SCR脫硝催化劑網(wǎng)帶窯設(shè)計(jì)及應(yīng)用

胡恒磊

摘要：為了推廣應(yīng)用“新型SCR脫硝催化劑”，根據(jù)生產(chǎn)廠家的實(shí)際情況，在吸取國(guó)外廠家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和脫硝催化劑隧道窯成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了本條SCR脫硝催化劑網(wǎng)帶窯。設(shè)計(jì)及實(shí)際應(yīng)用中采用新型PID調(diào)節(jié)，把實(shí)際溫差控制在±5℃以內(nèi)燒成成品率提高到98%以上；同時(shí)應(yīng)用石英加熱管加熱，增加加熱元件抗腐蝕性，減少更換加熱元件的周期，節(jié)省了能耗及原件成本；通過(guò)輕質(zhì)材料的應(yīng)用相對(duì)于傳統(tǒng)耐火磚窯爐節(jié)能30%以上，降低生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：脫硝催化劑 網(wǎng)帶窯 SCR

一、網(wǎng)帶窯設(shè)計(jì)

該窯爐由窯體、電加熱系統(tǒng)、排潮系統(tǒng)、網(wǎng)帶運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等幾部分組成。

1.窯體

窯體由預(yù)熱帶，燒成帶，冷卻帶組成。

框架采用模數(shù)化制作，現(xiàn)場(chǎng)組裝，其中25個(gè)長(zhǎng)2000mm標(biāo)準(zhǔn)單元，頭架，尾架兩個(gè)單元，共計(jì)27單元。框架底部鋪3mm鋼板，頂面2mm鋼板，側(cè)面鋪2mm鋼板，窯體外殼為型鋼扣板結(jié)構(gòu)，扣板采用1.2mm冷板折彎紅色烤漆，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，密封性好，外型美觀。

窯體采用輕質(zhì)材料能夠減薄窯體厚度，減少窯體的蓄散熱量，使窯爐具有熱惰性小，有利于自動(dòng)控制及節(jié)能降耗。在爐體前段設(shè)304不銹鋼閘板7道，閘板可阻止氣流和熱量散失，螺桿調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)高度 180mm。

2、電加熱系統(tǒng)

采用電加熱石英管上下雙排布置，使溫度更加均勻，減小窯內(nèi)上下溫差。

石英管采用φ20mm×2mm，內(nèi)部安裝Cr20Ni80電爐絲，每支石英管加熱功率2KW，全窯配450支，共計(jì)900KW，電爐絲絲徑計(jì)算根據(jù)功率及接線方法安裝條件計(jì)算選定。分15區(qū)控制每區(qū)60KW，接線方法初步定星形接法。

3、排潮系統(tǒng)

排潮管路設(shè)在預(yù)熱帶前段，共設(shè)11個(gè)支排風(fēng)管，支排濕管在窯爐頂?shù)呐棚L(fēng)口采用鴨嘴形式的煙氣分流器，有利于窯爐橫斷面左、中、右的溫差最小、溫度均勻。其中后7個(gè)采用“S”型支排風(fēng)管，并在“S”管頂部開(kāi)有清理口，同時(shí)在“S”管位置安裝電發(fā)熱帶，加熱時(shí)融化管內(nèi)有機(jī)粘稠物，并定期清理；其它4條支管采用直管式；排潮管做外保溫處理。管路支管采用DN150×2不銹鋼管路，主管采用DN350*2.5不銹鋼管路，應(yīng)用排潮風(fēng)機(jī)把制品排出的廢氣排到車間主管路。風(fēng)機(jī)采用15kw不銹鋼風(fēng)機(jī)（型號(hào)待定），變頻控制，一開(kāi)一備，風(fēng)機(jī)出口12米不銹鋼管路DN350*2.5。

4、網(wǎng)帶運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)

網(wǎng)帶運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、網(wǎng)帶、糾偏裝置、漲緊裝置、滾筒、托滾等部分組成。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速電機(jī)減速機(jī)，此調(diào)速方式為無(wú)級(jí)調(diào)速速度變化比較平穩(wěn)并且調(diào)速范圍比較寬廣。網(wǎng)帶采用316L不銹鋼金屬網(wǎng)帶，此種網(wǎng)帶可在700℃長(zhǎng)期使用且不易生銹，抗腐蝕能力極強(qiáng)。緊裝置采用螺旋桿調(diào)整式，此種方式操作簡(jiǎn)單，但不能自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)帶的張力。

主動(dòng)滾筒采用φ600mm×12mm滾筒外面螺旋焊φ8mm不銹鋼筋（或鑄膠），增加滾筒的摩擦力，使網(wǎng)帶在負(fù)重時(shí)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。在整個(gè)網(wǎng)帶窯內(nèi)采用不銹鋼托輥，托輥參數(shù)φ38mm×3mm加工成與些齒輪傳動(dòng)卡子配套件，在窯內(nèi)間距250mm。

托輥傳動(dòng)系統(tǒng)：托輥傳動(dòng)采用斜齒輪傳動(dòng)，變頻調(diào)速的控制方式。主傳動(dòng)電機(jī)為擺線針輪減速電機(jī)，速度調(diào)節(jié)由變頻器調(diào)節(jié)。可很方便的實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的功能。傳動(dòng)軸、大小斜齒輪均為45#鋼精加工而成。大小斜齒輪經(jīng)過(guò)精加工后熱處理而成，其中大斜齒輪下小半部浸在油槽中潤(rùn)滑傳動(dòng)，從而有效地保證傳動(dòng)系統(tǒng)平穩(wěn)耐磨、耐用。傳動(dòng)電機(jī)：全窯傳動(dòng)共用6臺(tái)二級(jí)電機(jī)減速機(jī)，電機(jī)功率0.75kw。

5、冷卻系統(tǒng)

通過(guò)一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)在網(wǎng)帶窯的冷卻帶往窯內(nèi)多點(diǎn)打冷風(fēng)和在急冷帶做兩臺(tái)換熱器通過(guò)往換熱器內(nèi)打冷風(fēng)換出熱風(fēng)的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)制品的間接冷卻。換熱器窯內(nèi)采用不銹鋼管，置于產(chǎn)品上下兩層，換熱面積每臺(tái)15m2，每臺(tái)換熱器窯體方向3米長(zhǎng)，分三點(diǎn)控制進(jìn)風(fēng)量，每點(diǎn)控制1M長(zhǎng)度，窯外接薄壁碳鋼管和冷風(fēng)風(fēng)機(jī)。

最后4米接陶瓷冷卻管，管壁上開(kāi)長(zhǎng)槽孔，開(kāi)孔方向向窯頂和窯底部，每個(gè)陶瓷管通過(guò)閥門(mén)單獨(dú)控制，由風(fēng)機(jī)供應(yīng)冷風(fēng)，或采用換熱器換出的熱風(fēng)往窯內(nèi)送風(fēng)，保證出窯產(chǎn)品溫度。

6、測(cè)控系統(tǒng)

所有的溫度、壓力控制點(diǎn)/檢測(cè)點(diǎn)均配置有單獨(dú)的數(shù)字顯示，可做到自動(dòng)/手動(dòng)/等操作的無(wú)擾動(dòng)切換，操作人員可以從計(jì)算機(jī)或控制柜面板上一覽窯爐工作數(shù)據(jù)。

7、生產(chǎn)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫(kù)

上位計(jì)算機(jī)具備了一個(gè)較完善的生產(chǎn)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫(kù)，它可長(zhǎng)期顯示記錄每個(gè)批次產(chǎn)品自進(jìn)窯到出窯整個(gè)干燥周期中熱工參數(shù)的變化情況，如它所經(jīng)過(guò)的溫度曲線、壓力曲線及相應(yīng)時(shí)段的機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況?？杀４?2個(gè)月，而且可隨時(shí)作出備份以供長(zhǎng)期保存。這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)可促進(jìn)全面質(zhì)量管理體系的完善。

該系統(tǒng)已備有通訊接口和聯(lián)網(wǎng)軟件，可方便地與工廠管理部門(mén)的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮控制管理一體化的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)工廠的現(xiàn)代化管理。（甲方提供觸摸屏，工控機(jī)，工控軟件，采用無(wú)限點(diǎn)服務(wù)器型）

窯爐測(cè)控點(diǎn)布置。溫度測(cè)控點(diǎn)：38點(diǎn)；熱電偶38支；光電開(kāi)關(guān)：5點(diǎn)。

爐溫控制系統(tǒng)核心硬件采用可編程控制器（PLC），PLC具有功能強(qiáng)大，使用方便，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。PLC主要有CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。

在整個(gè)爐溫控制過(guò)程中有熱電偶采集爐溫，其輸出形式是模擬量，而PLC處理的是數(shù)字量，因此需要一個(gè)特殊功能模塊實(shí)現(xiàn)將采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成與溫度成比例的數(shù)字量。當(dāng)PLC進(jìn)行PID控制時(shí)向執(zhí)行器輸出運(yùn)算結(jié)果，也就是控制量，而這個(gè)控制量是數(shù)字量，執(zhí)行器要求的信號(hào)時(shí)模擬量，所以還需要一個(gè)特殊功能模塊將PLC輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸入到執(zhí)行器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)爐溫的控制。

二、應(yīng)用

此網(wǎng)帶窯設(shè)計(jì)制作完成后順利應(yīng)用于瑞基科技有限公司脫硝催化劑的生產(chǎn)中，通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，印證了此網(wǎng)帶窯設(shè)計(jì)先進(jìn)合理以及摘要中的優(yōu)點(diǎn)，瑞基科技有限公司生產(chǎn)1個(gè)月后又上同樣規(guī)格的一條網(wǎng)帶窯生產(chǎn)線。

三、應(yīng)用前景

由于SCR蜂窩脫硝催化劑生產(chǎn)工藝復(fù)雜，技術(shù)難度較大，目前國(guó)內(nèi)還不易掌握.我國(guó)脫硝催化劑生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)在還處在起步階段，使用的脫硝催化劑生產(chǎn)工藝基本依靠引進(jìn)國(guó)外技術(shù)或進(jìn)口國(guó)外催化劑產(chǎn)品。但隨著我國(guó)自主研發(fā)技術(shù)的提高及對(duì)西方國(guó)家引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，國(guó)內(nèi)脫硝SCR催化劑技術(shù)得到了較快的發(fā)展。

隨著我國(guó)環(huán)保技術(shù)指標(biāo)要求的不斷提高，人民群眾對(duì)煙氣脫硝的要求日益強(qiáng)烈，國(guó)內(nèi)投資SCR脫硝催化劑生產(chǎn)廠家也在不斷增多，因此會(huì)對(duì)scr脫硝催化劑網(wǎng)帶窯需求量會(huì)飛速增長(zhǎng)。