电加热与导热油加热的沥青高温储罐节能效果分析

摘要：无锡市市政设施建设工程有限现有2台日工3000型沥青砼拌和机以及大小沥青高温储罐12只，这些高温储罐的加热、保温以前都是采用导热锅炉来实现的。在节约能源、提高效率的大背景下，选用更加经济、环保的方式显得尤为重要。文章介绍了无锡市市政设施建设工程有限公司选用的电加热沥青高温储罐在节能环保、降本增效方面的成效。

关键词：电加热；导热油加热；沥青高温储罐；节约环保；降本增效 文献标识码：A

中图分类号：TE965 文章编号：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

1 背景

2008年4月1日，我国开始施行了《中华人民共和国节约能源法》，其中对节约能源的解释是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。

2012年的6月6日，国务院下发的《“十二五”节能环保产业发展规划》中明确指出，节能技术和装备将是节能产业的重点领域。在节约能源、提高效率的时代大背景下，选用更加经济、环保的能源消耗方式，提高效益就显得尤为重要，所以本文着重介绍我公司选用的电加热沥青高温储罐，在节能环保、降本增效方面的成效。我们无锡市市政设施建设工程有限公司是无锡市专业从事道路大、中、小修的市政单位，常年负责市区主要道路的养护和维修工作。目前，公司拥有大小沥青高温储罐12只，其中常年处于工作状态的沥青高温储罐3只。

作为时时刻刻要保障广大市民顺利出行的市政道路养护单位，其本身的工作性质要求我们的沥青拌和设备全天候处于待命状态，也就是说我们沥青高温储罐内的沥青要时刻保持在150℃的待机状态，以往我们使用导热油炉对沥青高温储罐进行加热和保温，其燃油成本很高，而且导热油管长时间与罐内沥青直接接触，其表面附着的沥青因温度较高，发生炭化、结焦的现象十分严重，另外，炭化、结焦的沥青包裹在导热油管外面，形成了厚厚的一层保温圈。这就使得导热油管的热量很难散发出来，不仅造成加热十分缓慢，而且更造成了热效率低，热能严重损失的问题。同时，因为加热盘管的特殊构造使得人工无法清除盘管表面炭化结焦的沥青层，这样就造成了沥青层越积越厚的恶性循环，使得新罐在使用几年以后，就因其加热的效果大大降低而不得不报废淘汰，公司的运行成本也就增加了不少。

1.炭化结焦的沥青层；

2.高温导热油；

3.导热油管

2 新技术的引进

为了彻底解决这个问题，2012年，作为节能设备与新技术运用的试点，我们采购了一套直立圆筒结构的电加热沥青储罐，从实际使用的情况看，该套电加热沥青储罐，在节约能源、降本增效方面是很值得推荐的。

2.1 电加热沥青高温储罐的结构

该电加热沥青储罐采用直立圆筒结构，下部安装电加热管，上部安装搅拌器，中间还有一道中间隔板。

2.2 降低沥青在存储过程的热能损失

该电加热沥青高温储罐以降低沥青在存储过程的热能损失，尽最大限度节约能源，提高沥青储罐的热效率为第一目标。在设计上重点突出了以下五个方面：（1）沥青储罐的筒体外围均设计有保温材料覆裹，以防止热量散失；（2）在罐体下部设置有可调控温度的专用电加热器，可均匀加热沥青；（3）在罐体中间位置设置隔板，以加快融化凝固在底部的沥青；（4）顶部设立的搅拌装置，能够更好的保证上下部沥青温度一致，避免上部温度过热或者底部加热管壁炭化结焦现象的发生；（5）直立圆筒形罐体在减少了占地面积的同时，也提高热能利用率。

2.3 在节约能源方面

电加热与导热油加热相比具有明显的优势，以我公司两只分别使用电加热与导热油加热的沥青高温储罐作对比。

2.4 电加热沥青储罐的原理

下面简单介绍该电加热沥青储罐的原理以及如何安全有效地对电加热系统进行控制。

2.4.1 电加热装置的结构和原理。我们先来看看它的电加热器的构造，如图3：

该结构避免了罐内沥青与发热管的直接接触，最大限度地降低了加热管损坏和沥青变质、炭化、结焦情况的发生，而且抽拉式的结构，更加方便以后的维护与更换。电加热系统进行控制方式和原理如下：

沥青储罐的温度控制通过管式加热器上的自动开关来实现。温度控制由沥青排出口附近的K型热电偶的测量值，与控制盘内的温度计（TCI）的设定值自行比较后自动控制。温度计的动作范围为设定值±0.45℃，假如事先将温度设置为150℃，若沥青温度低于149.55℃以下时，加热器自动打开加热；若沥青温度高于150.45℃时，加热器自动关闭，停止加热，如此自动反复调温。

2.4.2 安全与稳定性。就沥青储罐的安全装置而言，为防止烧损管式加热器，在管式加热器的表面及内部分别设置有热电偶，并与各个温度计相连接。在温度计上，加热器的表面温度（TC2）设置为250℃，防止过度燃烧温度（TC3）设置为390℃左右。TC2也可以根据设定的温度进行调节，TC3如果超出设定温度，警报会自动响起，并且管式加热器的所有电源将自动全部切断。

3 使用效果的分析

我公司自安装电加热沥青高温储罐以来，已经连续使用了半年左右，其较之传统的导热油加热的沥青高温储罐的节约环保的优势越来越明显。

其优点主要表现在以下五个方面：

3.1 节约了能源，减少了二氧化碳的排放

导热油加热的沥青储罐必须与导热油炉相匹配，其配套的附属管道也是热能损失的主要方面。电加热沥青储罐独特的设计和构造以及精确的控制系统，避免了传统沥青高温储罐的缺陷，降低了热能损耗，提高了能源的利用效率，节约了能源。而选用更加清洁环保的电能作为加热的能源，在减少了燃油炉灶使用的同时，也减少了二氧化碳的排放。

3.2 降低了企业的运行成本，增加了企业的经济效益

相对于价格持续走高的燃油，电能在经济性方面的优势无疑是无可比拟的。由表1我们可以看出电加热沥青罐与导热油加热的沥青罐相比较，每年节省的加热和保温费用还是相当可观的。对于企业而言，降低运行成本，追求经济效益的最大化是必然的选择。

3.3 方便了高温储罐的维修与保养

传统的导热油加热管一般都采用多层式盘罐结构，导热油在管内往复循环以达到加热保温的作用。这样的结构使得管外壁长期与沥青接触，在高温环境下就产生了如图1所示的碳化、结焦现象。因为其特殊的结构，无法对加热盘管的外壁进行清除，更换加热盘管的费用也要达到新罐价格的60%，所以多数公司选择直接更换。这不仅是对资源的浪费，更是增加了企业的运行成本。电加热沥青罐解决了以上诸多的问题。

如图3所示：（1）加热室的平底结构方便清洁与保养；（2）抽拉式的发热管安装方式方便以后的检修与更换；（3）发热管与受热沥青没有直接接触，避免了沥青碳化与结焦现象的发生。

3.4 提高了设备使用过程中的稳定性与安全性

传统导热油加热的高温储罐受管壁沥青结焦和碳化的影响，其加热保温的稳定性得不到有效的保证。而电加热沥青高温储罐因为其精确到0.01℃的温度控制系统，保证了加热温度的稳定性，再者可靠的温控和报警系统也确保了储罐在使用过程中的安全性能。

3.5 减少了传统卧式罐体占用的场地

传统卧式罐体结构占地面积较大，而直立式的罐体减少了50%的占地面积，对于目前寸土寸金的土地市场来说，企业能节约出这样一块土地，无疑是千金难买的。

4 结语

在节能减排的时代大背景下，在各级政府的大力支持和帮助下，企业应该要以实际行动积极响应党中央、国务院的号召，全面贯彻科学发展观，进一步把环保优先、节能减排工作落到实际工作中去，加快建设资源节约型和环境友好型社会的步伐，本着对社会、对环境高度负责的态度，将节能减排贯穿于生产的各个环节中去，积极选用更加环保节能的新技术、新产品，替代传统的老久技术与设备。虽然，短期的投入要相对高一点，但是，长期来看这样的投入将会换来更加丰厚的回报，企业也必将获得更加可观的经济效益。我们公司的决策层也正是基于这样考虑，新安装了这台电加热沥青罐，从使用的效果来看还是相当不错，值得推广和应用的。

参考文献

[1] 中华人民共和国节约能源法[S].2008.

[2] “十二五”节能环保产业发展规划[S].2012.

[3] 上海工程机械有限公司.电加热沥青罐使用说明书（中文）[S].2012.

作者简介：倪伟（1979-），男，江苏无锡人，无锡市市政设施建设工程有限公司工程师，研究方向：机械设计制造及其自动化。

（责任编辑：黄银芳）