产 热拌沥青混合料的关键设备为沥青混合料搅拌设备。对沥青搅拌设备而言，最主要的耗能 和废气排放发生在集料的烘干、加热过程，因此烘干筒燃烧器烘干加热性能与节能减排问 题成为人们关注的重点。当沥青混合料搅拌设备结构及使用参数不合理时热效率低，会造 成大量的能源浪费。工程施工中使用的沥青搅拌设备烘干筒燃烧器多按出厂设定的风油比 运行，出厂参数为使用标准牌号的柴油设定，当实际使用的燃料品种、牌号与其不一致时， 出厂设定的风油比参数难以保证设备在高热效率下运行。因此，需要采用有效的手段对燃 烧器的燃烧情况进行检测，测定烘干筒燃烧器的工作参数与热效率之间的关系，确定最佳 工作参数，使燃烧器处于高热效率的风油比状态下运行。通过燃烧器风油比测定，可以有效 的指导设备调试与混合料生产，对于提高燃烧效率、节能减排等方面具有重要的意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种沥青混合料搅拌设备烘干筒燃烧器风油比的确定方 法，该方法在测试现场通过测定烟气中各成分的含量百分比，得出不同风油比条件下热效 率与过量空气系数的关系曲线，根据关系曲线确定设备的最佳风油比，使燃料充分燃烧，提 高热效率，降低生产成本。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0005] -种沥青混合料搅拌设备烘干筒燃烧器风油比的确定方法，包括以下步骤：
[0006] 1)在烘干筒燃烧器的排气烟道上，开设一个取样孔，然后将烟气分析仪的探头穿 过取样孔，伸入烟道内进行抽气采样，同时通过调节燃烧器风油比，得到不同风油比条件下 过量空气系数及热效率；
[0007] 2)以过量空气系数为自变量，以热效率为因变量，拟合出两者之间的关系曲线图， 并由关系曲线图确定最佳风油比。
[0008] 所述烘干筒的排气烟道上设置有布袋除尘器和引风机，取样孔开设在引风机出口 的排气烟道上，且到引风机出口的距离大于排气烟道直径的2倍。
[0009] 进行步骤1)前，先将烟气分析仪进行标定。
[0010] 进行步骤1)前，在烟气分析仪上选择需要测定的燃料类型，并输入当前的大气压 力。
[0011] 将步骤1)得到的不同风油比条件下的热效率，按狄克逊准则剔除异常的数据，得 到有效数据。
[0012] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明由于采用了烟气分析仪在排气 烟道上进行测定，具有通用性强，仪器携带方便，测试途径简化，测试速度快，测试结果精确 的优点，且不需要对烘干筒燃烧器及其相关装置进行改装，不影响正常的施工生产，易于在 施工现场实现。通过在烟道上进行在线测量，根据得到的过量空气系数量和热效率之间的 关系，可以掌握燃烧器运行情况，确定最佳风油比，能够保证燃料燃烧充分，减少碳排放保 护环境，降低生产成本。
[0013] 进一步的，本发明通过在距引风机出口的距离大于排气烟道直径的2倍的排气烟 道上开设取样孔，该位置在袋式除尘器之后，能够避免由于烟道中粉尘含量较多，堵塞管路 的问题，利于采样。
[0014] 进一步的，按狄克逊准则剔除异常的数据，保证所采集数据的有效性和准确性。
【附图说明】
[0015] 图1是热效率与过量空气系数的理论关系图。
[0016] 图2是热效率测定试验流程图。
[0017] 图3是烟气分析仪采样位置图。
[0018] 图4是热效率与过量空气系数测试关系图。
[0019] 图中，1为燃烧器，2为烘干筒，3为冷料仓，4为布袋除尘器，5为引风机，6为取样 孔。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
[0021] 参见图1，现有技术研究表明燃烧器的热效率可通过烟气中的〇2、C02、C0含量、排 烟温度间接得到，而热效率决定于燃烧器风油比（油气混合条件）。因此，可采用烟气分析 仪测量沥青混合料搅拌设备排出烟气中各成分的含量，并根据测得的结果调节燃烧器风油 比，获得热效率最高的工作参数。
[0022] 热效率是评定烘干筒燃烧器加热性能的重要指标，沥青搅拌站燃烧器的热效率可 由式（1)计算得出：
[0023]
[0024] 式中：E-热效率；Q-燃料完全燃烧产生的热量，KJ说一过量空气带走的热量， KJ ;Q2-未完全燃烧生成产物造成的热量损失，KJ山3-散热等其他原因造成的热量损失， KJ；
[0025] 在燃烧器工作过程中，如果能合理调节过量空气系数，保证最佳的风油比，就会使 燃料油充分燃烧。Q 3与空气的平均温度和筒壁的平均温度有关，现场测试表明，93在一定的 测试环境下基本保持恒定，故在图1中没有显示。燃烧器热效率及各部分能量损失与过量 空气系数的关系如图1所示，过量空气系数过低时会使燃料不完全燃烧，导致燃烧不充分 产生大量的C0,增加了有害气体的排放，同时造成能源浪费；过高的废气温度会带走大量 的热能，造成沥青搅拌站加热系统热效率降低。因此，合理地调节燃烧器配风量，使过量空 气系数达到最佳，燃烧器在最佳燃烧效率区域内工作，对实现热拌沥青混合料生产节能减 排有十分重要的意义。
[0026]参见图2和图3,本发明的一种沥青混合料搅拌设备烘干筒燃烧器风油比的确定 方法，包括以下具体步骤：
[0027] (1)便携式烟气分析仪的标定：
[0028] 仪器原理：烟气分析仪是对燃烧器和工业炉窑烟道中烟气抽气采样并进行自动分 析的仪器，其工作原理是通过抽气栗对燃烧烟气进行采样，经采样管输送至测量传感器的 气室，测量分析后产生的电信号通过模拟放大并转换成检测气体的浓度。烟气分析仪具体 为便携式Ecom-CN烟气分析仪，该烟气分析仪由抽气栗、采样探针、导气管、过滤器、环境温 度传感器及内置抽气栗的气体分析主机等几部分构成。烟气分析仪的探头上装有过滤器， 能够保证采样的顺利进行，防止探头堵塞。
[0029] 对于便携式烟气分析仪，C02含量，燃烧效率，排烟热损失，过量空气系数是计算 值，只有根据基础参数〇2和温度的实际值才能计算以上参数。沥青搅拌设备燃料为矿物燃 料，通过测量传感器测试出〇2、C0含量，并进行分析计算即可得出C02含量、过量空气系数 入及燃烧器的热效率E，计算公式如式（2)、式（3)和式（4):
[0033] 式中：〇 (C02)-烟气中C02含量，％; 〇 (C0 2)_-燃料完全燃烧时烟气中C02含量 (由燃料类型确定），％ (〇2)-烟气中〇2含量，％ (〇 2)_-空气中氧气含量；Tgas- 烟气温度，°C