Паровой и водогрейный котёл SZS

Водотрубный паровой котёл SZS на газе и жидком топливе

Пакетный водотрубный котёл D-образной компоновки производительностью 2–50 т/ч при давлении до 4.9 МПа. Производится компанией Taiguo Boiler — изготовителем класса A с 1976 года. Может работать на природном газе, дизельном топливе, LPG или двух видах топлива.

2–80 Производительность, т/ч

98% Максимальный КПД

1–4.9 Давление, МПа

Посмотреть характеристики

Что такое водотрубный котёл SZS и как он работает?

Наш SZS представляет собой водотрубный котёл D-образной компоновки, в котором вода циркулирует по трубам, нагреваемым продуктами сгорания от внешней горелки. Такая конструкция, также называемая в технической литературе водотрубным котлом, отличает SZS от жаротрубных котлов и обеспечивает более высокое давление пара, более быструю реакцию на изменение нагрузки и повышенный запас безопасности при промышленной эксплуатации.

В котле SZS питательная вода подаётся в нижний барабан и поднимается по мембранным экранным стенкам, образующим ограждение промышленной печи. Горячие газы проходят через радиационную часть, а затем направляются через конвективный трубный пучок. Пар накапливается в верхнем паровом барабане, где внутренние сепараторы удаляют капли воды, после чего сухой пар поступает в технологический коллектор.

D-образная компоновка, названная так по форме трубной системы в поперечном сечении, обеспечивает компактность всего котла, достаточную для монтажа на раме. По нашему опыту проведения пусконаладочных работ, быстросборная конструкция сокращает время монтажа на площадке примерно вдвое по сравнению с котлами, собираемыми на месте. Агрегат производительностью 20 т/ч поставляется двумя основными секциями и может быть введён в работу через 5–7 дней после доставки при условии готовности фундамента и инженерных коммуникаций.

Этот водотрубный котлоагрегат рассчитан на рабочее давление от 1.0 до 4.9 МПа и температуру пара, значительно превышающую значения, достижимые в жаротрубных котлах. Для предприятий, которым требуется перегретый пар — при этом секция пароперегревателя повышает температуру пара выше точки насыщения, — котёл SZS может оснащаться встроенным или внешним пароперегревателем для получения сухого высокотемпературного пара, используемого для привода турбин или технологического нагрева в химическом производстве.

Модели котлов SZS: характеристики от 2 до 100 т/ч

Семь стандартных моделей рассчитаны на потребности средних и крупных промышленных предприятий в паре. Каждая модель предлагается в паровом и водогрейном исполнении с регулируемыми номинальными значениями давления.

Модель	Номинальная паропроизводительность (т/ч)	Рабочее давление (МПа)	Расход лёгкого жидкого топлива (кг/ч)	Расход природного газа (Нм³/ч)	Габариты Д×Ш×В (мм)	Транспортная масса (т)
SZS10-1.25-Y(Q)	10	1.25	646	806	7200×3400×3300	36.7
SZS15-1.0-Y(Q)	15	1.0	1043	1209	7100×3700×3500	38
SZS20-1.25-Y(Q)	20	1.25	1165	1403	10800×7000×4800	41
SZS25-2.45-Y(Q)	25	2.45	1458	1773	10800×7000×4800	60
SZS30-1.25-Y(Q)	30	1.25	1718	2092	12900×7000×4800	64
SZS35-2.45-Y(Q)	35	2.45	2048	2468	12900×7000×4800	68
SZS50-2.45-Y(Q)	50	2.45	3218	3878	13200×12000×4700	—

Модели производительностью свыше 50 т/ч (до 100 т/ч) и исполнения с нестандартным номинальным давлением доступны по запросу. Каждое обозначение Y(Q) указывает на возможность работы на двух видах топлива — жидком (Y) и газообразном (Q). Все показатели расхода топлива приведены для номинальной производительности при стандартной теплотворной способности: 35.6 МДж/нм³ для природного газа и 42.4 МДж/кг для лёгкого дизельного топлива.

Топливная универсальность газового парового котла: природный газ, дизельное топливо, LPG и двухтопливное исполнение

Наша серия SZS совместима с различными видами газообразного и жидкого топлива. Полностью автоматическая горелка регулирует параметры горения в соответствии с видом топлива, поэтому при переключении между природным газом и дизельным топливом ручная настройка не требуется.

Природный газ

Наиболее популярный вариант. Минимальные выбросы и максимальный КПД с конденсационным экономайзером — до 98%+ по низшей теплоте сгорания.

Дизельное топливо / лёгкое жидкое топливо

Надёжное резервное топливо для регионов без газовой инфраструктуры. В зависимости от модели расход составляет от 646 до 3218 кг/ч.

LPG / LNG / CNG

Сжатый и сжиженный газ подходят для удалённых объектов и регионов, постепенно отказывающихся от угля и остаточного жидкого топлива.

Биогаз / тяжёлое жидкое топливо

Биогаз из анаэробных реакторов или тяжёлое жидкое топливо для объектов с ограниченным бюджетом. Горелка настраивается автоматически.

Паровой котёл, работающий на природном газе, обычно обеспечивает самую низкую стоимость эксплуатации в расчёте на тонну пара в районах, подключённых к газопроводу. Кроме того, газовый котёл проще всего эксплуатировать и обслуживать: не нужны резервуары для хранения топлива, не происходит накопления сажи и необходимость удаления золы. В котельных, работающих на жидком топливе, двухтопливная горелка SZS позволяет при необходимости зафиксировать цены на газ и мгновенно перейти на дизельное топливо при перебоях с поставками — это практичное решение для заводов в развивающихся промышленных зонах, где газовая инфраструктура ещё расширяется.

Важная деталь: при переходе с жидкого топлива на газ программа контроля пламени горелок выполняет 30-секундный цикл продувки перед повторным розжигом на новом топливе — это стандартная мера безопасности, предусмотренная нормами безопасности горения NFPA 85 и приводящая к потере примерно одной минуты выработки пара при переключении.

SZS и жаротрубные котлы: почему водотрубная конструкция выигрывает при высокой производительности

Первое решение при проектировании котельной — выбор конструкции котла: жаротрубной или водотрубной. Ниже приведено прямое сравнение этих двух конструкций, применяемых в промышленности.

Характеристика	Водотрубный котёл SZS	Жаротрубный котёл
Максимальное давление	До 4.9 МПа	Обычно ≤ 2.5 МПа
Диапазон паропроизводительности	2–100 т/ч	0.5–20 т/ч
Качество пара (степень сухости)	≥ 99% с внутренними сепараторами	95–97%
Время пуска	15–25 минут (меньший объём воды)	30–45 минут
Реакция на изменение нагрузки	3–5 минут	8–15 минут
Занимаемая площадь на тонну пара	Меньше (компактная D-образная компоновка)	Больше при равной производительности
Риск взрыва	Меньший объём воды = меньше накопленной энергии	Большой объём воды = более высокий риск
Начальные затраты (на т/ч)	Выше	Ниже при < 10 т/ч
Сложность технического обслуживания	Средняя — требуется осмотр труб	Более простой доступ к трубам

На практике компромисс таков: жаротрубные котлы обычно дешевле для небольших установок производительностью менее 10 т/ч, а их трубы легче осматривать и очищать. Чугунные секционные котлы особенно широко применяются для обогрева жилых и небольших коммерческих зданий. Если предприятию требуется менее 4–6 тонн пара при рабочем давлении ниже 1.6 МПа, жаротрубный котлоагрегат может быть разумным выбором. Однако при производительности 10 т/ч и более либо давлении выше 1.6 МПа водотрубная конструкция обеспечивает гораздо более высокий КПД, значительно повышает безопасность и снижает стоимость жизненного цикла. Пороговым становится уровень, при котором применение SZS оправдано в расчёте на срок службы 15–20 лет.

КПД парового котла на жидком топливе и энергосберегающие технологии: тепловой КПД 92–98%

КПД парового котла влияет на общие затраты на топливо. Наш SZS обеспечивает фактический КПД 92–98% благодаря трём уровням.

Уровень 1: радиационный теплообмен

Конструкция с водяными экранами максимально увеличивает поверхность радиационного нагрева внутри промышленной печи. Сварные оребрённые трубы образуют полностью герметичную газоплотную камеру, основу которой составляет водяной контур.

Уровень 2: конвективный трубный пучок

Горячие газы из радиационной части проходят через плотный конвективный трубный пучок перед направлением в газоотводящий тракт, благодаря чему утилизируется дополнительное тепло, которое иначе ушло бы непосредственно через дымовую трубу.

Уровень 3: экономайзер и конденсатор

Хвостовой экономайзер предварительно нагревает питательную воду за счёт энергии горячих уходящих газов, снижая температуру в дымовой трубе и повышая КПД примерно до 97%. При сжигании природного газа дополнительно может устанавливаться конденсатор дымовых газов Pluribus, который утилизирует скрытую теплоту водяного пара в уходящих газах и повышает фактический КПД до более чем 98% по низшей теплоте сгорания.

В реальных условиях наиболее существенным переменным фактором является температура питательной воды. Предприятия, уже использующие систему возврата конденсата для подачи в котёл воды с температурой 80 °C, получают фактический КПД на 2–3% выше, чем предприятия без такой системы. Поэтому мы всегда рекомендуем рассчитывать экономайзер и систему возврата конденсата как единый комплекс — при нынешних ценах на природный газ правильно спроектированная система утилизации тепла обычно окупается в течение 12–18 месяцев.

Полный комплект вспомогательного оборудования для котельной

Комплектный паровой котёл — это значительно больше, чем один корпус котла. Taiguo поставляет котельную целиком в виде согласованного комплекса оборудования.

Автоматическая горелка

Шкаф управления

Экономайзер

Насос питательной воды

Предохранительный клапан

Паровой коллектор

Арматура и контрольно-измерительные приборы

Установка умягчения воды

Алюмосиликатные теплоизоляционные плиты толщиной 8 см, окружающие корпус котла, уменьшают потери лучистого тепла в котельную. В то же время после рассмотрения других вариантов была согласована рассчитанная на 650 °C теплоизоляция из силиката кальция, защищающая паровой барабан и присоединённые трубопроводы. Вся необходимая обшивка и теплоизоляция устанавливаются на заводе до отгрузки.

Цены на паровые котлы SZS: основные факторы стоимости для промышленных покупателей

Стоимость промышленного парового котла зависит не только от производительности, но и от нескольких других параметров. Ниже приведено руководство по факторам, влияющим на стоимость и позволяющим объективно сравнивать предложения разных поставщиков.

Основные факторы стоимости

производительность котла (т/ч):

Большая производительность = более высокая стоимость. Например, котлоагрегат производительностью 20 т/ч стоит намного дороже котлоагрегата на 10 т/ч, однако стоимость единицы производительности по пару у него ниже.
Номинальное давление (МПа):

Более высокое расчётное давление (МПа) требует увеличения толщины стенок труб, листов барабанов и других элементов, поэтому переход с 1.25 МПа на 2.45 МПа повышает стоимость корпуса котла приблизительно на 8–12%.
Топливо и горелка:

Двухтопливные горелки (для газа и жидкого топлива) дороже однотопливных. Горелки европейских брендов (Baltur, Riello, Weishaupt) стоят дороже отечественных аналогов.
Вспомогательное оборудование:

Экономайзер, конденсатор, система водоподготовки, деаэратор и система управления увеличивают базовую стоимость котла на 15–25%.

Затраты помимо покупки

монтаж и пусконаладочные работы:

Фундамент, трубопроводы, электроснабжение, дымовая труба, подключение газа и т. д.
Доставка и логистика.

Каждый SZS поставляется как комплектный котёл, однако для перевозки крупных моделей (30+ т/ч) потребуются разрешения на транспортировку негабаритных грузов. Стоимость будет в значительной степени зависеть от пункта назначения.
Эксплуатационные расходы:

На топливо приходится 85–90% совокупных затрат за срок службы котла. Повышение КПД на 1% для котла производительностью 20 т/ч, работающего 6000 часов в год, ежегодно экономит топливо на тысячи долларов
Требования к сертификации:

Затраты на сертификацию по CE, ASME и IBR зависят от объёма необходимых инженерных работ и инспекций третьей стороной.

Расчёт точного коммерческого предложения: каждая котельная установка индивидуальна. Наша инженерная группа подготовит полную разбивку стоимости, включая корпус котла, горелку, вспомогательное оборудование, ориентировочную стоимость доставки и предлагаемый перечень запасных частей, — обычно в течение 2–3 рабочих дня.

Запросить индивидуальное коммерческое предложение

Часто задаваемые вопросы

На каких видах топлива может работать котёл SZS?

SZS работает на природном газе, дизельном топливе, LPG, LNG, CNG, биогазе и тяжёлом жидком топливе. Двухтопливные исполнения позволяют переходить с газа на жидкое топливо без остановки. Полностью автоматическая горелка регулирует параметры горения для каждого вида топлива, поддерживая КПД выше 92% при любом варианте. Такая же топливная универсальность сохраняется и в исполнении газового водогрейного котла — котёл просто передаёт тепловую мощность в контур горячей воды, а не в паровой барабан. Биогаз из анаэробных реакторов становится всё популярнее на предприятиях по переработке пищевых продуктов, где программы преобразования отходов в энергию позволяют ежегодно сокращать закупки топлива на 15–30%.

Каков КПД парового котла SZS?

Тепловой КПД нашего SZS составляет 92–98% в зависимости от комплектации. Базовое исполнение достигает примерно 92% благодаря большой поверхности радиационного нагрева и конструкции с мембранными стенками. Установка хвостового экономайзера повышает КПД примерно до 97% за счёт утилизации теплоты уходящих газов. При использовании природного газа и дополнительного конденсатора дымовых газов КПД превышает 98% по низшей теплоте сгорания. Фактический КПД в значительной степени зависит от температуры питательной воды, температуры воздуха для горения и профиля нагрузки — котлы, непрерывно работающие с нагрузкой 60–80%, обычно обеспечивают несколько более высокий средний КПД, чем котлы, циклически работающие с нагрузкой от 30% до 100%.

В каких отраслях применяются промышленные паровые котлы?

Промышленные паровые котлы применяются в переработке пищевых продуктов (стерилизация, варка), химическом производстве (нагрев реакционных процессов, дистилляция), текстильной промышленности (крашение, отделка), на фармацевтических предприятиях (стерилизация, сушка), в системах централизованного теплоснабжения, больницах, энергетике и на бумажных фабриках. Серия SZS охватывает диапазон производительности 2–100 т/ч и подходит для средних и крупных предприятий. Паровой котёл высокого давления в исполнении на 2.45–4.9 МПа предназначен для энергетики и химических процессов, требующих перегретого либо насыщенного пара высокого давления. В сетях централизованного теплоснабжения муниципальные предприятия устанавливают два котла SZS по схеме ведущий-ведомый, чтобы компенсировать сезонные колебания спроса и круглый год поддерживать как минимум один котёл в режиме максимального КПД.

Как подобрать производительность промышленного парового котла?

Выбор типоразмера зависит от трёх факторов: требуемой паропроизводительности (тонн в час), рабочего давления (МПа) и доступности топлива. Рассчитайте максимальную потребность в паре всего подключённого оборудования, добавьте запас 10–15%, а затем выберите ближайшую модель SZS. Например, предприятию по переработке пищевых продуктов с потребностью в паре 18 т/ч при давлении 1.25 МПа подойдёт модель SZS20-1.25 с номинальной производительностью 20 т/ч. Не следует выбирать котёл с чрезмерным запасом — агрегат, постоянно работающий при нагрузке 40%, расходует лишнее топливо из-за потерь в режиме ожидания и испытывает более высокие термоциклические нагрузки, чем котёл, правильно подобранный под фактический профиль потребления.

Сколько стоит промышленный паровой котёл?

Стоимость промышленного водотрубного парового котла зависит от производительности, номинального давления, вида топлива и вспомогательного оборудования. К основным составляющим стоимости относятся корпус котла, горелочная система (европейские бренды стоят на 30–50% дороже отечественных вариантов), экономайзер, система водоподготовки, шкаф управления и доставка. Более высокая производительность и большее номинальное давление пропорционально увеличивают стоимость. Монтаж обычно добавляет 10–20% к стоимости оборудования. Обратитесь к нашей команде за подробным предложением с учётом ваших требований — мы предоставим постатейную детализацию стоимости в течение 2–3 рабочих дней.

Какими средствами безопасности оснащён котёл SZS?

Каждый SZS оснащён восемью блокировочными защитами: отключением при недостатке воды, сбросом избыточного давления, сигнализацией перегрева, обнаружением утечки газа, защитой при погасании пламени, автоматическим выключателем при утечке тока, защитой двигателя от обрыва фазы и перегрузки, а также двумя взрывными клапанами на своде промышленной печи. Полностью автоматическая горелка выполняет запрограммированную последовательность розжига с циклами предварительной и последующей продувки в соответствии с принципами безопасности горения NFPA 85. В корпусе котла также предусмотрены люки и смотровые отверстия для доступа внутрь при обязательных ежегодных инспекциях сосуда, работающего под давлением.

Каков средний срок службы парового котла?

При надлежащем техническом обслуживании промышленный водотрубный паровой котёл обычно эксплуатируется 15–20 лет. Мембранная конструкция стенок SZS сокращает объём технического обслуживания огнеупорной футеровки и увеличивает срок службы по сравнению с устаревшими конструкциями с кирпичной футеровкой. Самым важным фактором долговечности котла является водоподготовка — необработанная или недостаточно обработанная питательная вода вызывает образование накипи в трубах (что снижает теплопередачу и создаёт зоны локального перегрева) и кислородную язвенную коррозию (которая уменьшает толщину стенок труб). Регулярное техническое обслуживание должно включать ежегодные внутренние осмотры, непрерывный контроль качества воды, ежеквартальную настройку горелки и ежемесячную проверку предохранительных клапанов. Предприятия, использующие деаэрированную питательную воду и поддерживающие содержание растворённого кислорода ниже 7 ppb, стабильно сообщают, что толщина стенок труб остаётся в пределах технических требований даже после 18 лет непрерывной эксплуатации. Замена труб в SZS выполняется без затруднений, поскольку отдельные панели мембранных стенок снимаются после отвинчивания крепежа без резки, благодаря чему незапланированный простой ограничивается 3–5 днями вместо 2–3 недель, характерных для старых конструкций с вваренными элементами.