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)廠家的實際情況，在吸取國外廠家的先進(jìn)經(jīng)驗和脫硝催化劑隧道窯成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計了本條SCR脫硝催化劑網(wǎng)帶窯。設(shè)計及實際應(yīng)用中采用新型PID調(diào)節(jié)，把實際溫差控制在±5℃以內(nèi)燒成成品率提高到98%以上；同時應(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；通過輕質(zhì)材料的應(yīng)用相對于傳統(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

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)場組裝，其中25個長2000mm標(biāo)準(zhǔn)單元，頭架，尾架兩個單元，共計27單元?？蚣艿撞夸?mm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900KW，電爐絲絲徑計算根據(jù)功率及接線方法安裝條件計算選定。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個采用“S”型支排風(fēng)管，并在“S”管頂部開有清理口，同時在“S”管位置安裝電發(fā)熱帶，加熱時融化管內(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)（型號待定），變頻控制，一開一備，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)速方式為無級調(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，此種方式操作簡單，但不能自動調(diào)整網(wǎng)帶的張力。

主動滾筒采用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)重時出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。在整個網(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卡子配套件，在窯內(nèi)間距250mm。

托輥傳動系統(tǒng)：托輥傳動采用斜齒輪傳動，變頻調(diào)速的控制方式。主傳動電機(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)?？珊芊奖愕膶崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)的功能。傳動軸、大小斜齒輪均為45#鋼精加工而成。大小斜齒輪經(jīng)過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滑傳動，從而有效地保證傳動系統(tǒng)平穩(wěn)耐磨、耐用。傳動電機(jī)：全窯傳動共用6臺二級電機(jī)減速機(jī)，電機(jī)功率0.75kw。

5、冷卻系統(tǒng)

通過一臺冷卻風(fēng)機(jī)在網(wǎng)帶窯的冷卻帶往窯內(nèi)多點打冷風(fēng)和在急冷帶做兩臺換熱器通過往換熱器內(nèi)打冷風(fēng)換出熱風(fēng)的方式實現(xiàn)對制品的間接冷卻。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15m2，每臺換熱器窯體方向3米長，分三點控制進(jìn)風(fēng)量，每點控制1M長度，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，管壁上開長槽孔，開孔方向向窯頂和窯底部，每個陶瓷管通過閥門單獨(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、測控系統(tǒng)

所有的溫度、壓力控制點/檢測點均配置有單獨(dú)的數(shù)字顯示，可做到自動/手動/等操作的無擾動切換，操作人員可以從計算機(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

上位計算機(jī)具備了一個較完善的生產(chǎn)質(zhì)量管理數(shù)據(jù)庫，它可長期顯示記錄每個批次產(chǎn)品自進(jìn)窯到出窯整個干燥周期中熱工參數(shù)的變化情況，如它所經(jīng)過的溫度曲線、壓力曲線及相應(yīng)時段的機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況?？杀４?2個月，而且可隨時作出備份以供長期保存。這個數(shù)據(jù)庫的實現(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的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮控制管理一體化的優(yōu)勢，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，采用無限點服務(wù)器型）

窯爐測控點布置。溫度測控點：38點；熱電偶38支；光電開關(guān)：5點。

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。PLC主要有CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成。

在整個爐溫控制過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，因此需要一個特殊功能模塊實現(xiàn)將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換成與溫度成比例的數(shù)字量。當(dāng)PLC進(jìn)行PID控制時向執(zhí)行器輸出運(yùn)算結(jié)果，也就是控制量，而這個控制量是數(shù)字量，執(zhí)行器要求的信號時模擬量，所以還需要一個特殊功能模塊將PLC輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量輸入到執(zhí)行器，從而實現(xiàn)對爐溫的控制。

二、應(yīng)用

此網(wǎng)帶窯設(shè)計制作完成后順利應(yīng)用于瑞基科技有限公司脫硝催化劑的生產(chǎn)中，通過實際生產(chǎn)中的應(yīng)用，印證了此網(wǎng)帶窯設(shè)計先進(jìn)合理以及摘要中的優(yōu)點，瑞基科技有限公司生產(chǎn)1個月后又上同樣規(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，目前國內(nèi)還不易掌握.我國脫硝催化劑生產(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)國外技術(shù)或進(jìn)口國外催化劑產(chǎn)品。但隨著我國自主研發(fā)技術(shù)的提高及對西方國家引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，國內(nèi)脫硝SCR催化劑技術(shù)得到了較快的發(fā)展。

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