用于板式scr脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置，它解决了现有技术存在自动化程度低、工人劳动强度大、产品质量不稳定等问题，其特征在于：工业控制计算机利用串行接口直接与可编程逻辑控制器相连，基于RS-232的标准实现与可编程逻辑控制器的通讯，可编程逻辑控制器输出的控制信号通过V/I转换后经电路由电流控制继电器进行切换并传输给变频器、电机、然后传输给风机；反馈回路上，温度检测装置将窑炉实时温度信号转换为电信号，通过电路传送到比较点与设定窑温值比较并得出温度误差信号，经A/D转换后反馈到可编程逻辑控制器的输入端，可编程逻辑控制器再输出0～20mA信号到三相晶闸管智能调压器，控制窑内电加热器的输出功率，按设定要求升温。提高了窑炉生产的可调性和灵活性，使得窑炉操作变得简单直观，实现了对窑炉的科学化管理。
【专利说明】 用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置
[0001]一、
【技术领域】
[0002]本实用新型属于窑炉自动控制领域，尤其是涉及到一种涉及一种适用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置。
[0003]二、
【背景技术】
[0004]大气污染是世界目前最突出的环境问题之一，《“十二五”国家战略性新兴产业发展规定》提出节能环保位列七大战略性新兴产业之首，四大支柱性产业之一，是产业结构调整和社会平衡持续发展的共同要求。仅就环保产业废气领域而言，预计废气治理“十二五”期间市场需求容量超过2300亿元，其中火电厂脱硝市场需求在1000亿，而且烟气“脱硝催化剂”明确被列为支撑我国战略新兴产业发展的核心环保新技术和产品之一。
[0005]板式SCR脱硝催化剂是环保朝阳产业，随着国家环保政策的完善，其市场潜力巨大，这项技术是20世纪70年代末和80年代初首先由日本发展起来的，其后迅速在欧洲和美国得以推广。板式SCR脱硝催化剂主要成分一般包括纳米Ti02、V2O5及W03。此三种成分所占催化剂比例超过95 %，板式催化剂生产主要是将泥料或粉状原料经混料、捏合后涂覆在不锈钢扩张网上，经切片、成型、装箱，最后经连续煅烧炉煅烧为成品。SCR脱硝板式催化剂主要用于电力、冶金、建材等行业烟气的脱硝工程。平板式脱硝催化剂全系列产品具有高脱硝效率、高抗堵塞性能、高抗飞灰侵蚀性能、低SO2转化率、低NH3逃逸率、低压力损失及良好的抗中毒能力等优异特性，广泛适用于高粉尘的烟气脱硝环境。平板式催化剂的单板在烟气通过催化剂的时候会发生轻微抖动，可以防止细灰在催化剂上堆积。不锈钢栅网骨架结构，抗磨损能力强，更耐飞灰腐蚀。目前，板式SCR脱硝催化剂煅烧炉普遍采用半自动或人工进行控制，存在自动化程度低，工人劳动强度，产品质量不稳定等问题。
[0006]三、实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于针对板式SCR脱硝催化剂生产中的工艺要求，以实现对窑炉、风机、电机和变频器等设备状态的自控，从而提高窑温控制精度的适用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置。
[0008]本实用新型的技术方案是:它是由工业控制计算机、可编程逻辑控制器、变频器、风机和温度测控装置等部分构成，工业控制计算机利用串行接口直接与可编程逻辑控制器相连，基于RS-232的标准实现与可编程逻辑控制器的通讯，可编程逻辑控制器输出的控制信号通过V/I转换后经电路由电流控制继电器进行切换并传输给变频器、电机、然后传输给风机；反馈回路上，温度检测装置将窑炉实时温度信号转换为电信号，通过电路传送到比较点与设定窑温值比较并得出温度误差信号，该误差信号经A/D转换后反馈到可编程逻辑控制器的输入端，可编程逻辑控制器再输出O?20mA信号到三相晶闸管智能调压器，控制窑内电加热器的输出功率，按设定要求升温。工业控制计算机采用CP1-610-L，主控系统采用西门子S7-300，输出端通过数据线分别连接显示器和打印机。
[0009]所述温度测控装置是由设置在煅烧炉两侧的电阻丝加热管和热电偶以及可编程逻辑控制器、A/D与D/A模块、切换继电器和温度变送器组成，热电偶(2)采集窑炉实时温度信号，温度变送器的输出信号通过电路送入D/A与A/D模块，D/A与A/D模块与可编程逻辑控制器之间通过同步串行接口进行信号传送，可编程逻辑控制器的控制信号经过V/I变换后经电路由电流控制继电器进行切换。
[0010]本实用新型的有益效果是:温度测控系统自动化控制程度高，易操作，温度调节灵敏，调控后窑内温差小，温度均勻，能满足多条温度曲线的设定，控制参数的设定与修改，风机、变频器等设备的状态显示，并实现了窑炉各参数的实时显示、自动记录、打印、查询及各种故障的报警提示。且首次将计算机+可编程逻辑控制器温度自控系统应用于板式SCR脱硝催化剂行业中，大大提高了窑炉生产的可调性和灵活性，使得窑炉操作变得简单直观，实现了对窑炉的科学化管理。
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]四、
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1本实用新型的煅烧炉截面示意图；
[0014]图2本实用新型的工作原理方框结构示意图；
[0015]图3本实用新型的模块控制总图。
[0016]图中:1为电阻丝加热管，2为热电偶。
[0017]五、
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，在煅烧炉两侧布置电阻丝加热管I，升温过程中，热电偶2采集窑炉实时温度信号，并将其转换为电信号，经补偿导线传输至工业控制计算机内的比较点，与设定窑温值比较，并得出温度误差信号，该误差信号经A/D转换后反馈到可编程逻辑控制器的输入端，可编程逻辑控制器再输出信号到三相晶闸管智能调压器，控制窑内电加热器的输出功率，按设定要求升温。当需改变温度曲线时，只需在工业控制计算机上重新输入设定即可，操作方便，且计算机输出端通过数据线分别连接显示器和打印机，实现了窑炉各参数的实时显示、自动记录、打印、查询及各种故障的报警提示。
[0019]如图2所示，对于窑内的循环风系统，亦采用工业控制计算机加可编程逻辑控制器自动控制，在工业控制计算机上输入控制参数，信号通过串行接口直接与可编程逻辑控制器通讯，可编程逻辑控制器通过D/A转换经电路线与风机变频器连接，变频器的输出端通过电路传输导线与电机的输入端口相连，使电机在变频器的输出端信号的驱动下进行相应的投切工作，而电机的输出端则由电路传输导线与风机相连，投入工作的电机带动风机转动来控制进入炉内风量，实现窑内各截面温度均匀，温差小。而当温差波动较大时，窑内的温度传感器又能将信号传送到温度变送器，反馈到数字温度表，经计算机存储分析后，可编程逻辑控制器改变控制参数进而控制变频器的频率高低，从而达到调节温差，控制进风量与抽风量大抵平衡。
[0020]本实用新型采用二级计算机控制。在线可编程逻辑控制器为第一级控制，它具有PID调节功能和异步通讯功能，能将随时采集到的窑炉各控制点的温度、气压等信心传输到上一级工业控制计算机。第二级由工业计算机控制，其对可编程逻辑控制器传输来的数据进行存储、处理、绘制曲线及打印。而可编程逻辑控制器将根据工艺要求设定的温度和检测的实际窑炉温度偏差实施模糊PID最佳调节，以确保窑炉各控制点的温度静态偏差趋近于零，动态偏差超调最小，超调恢复快速。
[0021]如图3所示，工业计算机采用CP1-610-L，主控系统采用西门子S7-300控制，各种性能模块组装在一起，能非常好地满足和适应自动化控制任务，主要实现以下功能:一是定时进行数据采集，加工处理并对温度、压力等实施实时控制；二是实施人机对话，显示、打印、绘图、修改参数和给定值；三是实施越界检查、显示、报警和处理，上下机位通信；四是建立生产工艺、工况模拟和故障诊断的功能，进行上位机集中科学化管理。
【权利要求】
1.一种用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置，它包括工业控制计算机、可编程逻辑控制器、变频器、风机和温度测控装置，其特征在于:工业控制计算机利用串行接口直接与可编程逻辑控制器相连，基于RS-232的标准实现与可编程逻辑控制器的通讯，可编程逻辑控制器输出的控制信号通过V/I转换后经电路由电流控制继电器进行切换并传输给变频器、电机、然后传输给风机；反馈回路上，温度检测装置将窑炉实时温度信号转换为电信号，通过电路传送到比较点与设定窑温值比较并得出温度误差信号，该误差信号经A/D转换后反馈到可编程逻辑控制器的输入端，可编程逻辑控制器再输出O?20mA信号到三相晶闸管智能调压器，控制窑内电加热器的输出功率，按设定要求升温。
2.根据权利要求1所述的适用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置，其特征在于:所述温度测控装置是由设置在煅烧炉两侧的电阻丝加热管(I)和热电偶(2)以及可编程逻辑控制器、A/D与D/A模块、切换继电器和温度变送器组成，热电偶(2)采集窑炉实时温度信号，温度变送器的输出信号通过电路送入D/A与A/D模块，D/A与A/D模块与可编程逻辑控制器之间通过同步串行接口进行信号传送，可编程逻辑控制器的控制信号经过V/I变换后经电路由电流控制继电器进行切换。
3.根据权利要求1或2所述的适用于板式SCR脱硝催化剂煅烧炉温度测控装置，其特征在于:工业控制计算机采用CP1-610-L，主控系统采用西门子S7-300，输出端通过数据线分别连接显示器和打印机。
【文档编号】F27D19/00GK204043423SQ201420448948
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月11日 优先权日:2014年8月11日
【发明者】胡斯友, 王旺林, 王斌 申请人:湖北大别山窑炉产业研究设计院有限公司