SCR脫硝催化劑網帶窯設計及應用

胡恒磊

摘要：為了推廣應用“新型SCR脫硝催化劑”，根據生產廠家的實際情況，在吸取國外廠家的先進經驗和脫硝催化劑隧道窯成功經驗的基礎上，設計了本條SCR脫硝催化劑網帶窯。設計及實際應用中采用新型PID調節，把實際溫差控制在±5℃以內燒成成品率提高到98%以上；同時應用石英加熱管加熱，增加加熱元件抗腐蝕性，減少更換加熱元件的周期，節省了能耗及原件成本；通過輕質材料的應用相對于傳統耐火磚窯爐節能30%以上，降低生產成本，節能降耗。

關鍵詞：脫硝催化劑 網帶窯 SCR

一、網帶窯設計

該窯爐由窯體、電加熱系統、排潮系統、網帶運轉系統、調速系統、測控系統、冷卻系統等幾部分組成。

1.窯體

窯體由預熱帶，燒成帶，冷卻帶組成。

框架采用模數化制作，現場組裝，其中25個長2000mm標準單元，頭架，尾架兩個單元，共計27單元。框架底部鋪3mm鋼板，頂面2mm鋼板，側面鋪2mm鋼板，窯體外殼為型鋼扣板結構，扣板采用1.2mm冷板折彎紅色烤漆，結構穩固，密封性好，外型美觀。

窯體采用輕質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能降耗。在爐體前段設304不銹鋼閘板7道，閘板可阻止氣流和熱量散失，螺桿調節，調節高度 180mm。

2、電加熱系統

采用電加熱石英管上下雙排布置，使溫度更加均勻，減小窯內上下溫差。

石英管采用φ20mm×2mm，內部安裝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功率及接線方法安裝條件計算選定。分15區控制每區60KW，接線方法初步定星形接法。

3、排潮系統

排潮管路設在預熱帶前段，共設11個支排風管，支排濕管在窯爐頂的排風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”型支排風管，并在“S”管頂部開有清理口，同時在“S”管位置安裝電發熱帶，加熱時融化管內有機粘稠物，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，應用排潮風機把制品排出的廢氣排到車間主管路。風機采用15kw不銹鋼風機（型號待定），變頻控制，一開一備，風機出口12米不銹鋼管路DN350*2.5。

4、網帶運轉系統

網帶運轉系統由驅動機構、網帶、糾偏裝置、漲緊裝置、滾筒、托滾等部分組成。驅動機構采用變頻調速電機減速機，此調速方式為無級調速速度變化比較平穩并且調速范圍比較寬廣。網帶采用316L不銹鋼金屬網帶，此種網帶可在700℃長期使用且不易生銹，抗腐蝕能力極強。緊裝置采用螺旋桿調整式，此種方式操作簡單，但不能自動調整網帶的張力。

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，使網帶在負重時出現打滑現象。在整個網帶窯內采用不銹鋼托輥，托輥參數φ38mm×3mm加工成與些齒輪傳動卡子配套件，在窯內間距250mm。

托輥傳動系統：托輥傳動采用斜齒輪傳動，變頻調速的控制方式。主傳動電機為擺線針輪減速電機，速度調節由變頻器調節。可很方便的實現正反轉的功能。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平穩耐磨、耐用。傳動電機：全窯傳動共用6臺二級電機減速機，電機功率0.75kw。

5、冷卻系統

通過一臺冷卻風機在網帶窯的冷卻帶往窯內多點打冷風和在急冷帶做兩臺換熱器通過往換熱器內打冷風換出熱風的方式實現對制品的間接冷卻。換熱器窯內采用不銹鋼管，置于產品上下兩層，換熱面積每臺15m2，每臺換熱器窯體方向3米長，分三點控制進風量，每點控制1M長度，窯外接薄壁碳鋼管和冷風風機。

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控制，由風機供應冷風，或采用換熱器換出的熱風往窯內送風，保證出窯產品溫度。

6、測控系統

所有的溫度、壓力控制點/檢測點均配置有單獨的數字顯示，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或控制柜面板上一覽窯爐工作數據。

7、生產質量管理數據庫

上位計算機具備了一個較完善的生產質量管理數據庫，它可長期顯示記錄每個批次產品自進窯到出窯整個干燥周期中熱工參數的變化情況，如它所經過的溫度曲線、壓力曲線及相應時段的機電設備的運行情況。可保存12個月，而且可隨時作出備份以供長期保存。這個數據庫的實現可促進全面質量管理體系的完善。

該系統已備有通訊接口和聯網軟件，可方便地與工廠管理部門的計算機聯網，發揮控制管理一體化的優勢，促進工廠的現代化管理。（甲方提供觸摸屏，工控機，工控軟件，采用無限點服務器型）

窯爐測控點布置。溫度測控點：38點；熱電偶38支；光電開關：5點。

爐溫控制系統核心硬件采用可編程控制器（PLC），PLC具有功能強大，使用方便，可靠性高等優點。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處理的是數字量，因此需要一個特殊功能模塊實現將采集到的模擬信號轉換成與溫度成比例的數字量。當PLC進行PID控制時向執行器輸出運算結果，也就是控制量，而這個控制量是數字量，執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輸出的數字量轉換成模擬量輸入到執行器，從而實現對爐溫的控制。

二、應用

此網帶窯設計制作完成后順利應用于瑞基科技有限公司脫硝催化劑的生產中，通過實際生產中的應用，印證了此網帶窯設計先進合理以及摘要中的優點，瑞基科技有限公司生產1個月后又上同樣規格的一條網帶窯生產線。

三、應用前景

由于SCR蜂窩脫硝催化劑生產工藝復雜，技術難度較大，目前國內還不易掌握.我國脫硝催化劑生產技術現在還處在起步階段，使用的脫硝催化劑生產工藝基本依靠引進國外技術或進口國外催化劑產品。但隨著我國自主研發技術的提高及對西方國家引進技術的消化吸收，國內脫硝SCR催化劑技術得到了較快的發展。

隨著我國環保技術指標要求的不斷提高，人民群眾對煙氣脫硝的要求日益強烈，國內投資SCR脫硝催化劑生產廠家也在不斷增多，因此會對scr脫硝催化劑網帶窯需求量會飛速增長。