X

Заказ звонка, проконсультируем

Сахарное производство

От свеклы до сахара всю дорогу работает пар.

Тепловые решения для сахарной промышленности

Сахарная отрасль занимает одно из ключевых мест в пищевой промышленности России, Белоруссии, Украины, Казахстана и Узбекистана. Россия входит в число крупнейших мировых производителей сахара из сахарной свеклы. Сахарные заводы работают сезонно: осенью, в период переработки корнеплодов, они выходят на максимальную мощность. Технологический цикл охватывает мойку и измельчение свеклы, диффузию, сатурацию, фильтрацию, упаривание сиропа, кристаллизацию и разделение на центрифугах. Промышленное теплоснабжение задействовано на каждой стадии.

Котельное оборудование для сахарного завода

От крупных сахарных комбинатов с собственной ТЭЦ до малых рафинадных цехов и проектов реконструкции действующих линий котельное оборудование подбирают под конкретную схему паропотребления. Ниже разобраны типовые задачи сахарного производства и модели котлов, которые их закрывают.

Задачи и сложности сахарного производства

Влажность свекловичного жома 45–55 процентов

С диффузии свекловичный жом идет с влажностью 45–55 процентов. На цепной решетке при такой влажности температура в топке падает ниже 800 градусов, горение останавливается, угарный газ летит в дымоход. КПД котла падает с 85 процентов до 75–78 процентов.

Нагрузка скачет в 3–4 раза за год

Сентябрь–декабрь котел работает на 100 процентах мощности круглосуточно. С мая по август нагрузка падает до 25–30 процентов. На таком минимуме температура в топке не держится, стены водяной рубашки остывают, швы и сварные соединения получают усталостные трещины.

Топливо 30–40 процентов себестоимости сахара

Тонна пара 1,25 МПа на газе стоит около 2800 рублей, на свекловичном жоме около 900 рублей. Завод на 3000 тонн свеклы в сутки за сезон 120 дней набегает разница в несколько миллионов рублей только на топливе.

Выбросы по нормам Ростехнадзора

Предельно допустимые выбросы: твердые частицы ниже 30 мг на нм кубический, оксиды азота ниже 200 мг на нм кубический. Без электрофильтра или рукавного фильтра котел не проходит экологическую экспертизу.

Сезон 90–120 дней, простой считают в тоннах свеклы

Завод на 3000 тонн свеклы в сутки дает около 360 тонн сахара в день. Простой котла на 24 часа это 3000 тонн не переработанной свеклы и 360 тонн недоданного сахара.

Тепловые решения Xinli для сахарной промышленности

Под каждую мощность и вид топлива подобрана своя модель. Кликните по названию слева, чтобы посмотреть параметры и область применения.

DHL Котел для крупных комбинатов
SZL Котел для средних заводов
SZW Котел для сжигания свекловичного жома
ЦПС (CFB) Котел для ТЭЦ на смешанном топливе
DZL Котел для малых цехов
WNS Газомазутный резервный котел
Котел DHL для сахарного комбината

DHL

Производительность от 20 до 75 тонн пара в час. Рабочее давление до 3,82 МПа. Топливо: свекловичный жом в смеси с углем. Ставится на крупных комбинатах с собственной ТЭЦ, пар высокого давления идет на технологические нужды и турбогенератор.

Котел SZL для среднего сахарного завода

SZL

Производительность от 6 до 50 тонн пара в час. Топливо: свекловичный жом, древесные отходы, уголь. Двухбарабанная схема с цепной решеткой, проверена на средних сахарных заводах Центральной России и Поволжья.

Котел SZW для влажного свекловичного жома

SZW

Производительность от 4 до 35 тонн пара в час. Топливо: свекловичный жом с линии экстракции. Возвратно-поступательная решетка перемешивает слой и подсушивает топливо по мере движения, предварительная сушка не требуется.

Котел ЦПС для сахарной ТЭЦ

ЦПС (CFB)

Производительность от 20 до 130 тонн пара в час. Топливо: свекловичный жом в смеси с углем, твердые бытовые отходы. Циркулирующий кипящий слой сжигает разнородное топливо при температуре 850–900 градусов, оксиды азота образуются в меньшем объеме.

Котел DZL для малого сахаро-рафинадного цеха

DZL

Производительность от 2 до 20 тонн пара в час. Топливо: биомасса, уголь. Поставляется в готовом блоке, монтаж занимает от двух до четырёх недель. Подходит для малых рафинадных цехов и отдельных производственных линий.

Газомазутный котел WNS для сахарного завода

WNS

Производительность от 0,5 до 20 тонн пара в час. Топливо: природный газ, дизельное топливо. Работает как резервный котел на период чистки основных агрегатов и на рафинадном отделении, где требования к чистоте пара выше.

Старые агрегаты ДКВр и КЕ меняются на новые блоки без перепроектирования всей котельной. Размеры и присоединительные размеры согласуют с существующим фундаментом и паропроводами.

Специфика сахарной котельной

Сахарный котел работает не так, как угольный или газовый цех. Ниже пять вещей, которые закладывают в проект до монтажа.

Котельная на сахарном заводе

Проектная визуализация углотрубного котла DHL для сахарного завода. На схеме показаны основной котел, бункер свекловичного жома, узел водоподготовки, дымовая труба с газоочисткой и площадка под вспомогательное оборудование.

Влажный дым и коррозия газоходов

Из влажного свекловичного жома в дымовые газы уходит много водяного пара. Точка росы у таких газов выше, чем у сухого угля, и составляет 140–160 градусов. Если температура за экономайзером падает ниже этой отметки, на трубах выпадает кислый конденсат и начинается коррозия.

В проекте закладывают температуру уходящих газов выше точки росы и делают обмужку нижних рядов труб кислотостойким чугуном. Иначе за один сезон газоходы приходится переваривать.

Калий в золе и шлакование экранов

В растительной массе свекловичного жома много калия. При горении его соединения попадают в дымовые газы и оседают на холодных поверхностях экранов. Образуется слой, который растет со временем и ухудшает теплообмен.

В проекте закладывают температуру газов в зоне экранов выше точки росы калиевых соединений и ставят обдувку поверхностей. Иначе через месяц-другой работы завод получает котел с залегшими газоходами и внеплановой чисткой.

Пар, который касается сахара

Часть пара на сахарном заводе идёт напрямую в продукт: подогрев сока, инжекция в вакуум-аппаратах, стерилизация тары. В такой паре не должно быть масла, солей и капель воды с примесями.

На линии прямого контакта ставят сепараторы и фильтры, питательная вода проходит глубокую очистку. Отдельный паровод отбирается от котла до всех прочих потребителей.

Пуск и остановка раз в год

Сахарный котел стоит зимой и летом. Раз в осень он разжигается с нуля, раз зимой гасится. В эти периоды топка выходит на режим медленно, выбросы в трубу в это время выше, чем на установившемся режиме.

В проекте закладывают форсуночное растопочное устройство, которое выводит топку на стабильное горение за часы, а не за сутки. Дымосос и горелка работают по заданному алгоритму, а не вручную кочегаром.

Конденсат с признаками сладости

Конденсат из выпарной станции иногда несёт в себе капли сока или сиропа. Если его пустить в котел напрямую, в барабане начинается пенообразование, пар становится влажным, на трубах появляется налет.

На линии возврата ставят контроль мутности и сахаристости. Если показатели выходят за рамки, вода уходит в дренаж, а не в питательный бак. Визуально такой конденсат отличается по запаху и на вкус.

Влажный дым с высокой точкой росы, калийная зола, пар в продукт, ежегодные растопки и конденсат с соком это специфика сахарной котельной. Проект закрывает эти вещи до монтажа, а не после первого сезона.

Какое топливо сжигается в сахарной котельной

Выбор топлива зависит от региона и ресурсов предприятия. Ниже основные варианты и схема по регионам России, Казахстана и Узбекистана.

Топливо для сахарной котельной

Свекловичный жом

Отходы собственного производства. С диффузии он идет сразу в топку, покупать и привозить его не нужно. Из за влажности под него требуется специальная топка с подогревом дутья.

Каменный и бурый уголь

Если в регионе уголь обходится дешевле газа, его подмешивают к жому. Так работают сахарные заводы Казахстана и угольных районов Сибири. Доля угля зависит от фактической влажности жома в конкретный сезон.

Природный газ

Если рядом с заводом проходит газопровод, газом комплектуют резервные и рафинадные котлы. Он горит без золы, котел выходит на автоматический режим, постоянный кочегар не требуется.

Местное биотопливо

Если в регионе нет ничего из перечисленного выше, можно использовать то, что есть поблизости: древесные отходы, торф, лузгу. Топку под такое топливо подбирают отдельно, под его влажность и теплоту сгорания.

Топливная схема по регионам

Регион Оптимальный вариант Резервный вариант
Приоритетное топливо Тип котла Рекомендуемая модель Запасное топливо Рекомендуемая модель
Центральный и Южный ФО РФ Свекловичный жом, древесные отходы, солома, подсолнечная шелуха, стебли кукурузы Котел на биомассе SZL, SZW Природный газ WNS
Приволжский ФО РФ Свекловичный жом, древесные отходы, торф, солома, льняной костёр, стебли кукурузы Котел на биомассе SZL, SZW Природный газ WNS
Сибирь Свекловичный жом с добавкой угля, древесные отходы, щепа, торф, солома Котел на угле и биомассе DHL, ЦПС (CFB) Мазут WNS
Беларусь Свекловичный жом, древесные отходы, торф, солома, стебли кукурузы Котел на биомассе SZL, SZW Природный газ WNS
Украина Свекловичный жом, подсолнечная шелуха, солома, стебли кукурузы, древесные отходы Котел на биомассе SZL, SZW Природный газ WNS
Казахстан Свекловичный жом с добавкой угля, солома, камыш, стебли хлопчатника, подсолнечная шелуха Котел на угле и биомассе DHL, ЦПС (CFB) Мазут WNS
Узбекистан Свекловичный жом, стебли хлопчатника, хлопковая шелуха, солома, стебли кукурузы, обрезки виноградной лозы Котел на биомассе SZL, SZW Природный газ WNS

Конструктивные особенности котлов Xinli

Паросборный коллектор для распределения пара

Паросборный коллектор для распределения пара

Подача биотоплива в топку котла DHL

Подача биотоплива в топку котла DHL

Топка под влажный свекловичный жом

  • Топка выше и шире, чем у котлов под сухой уголь. Факел ходит внутри объёма и не касается экранных труб. Объём топки берут с запасом, влажный свекловичный жом выделяет меньше тепла на единицу объёма.
  • Решётка с регулируемой скоростью. По длине зона подсушки, горения и догорания, на каждую зону свой объём дутья. Скорость решётки и толщина слоя жома привязаны к нагрузке котла.
  • Вторичный воздух в два три яруса по высоте топки. Струи перемешивают жом, летучие сгорают в топке. Сопла ставят под углом, поток закручивается и дольше остаётся в объёме.
  • Передний и задний своды с наклоном, отражают тепло на слой топлива. Форму сводов подбирают по влажности свекловичного жома. Футеровка сводов из шамотного кирпича аккумулирует тепло между растопками.

Стали и срок службы поверхностей нагрева

  • Зола жома содержит калий и натрий. Выше 600 градусов они едят трубы перегревателя. Трубы из легированной стали, стойкой к щелочной коррозии.
  • В хвостовой части температура газов уходит ниже точки росы. На трубах экономайзера выпадает сернистый конденсат. Трубы из стали с медью и фосфором.
  • Температуру стенки труб в каждом пакете считают отдельно. В зоне высоких температур трубы с запасом по толщине, в зоне конденсата с рёбрами для обдува.
  • Срок службы экранных труб от 10 лет, перегревателя от 8 лет. Раз в два три сезона делают ультразвуковой замер толщины. Трубы с износом выше 30 процентов меняют.

Автоматизация тепловых процессов

  • Уровень воды в барабане регулируют по трём импульсам: уровень воды, расход питательной воды и расход пара. При скачке нагрузки система сразу меняет подачу воды.
  • Горение регулируют по давлению пара. Соотношение воздуха и топлива правят по датчику кислорода в дымовых газах.
  • Разрежение в топке регулирует отдельный контур. При открытии дверки дымосос набирает обороты, дым остаётся в каналах.
  • Все отклонения пишут в журнал событий. Низкий уровень воды, высокое давление пара, погасание факела запускают блокировку топлива и тревогу.

Утилизация тепла и тепловая схема

  • Экономайзер на уходящих газах подогревает питательную воду перед барабаном. Каждые 10 градусов подогрева экономят около 1 процента топлива.
  • Воздухоподогреватель греет дутьё перед топкой. Влажный жом быстрее выходит на стабильное горение, недожог в шлаке становится меньше.
  • Непрерывная продувка барабана идёт в расширитель. Пар отбирают на подогрев воды, дренаж уходит на охлаждение.
  • Конденсат с производства возвращают в питательный бак. Тепло конденсата используют повторно, доля свежей воды после водоподготовки становится меньше.

Где ставят котлы на сахарном заводе

Один и тот же завод может иметь несколько котельных под разные задачи. Нише основные сценарии.

Свеклосахарный завод полного цикла

Свеклосахарные заводы полного цикла

На тонну переработанной свеклы уходит 0,4–0,5 тонны пара. На заводе работают 2–3 котла, один резервный. Мощность считают по суточной переработке корнеплодов и пиковому расходу пара в выпарном отделении.

Рафинадное производство

Рафинадные производства

Рафинадные цеха работают круглый год, нагрузка на котёл ровная. Технологический цикл короткий, пара требуется немного, требования к чистоте пара высокие. Рафинадное отделение при основном заводе питается от общего паропровода, отдельный котёл ставят при большой мощности.

Сахарная ТЭЦ и когенерация

Сахарные ТЭЦ и когенерация

На крупных комбинатах работают собственные теплоэлектроцентрали. Котёл вырабатывает пар высокого давления для нужд предприятия, параметры пара согласуются с оборудованием заказчика. Котёл работает на повышенных параметрах, давление до 3,82 МПа, производительность от 20 тонн пара в час.

Цех переплавки тростникового сырца

Цеха переплавки тростникового сырца

Предприятия закупают сырец из стран Латинской Америки и переплавляют его в белый сахар. Цеха ставят в портовых зонах, рядом с таможенными терминалами. Технология простая, переработка идёт круглый год, котёл работает на стабильной нагрузке.

Переработка патоки в спирт и дрожжи

Переработка патоки в спирт и дрожжи

Патока содержит 40–50 процентов сахара, из неё делают этиловый спирт, кормовые дрожжи, лимонную кислоту и аминокислоты. Брожение и дистилляция требуют большого количества пара, на литр спирта уходит 3–4 килограмма пара. При строительстве такого цеха мощность котельной пересматривают, ставят отдельный котёл.

Сушка свекловичного жома на корм

Сушка свекловичного жома на корм

После диффузии свекловичный жом идёт влажным, для корма его сушат до 12–15 процентов влажности и прессуют в брикеты. Сушильные барабаны работают на перегретом паре или на уходящих газах котла, тепло используется повторно. В пик сезона сушильное отделение добавляет 10–15 процентов к расходу пара, мощность котла закладывают с запасом.

Реализованные проекты котлов для сахарной промышленности

Котёл SZL для свеклосахарного завода Россия

Котёл SZL 25 т/ч для свеклосахарного завода

  • Срок поставки: 2024
  • Локация: Воронежская область, Россия
  • Задача заказчика: Замена отработавшего котла ДКВр, пар для выпарной станции в сезон переработки свеклы
  • Наше решение: Котёл SZL 25 т/ч под свекловичный жом с добавкой древесных отходов, бункер и шнековая подача, рукавный фильтр
  • Отзыв заказчика: «Старый котёл каждый сезон то решётка прогорит, то газоходы зарастают. Поставили SZL, за сезон ни одной остановки по вине котла не было. Свекловичный жом горит ровно, даже в дождливую погоду.»
Котлы DHL для сахарной ТЭЦ Казахстан

Котёл DHL 35 т/ч для сахарной ТЭЦ

  • Срок поставки: 2023
  • Локация: Акмолинская область, Казахстан
  • Задача заказчика: Удешевление пара, покрытие тепловых нагрузок комбината в сезон пика
  • Наше решение: Углотрубный котёл DHL 35 т/ч под смесь свекловичного жома с бурым углём, электрофильтр, система водоподготовки
  • Отзыв заказчика: «Раньше резервный котёл работал на газе, выходило дорого. Перешли на смесь свекловичного жома с углем, стоимость тонны пара упала в три раза. За два сезона наладили режим.»

Сервис и поддержка заказчиков

Пять направлений работы с клиентом от первого звонка до планового обслуживания через десять лет.

Подбор котла под задачи заказчика Подбор котла под задачи заказчика
Монтаж и пусконаладка котла Монтаж и пусконаладка котла
Обучение операторов котельной Обучение операторов котельной
Сервисное обслуживание и запасные части Сервисное обслуживание и запасные части

Подбор котла под конкретные задачи

Инженеры Xinli рассчитывают паропроизводительность, рабочее давление и количество котлов. За основу берут суточную переработку свеклы, расход пара на выпарную станцию и вакуум-кристаллизацию, резерв на пиковую нагрузку.

Топливо подбирают по местным ресурсам и ценам. Под влажный свекловичный жом подходит котёл с цепной решёткой и подогревом дутья, под смесь жома с углем углотрубный или котёл с кипящим слоем, для резервных и рафинадных котлов газомазутный. Размеры нового котла согласуют с существующим фундаментом.

Монтаж и пусконаладка

Котлы малой и средней мощности поставляются с завода в сборе. На площадке их ставят на фундамент, подключают паропроводы, газоходы и электропитание. Монтаж занимает от двух до четырёх недель.

Котлы большой мощности везут блоками: барабан, каркас, топка, пакеты конвективного нагрева. Сварные швы проверяют рентгеном, после сборки делают гидравлическое испытание. Перед первым растоплением котёл сушат от трёх до семи дней и промывают от окалины. Затем переходят к постепенному нагреву и наладке горения.

Обучение операторов котельной

На площадке специалисты Xinli обучают кочегаров и ремонтный персонал заказчика. Теория охватывает устройство котла, правила эксплуатации, технику безопасности и действия при аварийных ситуациях.

Практика включает растопку котла, выход на номинальную нагрузку, регулирование горения, плановую остановку и охлаждение. Отдельно разбирают частые неисправности и способы их устранения. После обучения персонал проходит аттестацию. Заказчик получает руководство по эксплуатации на русском языке.

Сервисное обслуживание и запасные части

В гарантийный период ремонт и замена деталей входят в стоимость поставки. После гарантии заказчик заключает годовой договор на сервисное обслуживание. Перед началом сезона специалисты выезжают на объект и проверяют состояние котла, решётки, поверхностей нагрева и автоматики.

На складе Xinli поддерживают запас быстроизнашиваемых деталей: колосниковые решётки, уплотнения, подшипники дымососов и вентиляторов, контрольно-измерительные приборы, запорная арматура. Детали отправляют морским или железнодорожным транспортом в Россию, Казахстан и Узбекистан. При неисправности инженеры дают удалённые консультации по телефону или видеосвязи.

Техническая консультация

Инженеры Xinli помогают заказчику с выбором схемы котельной. По графику паропотребления рассчитывают оптимальную мощность и количество котлов, подбирают топливо по местным условиям, оценивают расходы на топливо и обслуживание.

Для действующих предприятий проводят обследование котельной. Замеряют температуру уходящих газов, содержание кислорода, механический недожог в шлаке, тепловую эффективность котла. По результатам дают рекомендации по переводу на другое топливо, модернизации поверхностей нагрева, установке газоочистного оборудования. Отдельно консультируют по требованиям Ростехнадзора к выбросам.

График поставки под планы заказчика

У сахарного завода есть свой ритм: осенью пиковая нагрузка, зимой и весной плановые ремонты, летом подготовка к новому сезону. Под каждый период подбирается момент пуска котла. Xinli принимает заказы круглый год, сроки производства и монтажа рассчитываются от даты, к которой заказчику нужен пар.

Котельное оборудование Xinli на сахарном заводе

Производственный цех бронирует мощности под конкретный проект, логисты заранее планируют доставку морским и железнодорожным транспортом в Россию, Казахстан и Узбекистан, монтажная бригада выезжает на площадку к согласованной дате. Заказчик называет дату пуска, Xinli подстраивает весь график под неё.

Для расчёта пришлите суточную переработку свеклы, схему паропотребления и вид доступного топлива. Инженеры Xinli подготовят технико-коммерческое предложение в течение трёх рабочих дней.

Индивидуальные решения для промышленных котлов

Свяжитесь с нами по электронной почте: [email protected], или через WhatsApp, либо заполните форму ниже.

Порядок оказания услуг:
Уточнение требований

Уточнение требований заказчика

Разработка решения

Разработка технического решения

Изготовление и отгрузка

Изготовление и отгрузка оборудования

Монтаж на объекте

Монтаж на месте эксплуатации

Ввод в эксплуатацию

Ввод оборудования в эксплуатацию

Пожалуйста, опишите ваши потребности с учетом следующих пунктов:
  • 1. Тип и производительность котла (паровой / водогрейный / котел‑теплообменник, т/ч или МВт)
  • 2. Вид топлива (природный газ, сжиженный газ, дизтопливо, биомасса, уголь и т.д.)
  • 3. Требования к рабочему давлению и температуре
  • 4. Срок начала реализации проекта и условия площадки
  • 5. Дополнительные специальные требования (взрывозащита, низкие выбросы NOₓ, индивидуальная компоновка)
Контактные данные:
Производительность / Мощность
*Мы гарантируем конфиденциальность ваших данных и не передаем личную информацию третьим лицам.