绿色搅拌站标语 双碳政策下，该如何打造绿色混凝土搅拌站

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背 景

随着国家双碳政策的出台，助力国家实现碳中和，碳达峰成为整个行业不可推卸的历史使命，而“绿色、环保、智能化”已成为新时代企业及行业发展的方向，作为混凝土搅拌站，同行们也一致在努力沿着这一方向去研究，去探讨这一“和泥巴”的设备如何向“绿色、环保、智能化”方向发展。

经过国家的“环保风暴”，混凝土搅拌站生产企业相继推出了“全封闭工厂式”搅拌站，也就是被行业所称为的“第五代绿色环保混凝土搅拌站”，但我们回头看看，这种全封闭式搅拌站能称之为“绿色”搅拌站吗?何为“绿色”?

整个封装的造价都高于搅拌站本身，需要大量的外封装保温及钢结构材料，对于商品混凝土搅拌站还好一点，因为整个设备的生命周期较长，至少十年以上，但对于工程混凝土搅拌站来说就很不好，一般工程周期在3〜5年，设备搬迁必会造成外封装无法继续使用而形成的大量浪费.

因此作为第五代搅拌站，只能说环保方面起到作用，而不能称之为“绿色”。

因此“第五代”搅拌站只是现阶段为了满足国家环保要求而采取的一个措施，而不是设备的“本质”环保，更不是“绿色”，我们应该致力于搅拌站“本质”的提升来推进“和泥巴”的设备向“绿色、环保、智能化”方向发展。

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绿色搅拌站的理解

首先谈一下何为“绿色工程”，在工程建设领域是这样定义的：通过测量和控制技术，创建更高效的技术与流程，以获得环保型产品和系统。NI提供的测量、自动化和设计工具，能够采集并分析实际数据，然后调试或解决用户发现的任何问题。

其最终目标是：通过更高效、更经济的技术，更好地为我们这个星球谋求福祉。这是工程建设领域对“绿色工程”的一个完整的定义，我认为描述的很好，同样适用于“绿色搅拌站”，当然搅拌站的建设本身也是工程建设的一部分。

通过以上定义我们可以得出，绿色搅拌站的一些显著特征：经济、节能、智能化。资源利用最大化，减少浪费;节省能源，减少排放，减轻环境污染;设备维护、操作的人性化、智能化，符合现代化工程建设要求。

行业前辈们对“绿色环保型搅拌站”也提出了“一个概念，五项创新，八大特色，四项增值服务”的总体发展方向，涉及了发展理念、技术创新、性能指标及上下游产业链的延伸等各方面，值得我们在前辈研究基础上着力推进绿色搅拌站的发展，将混凝土搅拌站建设成为“绿色工程”的典范，推进混凝土搅拌行业绿色发展。

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绿色混凝土搅拌站研究方向的几点认知

（1）搅拌站本身结构满足环保要求，减少用户采用整体外封形式解决排放、噪音等问题，降低建设成本。采用模块化设计，解决设备搬迁造成的浪费，例如外装修浪费、基础浪费、运输浪费等。

现在有些技术已经应用，例如免基础搅拌站应用、片式粉料仓应用、插接式布线等。其中片式粉料仓应用形成经济效益、社会效益特别明显，并且逐步被用户认可。原先特别是工程建设项目，设备搬迁造成大量的粉料仓处置问题，造成很大浪费。

目前搅拌站主楼的环保外封装主要是解决主楼粉尘外溢的问题，包括主楼粉尘和粉料仓粉尘，其中粉料仓粉尘是主要因素，原先出现料仓料位不准、除尘器堵塞等因素造成“爆仓”现象，造成污染严重，但现在这些问题从技术角度可以说都得到很好解决。

例如称重料位传感器、烟雾传感器等应用，这也是后面要提到的传感技术的应用推进混凝土搅拌站“智能化”问题。因此从搅拌站本质环保性能的提升推进“防粉尘外溢的外封装”向“装饰性外封装”转型，降低主楼建设成本。

骨料仓的储存问题，目前大部分采用大棚式结构，减少粉尘外溢和噪音问题(主要来自装载机上料) ，商品混凝土搅拌站逐渐在向采用立体料仓的方向发展，对于工程站是否也可以推广值得研究，这要考虑骨料运距、混凝土产能、钢结构料仓的搬迁利用等方面问题。

总之，降低混凝土搅拌站的建设成本应该是“第六代绿色搅拌站”解决的问题之一。

（2）节能方面，对搅拌站本身来说主要就是各部件功率的合理配置、高效的控制系统和高效搅拌系统三个方面，归结到一个指标就是搅拌站能效，即搅拌站生产每立方米混凝土的能源消耗。

无论是国标还是前期制订的团标《混凝土搅拌站能效测试和评价办法》，虽然都给出来一些评价指标，但个人认为缺乏数据支撑，缺乏系统的数据采集和分析，同时用户虽然有时也强调节能问题，但具体来看目前还是粗放型的，例如根据合理计算及实际数据测试，功率可以降低，但用户认为功率小是可靠性降低。

无论怎样，作为行业发展来说，提高搅拌站能效是我们的研究方向。前面提到的“绿色环保型搅拌站”的八大特点中专家们也提出“低能耗、高效率”并提出具体指标，例如能耗降低25%，生产效率提高20%以上等，当然这两个方面也是关联的。

对于高能效搅拌站研究应从不同工况进行，例如我们平常所说的工程站、商混站、管桩站、PC站等，由于不同工况的混凝土性能要求不同，例如高铁混凝土搅拌时间标准要求120s，管桩、PC站要求60～90s，普通商混只搅拌30～40s。

在这种情况下，若采用普通搅拌主机，对配套部件的功率需要合理配置降低整体设备能耗，例如高铁站的螺旋配套就比商混站降低一个规格，不仅降低能耗，同时降低成本;斜皮带机也应该做一些节能配置。

而对于商混站来说应重点研究高效搅拌主机和高效控制系统来提高搅拌站能效，例如按4方主机来说，普通搅拌主机的搅拌时间不能低于45s，而高效搅拌主机的搅拌时间控制在30s就可以，从而实现生产效率提高20%的目标。

针对不同工况合理配置并不代表产品的标准化程度降低，而是“绿色搅拌站”的研发方向。特别是引领行业发展的企业必须下力气研究推进节能型混凝土搅拌站。

对于《铁 路 混 凝 土 工 程 施 工 技 术 指 南》铁建设〔2010〕241号文件第“6.6.5”条款规定的“最短搅拌时间不宜少于2min。”的规定，协会应该联合铁科院推动高校搅拌主机的应用，缩短搅拌时间，提高设备能效。

由于高铁搅拌站搅拌时间比较长造成3方站不足60立方/小时，假若实现缩短30s计算，所创造的经济效益和社会效益是相当大的一个数据。这项工作前期中铁院材料研究的专家们也致力于推进，但目前未有结果，针对这个问题，实际上对我们作为混凝土搅拌站的制造商提出一个新的发展思想，就是必须加强与上下游联合搞科研，加强技术交流。

就拿高铁搅拌站要求搅拌120s为例，作为搅拌站的制造企业，有的说是为了粉体材料更好裹敷骨料表面;有的说是为了将骨料整形有利用更好的混凝土浇筑提高混凝土性能;有的说是保证添加剂搅拌均匀等等，假设这些问题都存在，那作为混凝土搅拌站的制造企业是否也有解决办法来减少搅拌时间?

（3）智能化方面，主要包括三个方面：传感技术的应用、“5G”网络技术的应用、智能软件控制系统的升级，这三个方面也是相辅相成、环环相扣的，最终形成一个智能化的操作控制平台，通过信号的转换和传输，进行监、诊、控一体化，进行物联网工程管理，是“绿色搅拌站”更高阶段，也是必然发展方向。

传感技术的应用，这是搅拌站智能化的硬件基础，从本身传感器的技术来说，已经相当成熟，在高精专行业已经成熟应用，例举一下目前搅拌站主要传感器的应用：

粉料系统包括上料控制检测、称重料位检测、仓体压力检测、烟雾检测等，这里说明一下仓体压力检测不是指压力安全阀，压力安全阀不是环保设备;皮带料流检测、带速检测、跑偏检测;骨料的温度检测、含水率检测、料位检测;

主机的油位检测、油温检测、轴端密封检测、混凝土含水率检测;各料口的开关门检测;各计量称的称重传感检测等等。智能化的软件控制系统应主要包括智能计算、逻辑互锁、多重判断、自我故障诊断修复等功能模块，在这里说明一点，搅拌站的ERP管理系统不能称之为智能化，只能说是智能化的数据库，只有将这个数据库采用智能化软件系统实现各模块功能才是智能化。

例如水泥用量的管理，这是搅拌站很重要的一个物料管理模块，只有上料称重检测、生产计量检测、生产混凝土方量等数据经过智能计算，形成一个管理判断数据，提供水泥用量偏差报警。

在智能化方面可以说没有一个明确的标准，实际上也不可能有统一标准，应该以“满足客户需求、满足现代化企业管理”为着眼点，借助电子、信息技术、网络技术，着力提高混凝土搅拌站的智能化水平，无线网络控制技术、远程故障检测与处理应着力推进，最终实现“无人化”混凝土生产工厂。

（4）“零排放”这也应是“绿色”搅拌站的重要标志之一，经过国家“环保风暴”，推进了搅拌站环保性能的提升。搅拌站的排放主要是污水、废弃粉体的排放，在这方面商混站做的要比较好，但实现“零排放”了吗?肯定没有。

对于污水这方面排放这方面可以说基本实现“零排放”，搅拌站洗车采用循环沉淀水，减少清水利用，再加上搅拌站利用一部分污水(目前也存在技术问题)，基本解决污水外排的问题;但对于废弃粉体材料的处理还是粗放式的，说白了就是找个地方倒掉。

当然对排放这方面的主责方还是关于混凝土废弃材料的研究利用问题，应属于材料研究的课题。这里只是明确“零排放”是“绿色”搅拌站的重要标志之一。

（5）“免维护”搅拌站应该如何去做?就目前技术水平来看，经过近几年走访调研，作为一线品牌的搅拌站在使用过程中的故障率还是比较低的(故障率主要应集中在安调阶段)，即使用户维护保养较差，也就是说混凝土搅拌站的高可靠性是没有问题，但维护问题还是比较突出的，随着人工成本增加和招工难的问题，如何推进混凝土搅拌站“易维护”直至“免维护”已成为摆在面前的一个急需解决的问题。

现阶段的搅拌站维护主要包括：

一是粘结料的清理，主要有主机罩盖、皮带机回程带料、除尘管路等;

二是转动部位的润滑;三是物料输送的搭接处撒漏物料的清理;四是电气系统的维护保养(缺乏专业人员)。就拿粘结料这个问题，可以说问题最突出，若维护好需要付出较大人力。

但解决这类问题没有技术瓶颈，用TRIZ理论分析解决这个矛盾办法主要有两个途径：

一是采用不易粘结的材料，例如不锈钢板、PE高分子组合板等;二是提供外力，例如料斗或溜槽增加振动器等。

例如目前搅拌站骨料输送的45度大倾角皮带机采用溜槽加震动器和尾部增加回程皮带的方式就解决了很大物料清理问题，若在材料方面在提升一下效果会更好。

其他这里不再赘述，明确混凝土搅拌站的未来是“无人化”工厂，这些改善提升必须要做并且要快，因为这些问题不存在技术问题，而只是应用问题。

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结束语

绿色混凝土搅拌站是发展必然，作为行业发展的参与者，必须坚定信心、明确目标，积极推进搅拌站技术进步。

混凝土搅拌站的市场需求很大，在国家中长期发展规划中起到不可替代的位置，从近期国家发布的高铁规划中就可以看出。

2020年8月13日，中国国家铁路集团有限公司正式公开发布《新时代交通强国铁路先行规划纲要》提出，到2035年，全国铁路网达到20万公里左右，其中高铁7万公里左右，50万人口以上城市高铁通达。截至2020年7月底，高铁里程3.6万公里，对比目标15年内要提升一倍。

城市建设同样如此，随着大中型城市规模的发展，“城市搅拌站”也是未来“绿色”搅拌站发展的重要课题。因此混凝土搅拌站必将迎来新的发展机遇期，绿色混凝土搅拌站必将引领行业发展。

基业长青

为中国碳中和贡献1%的力量