Tarnowskie Góry, 2010-11-21 Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej ul. Konarskiego 22 44-100 Gliwice

Opowieść o losie polskiej energetyki zgotowanym jej przez jednego agenta SB.

Część 133

Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego

z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.

7. O tym co przede wszystkim złożyło się

na całkowity brak w Polsce nowoczesnych kotłów rusztowych.

III. Trzecim (głównym) powodem była awanturnicza działalność Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej i ówczesnego Ministerstwa Przemysłu Chemicznego - część dwudziesta czwarta.

Po spowodowaniu niezrealizowania faktycznie w ogóle zadań kierunku 5 Programu Rządowego PR-8, innym skutkiem wydania BPPTiF „PROERG” polecenia niewykonywania prac dotyczących kotłów było uniemożliwienie zapobieżenia produkowania po dziś dzień przez ZUK-Stąporków rusztów będących wyjątkowymi bublami.

Potrzeba było upływu prawie stu lat aby dopiero rozwiązania konstrukcyjne inż. J. Kopydłowskiego wykazały, że spośród wszystkich rodzajów palenisk tylko w palenisku rusztowym z rusztem łuskowym można spalać węgiel najbardziej ekonomicznie i z najmniejszą uciążliwością dla środowiska naturalnego.

Do tego jednak czasu w skali światowej doszło do wyjątkowej deprecjacji węgla jako spalanego na ruszcie, a podstawowym powodem są stosowane wyjątkowo wadliwe rozwiązania doprowadzenia powietrza do tego paleniska.

Ustęp sześćdziesiąty pierwszy.

W Polsce ruszty dla wszystkich większych kotłów rusztowych:

- do końca lat 70-tych u. w. produkowane były wyłącznie przez kluczowy przemysł kotłowy w rozwiązaniu konstruk- cyjnym z początku lat 20-tych u. w.;

- w latach 80-tych u. w. przemysł ten (Zakłady Urządzeń Kotłowych w Stąporkowie) produkował ruszty typoszeregów Rtw i Rtp konstrukcji FPM - Mikołów z lat 70-tych, a liczni rzemieślnicy produkowali je według kolejnych rozwiązań konstrukcyjnych inż. J. Kopydłowskiego (głównie z przeznaczeniem do modernizacji dotychczasowych kotłów z wyposażaniem ich w polskie palenisko narzutowe);

- od dwudziestu lat są one produkowane (głównie poza fabrykami byłego kluczowego przemysłu kotłowego), z mniej lub bardziej nieudolnym korzystaniem z wcześniejszych rozwiązań konstrukcyjnych inż. J. Kopydłowskiego i z takim ogólnym „know how” w tej dziedzinie, jakim od początku lat 80-tych u. w. dysponuje ZUK-Stąporków.

Co można dowiedzieć się o technice doprowadzania tego powietrza na studiach politechnicznych, to informuje treść kilku książek z lat ubiegłych , jako że nikt już chyba w Polsce nowych książek o kotłach nie napisze:

a. W sprawie samego doprowadzenia powietrza podmuchowego pod ruszt można się z nich dowiedzieć:

Z książki pierwszej:

ruszt ... powinien być zasilany różnymi ilościami powietrza na różnych swych odcinkach; większa ilość powietrza potrzebna jest np. w początkowej części rusztu, mniejsza - w końcowej. W związku z tym powstała myśl zasilania rusztu powietrzem nie tak, by dopływało ono jednym strumieniem pod całą powierzchnię rusztu, a następnie rozdzielało się samoczynnie - stosownie do zmiennego oporu przepływu - wzdłuż powierzchni rusztu, lecz wprowadzono kilka oddzielnych od siebie stref rusztu, do których dopływa powietrze w ilości regulowanej stosownie do miejscowego zapotrzebowania.

Doprowadzenie powietrza od dołu pod niewielkim nadciśnieniem przez wentylator nazywamy podmuchem strefowym.

Co się tyczy wykonania konstrukcyjnego, to podmuch strefowy realizuje się w ten sposób, że pod górnym pasmem rusztu tworzy się kilka komór ... otwartych od góry i do każdej komory doprowadza się powietrze od wentylatora, regulując oddzielnie dopływ do każdej komory. Każda komora zasila położoną nad nią strefę rusztu.

Z książki drugiej:

Między górną i dolną wstęgą rusztu jest zabudowana blaszana skrzynia, do której wtłacza się powietrze. Skrzynia podzielona jest na kilka stref (kształtu leja) Przy pomocy klap reguluje się dopływ powietrza do poszczególnych stref. Ilość stref - od 3 do 10.

Aby na ruszcie mechanicznym odbywało się prawidłowe spalanie trzeba dbać o równomierny dopływ powietrza na całej szerokości rusztu. Trzeba uszczelniać boki rusztu dla uniknięcia nadmiaru powietrza w tym miejscu.

Zwracać należy uwagę na prawidłowe doprowadzenie powietrza do skrzyni podmuchowej, aby nie wywołać różnic ciśnienia w poszczególnych miejscach, co powoduje nierównomierne doprowadzenie powietrza, a zatem nierównomierne spalanie na ruszcie.

Z książki trzeciej:

Stopniowe poznanie procesu spalania, konieczność spalania najdrobniejszych sortymentów węgla oraz węgli małowartościowych, konkurencja ze strony palenisk pyłowych spowodowały wielki postęp w budowie rusztu wędrownego. Początkowo próbowano polepszyć spalanie na ruszcie łańcuchowym przez założenie na przodzie rusztu i w tyle, tuż pod taśmą rusztową, blach zmniejszających dopływ powietrza. Ten sposób regulacji okazał się jednak niedostateczny. Wprowadzono wówczas konstrukcję nośną rusztu ze skrzynką powietrzną pod taśmą rusztu, doprowadzając do tej skrzynki powietrze za pośrednictwem nastawianej obrotnicy. Z kolei skrzynkę podzielono na strefy (do 20); w każdej strefie zastosowano regulację ilości powietrza przez dławienie, a następnie, celem ujednostajnienia ciśnienia powietrza w strefach, wprowadzono skrzynki międzystrefowe, z których powietrze dostaje się do właściwych stref (rys. 7.21).

b. W sprawie roli podmuchu strefowego można się z nich dowiedzieć:

Z książki pierwszej:

Podmuch strefowy różnicując dopływ powietrza wzdłuż rusztu udoskonala o tyle proces spalania, że pozwala wzmóc dopuszczalne natężenie rusztu oraz powiększyć wybitnie tzw. elastyczność pracy kotła, tzn. szybkość jego przystosowania się do zmian obciążenia wyrażoną w ilości czasu potrzebnego do przejścia od połowy do pełnego obciążenia.

Przy podmuchu strefowym można spalać korzystnie także węgle chude i drobnoziarniste, a przy odpowiednich rusztowinach nawet miał węglowy, paliwo zwykle najtańsze. Jak widać z powyższego, wprowadzenie podmuchu strefowego było udoskonaleniem nadzwyczaj doniosłym.

Z książki drugiej:

Dla spalania miału (0÷10 mm) należy stosować konstrukcje ze strefową regulacją powietrza i z urządzeniem podmuchowym.

c. W sprawie regulacji podmuchu strefowego można się z nich dowiedzieć:

Z książki trzeciej:

O ile na początku rusztu w miarę postępującego odgazowania paliwa i zgazowywania koksu trzeba doprowadzić coraz większe ilości powietrza, o tyle w miarę zbliżania się paliwa do końca rusztu ilość powietrza trzeba zmniejszać, aby tylko dopalić pozostałość i zapewnić dostateczne chłodzenie rusztu.

Nastawnice podmuchu strefowego powinny być wyregulowane zgodnie z krzywą rozdziału powietrza; niekiedy wyłania się konieczność doregulowania ich, wywoływana budową rusztu. Nadciśnienie powietrza w skrzynkach podmuchowych (rys. 7.26) sięga 50 ÷100 mm H₂O.

Obsługa powinna tak prowadzić proces spalania, aby dopalanie się warstwy kończyło się co najmniej na około 0,5 m przed skrobakiem, czy spiętrzaczem.

Po rozpaleniu węgla ustawia się warstwownicę w położenie robocze i otwiera zasuwę paliwową oraz uruchamia taśmę z małą prędkością. Regulacja wydajności rusztu następuje przez zmianę grubości warstwy (przeważnie 100÷150 mm), którą stosuje się możliwie najmniejszą, przez zmianę szybkości posuwu taśmy (możliwie największą), oraz przez regulację podmuchu powietrza i regulację ciągu u góry komory (pożądane - 2 mm H₂O).

Zmiana grubości warstwy ma powolny wpływ na zmianę intensywności spalania, szybszy wpływ ma zmiana wielkości posuwu. Natomiast od grubości warstwy zależy dobroć spalania, zdolność dopasowania się urządzenia do obciążenia oraz trwałość rusztu.

Jak stanowi treść wstępu do jednej z książek, informująca o jej przeznaczeniu: konstruktor konstruuje dla eksploatacji i musi dostosować swoją konstrukcję do warunków w jakich będzie pracowała; pracownik eksploatacji nie może nie znać konstrukcji, gdyż naraziłby układ kotłowy na awarie.

Czy z taką wiedzą jak wyżej można tego od nich oczekiwać w sprawie doprowadzenia powietrza pod ruszt?

Ustęp sześćdziesiąty drugi. Do czasu wydania książek z przywołaną treścią produkowane były już wszystkie konstrukcje rusztów przedstawione w Załączniku I. Same zastosowane w nich rozwiązania doprowadzenia powietrza pod ruszt były konsekwencją jeszcze wcześniejszego zastosowania w rusztach wędrownych (skonstruowanych na przełomie 19-tego i 20-go wieku) wentylatora podmuchowego. Nim do tego doszło, przepływ powietrza przez pokład rusztowy powodował ciąg wytwarzany przez odpowiednio wysoki komin i cała przestrzeń po rusztem była otwarta do swobodnego dopływu powietrza z zewnątrz.

Stosując wentylator podmuchowy, trzeba było stworzyć pod rusztem zamkniętą przestrzeń dla tłoczonego przez niego powietrza. Osiągano to na dwa sposoby. W jednym rozwiązaniu tworzono ją między górnym pokładem rusztu i nawracającym dołem. W drugim rozwiązaniu zamkniętą przestrzenią obejmowano cały ruszt, poza jego przednią i tylną częścią. Charakterystycznym przykładem tego drugiego rozwiązania, pozostającego w takim stanie pierwotnym, jest ruszt z Rys. 119f.

Natomiast jednym z przykładów pierwszego rozwiązania jest przedstawione na Rys. 119a, jednak już jako rusztu wyposażonego w strefy podmuchowe. W tym rozwiązaniu rusztu, produkowanego od początku lat 20-tych u. w., z jego produkcją (bez żadnych istotnych zmian konstrukcyjnych, a nawet technologii wykonania) zakończoną w Polsce dopiero na początku lat 80-tych, przestrzeń pod rusztem (skrzynia podmuchowa, z umieszczonymi w niej lejami stref podmuchowych) zamknięta jest blachami od przodu, tyłu i od dołu, gdzie jako w dnie skrzyni podmuchowej znajdują się (zamykane zasuwkami) otwory do usuwania z lejów przesypu przez pokład rusztowy. Jedynie boki tej przestrzeni (skrzyni podmuchowej) tworzą dolne części bocznych ścian kotła wykonanych z czerwonej cegły, z występującymi nagminnie nieszczelnościami na połączeniu murowanej ściany ze stalową częścią skrzyni podmuchowej. Wszystkie metalowe ściany skrzyni podmuchowej mógł mieć ruszt z Rys, 115b - także ze strefami podmuchowymi, których miniaturowe leje były zarazem klapami regulującymi dopływ powietrza do strefy.

W rusztach z Rys. 119d i 119e metalowa ściana przednia i tylna skrzyni podmuchowej kończy się u dołu nad nawracającym pokładem rusztowym. Do dolnej krawędzi tych ścian zamocowane są płozy pod którymi ślizga się nawracający pokład rusztowy. Znajdujące się między tymi płozami dno skrzyni ma uszczelniać sam nawracający pokład rusztowy.

Pośrednie rozwiązanie ma ruszt z Rys. 119c. Ściana z płozami u dołu znajduje się w nim tylko z tyłu rusztu, oddzielając przestrzeń pod rusztem z doprowadzonym do niej powietrzem od części pokładu rusztowego w obrębie wału tylnego.

W Załączniku I tylko ruszt z Rys. 119f (pochodzący swoją konstrukcją z początku lat trzydziestych u. w.) ma zachowane pierwotne rozwiązanie zamknięcia przestrzeni pod rusztem do doprowadzenia do niej powietrza podmuchowego - a więc bez stref podmuchowych.

W taki ruszt zostały wyposażone sprowadzone do Polski w 1975 r. kotły z paleniskiem narzutowym dla zakładów mięsnych. Urządzenia paleniska narzutowego obejmujące ten ruszt chciało także następnie sprowadzać z USA ówczesne Ministerstwo Przemysłu Chemicznego w zmowie z Głównym Inspektoratem Gospodarki Energetycznej.

Z takim „bezstrefowym” rusztem chciano także „eksperymentować” pod koniec lat 80-tych u. w. w Centralnym Biurze Konstrukcji Kotłów.

Jak wynika z Rys. 119g, nawet w Związku Radzieckim próbowano usprawnić zastosowane tam to rozwiązanie rusztu, stosując strefy podmuchowe przynajmniej z przodu i z tyłu, odchodząc następnie od tego rozwiązania całkowicie. Ruszt z Rys. 119f (jak to dokładnie widać na Rys. 119g) miał skomplikowane zamknięcia przestrzeni pod rusztem z przodu i z tyłu, z doprowadzeniem powietrza podmuchowego do dużego leja znajdującego się pod rusztem.

Z wszystkich rozwiązań rusztów zebranych w Załączniku I, tylko ruszty konstrukcji radzieckiej są wyposażone w strefy podmuchowe z bezpośrednim bocznym doprowadzeniem do nich powietrza i z jednoczesnym wyeliminowaniem wspólnej skrzyni podmuchowej.

Nie zmienia to faktu, że nawet i tam produkowany był ruszt (Rys. 119h) ze wspólną skrzynią podmuchową wzorowaną na rozwiązaniu z Rys. 119a. Jak jednak błądzono tam następnie w rozwiązywaniu doprowadzenia powietrza pod ruszt, to jednym z dowodów jest ruszt z Rys. 119k w zastosowaniu dla paleniska narzutowego. W odróżnieniu od rusztu dla paleniska warstwowego (Rys. 119j), ruszt ten ma tylko jedną strefę podmuchową z przodu, natomiast pod całą pozostałą powierzchnią rusztu znajduje się wspólna niska komora - także z doprowadzeniem do niej powietrza z boku.

Ruszty konstrukcji inż. J. Kopydłowskiego (dla obu palenisk - narzutowego i warstwowego) są jednakowej konstrukcji, będącej efektem stopniowego udoskonalania rusztu z Rys. 119a. Tak się złożyło, że udoskonalanie tego rusztu rozpoczął już w 1977 r., co prawdopodobnie nie zostało wykorzystane przez całą dekadę lat 80-tych w produkcji rusztów typoszeregów Rtw i Rts przez ZUK-Stąporków.

Załącznik I (-) Jerzy Kopydłowski

7. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja

ul. Czackiego 3/5, 00-043 Warszawa

8. Energetyka, Redakcja

ul. Jordana 25; 40-952 Katowice

9.

10. Izba Gospodarcza Ciepłownictwo Polskie

ul. Eligijna 59, 02-787 Warszawa

Także kilkudziesięciu PT Użytkowników kotłów z

polskim lub krajowym paleniskiem narzutowym i

mających te kotły na stanie oraz kilkuset innych.

5. JM Rektor Politechniki Krakowskiej

6. JM Rektor Politechniki Łódzkiej

7. JM Rektor Politechniki Poznańskiej

8. JM Rektor Politechniki Warszawskiej

9. JM Rektor Politechniki Wrocławskiej

Do wiadomości: 1. Raciborska Fabryka Kotłów „RAFAKO” ul. Łąkowa 31; 47-300 Racibórz 2. Sędziszowska Fabryka Kotłów „SEFAKO” ul. Przemysłowa 9; 28-340 Sędziszów 3. Fabryka Palenisk Mechanicznych ul. Towarowa 11; 43-190 Mikołów 4. Zakłady Urządzeń Kotłowych „Stąporków” ul. Górnicza 3; 26-220 Stąporków 5. Krajowa Agencja Poszanowania Energii ul. Mokotowska 35; 00-560 Warszawa 6. Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska ul. Powstańców 41 a; 40-024 Katowice W wiadomej sprawie: 1. JM Rektor Akademii Górniczo-Hutniczej 2. JM Rektor Politechniki Białostockiej 3. JM Rektor Politechniki Częstochowskiej 4. JM Rektor Politechniki Gliwickiej

Z tym, że w palenisku warstwowym (w odróżnieniu od narzutowego) tylko pod pewnymi warunkami.

Ze względu na pamięć o ich autorach, z których dwóch ówcześnie dobrze wiedziało kim jest inż. J. Kopydłowski, jako konstruktor kotłów, nie będzie on wymieniał Ich z nazwiska, ani podawał tytułów książek. Zainteresowanemu treść tą łatwo sprawdzić.

Jeśli już, to sztucznym

Miał być chyba przywołany rys. 7.26.

Tych urządzeń stosować nie sposób w ruszcie wędrownym spalającym węgiel o zwiększonej zawartości popiołu.

Podobne rozwiązanie miały ruszty typu RŁ2 i RŁ3 dla mniejszych kotłów z katalogu FPM z lat 60-tych u. w. W praktyce ruchowej były to ruszty (chyba są jeszcze nadal), w których powietrze tłoczone przez wentylator przepływa wszędzie, tylko nie tam gdzie powinno, to znaczy przez pokład rusztowy.

Na tą okoliczność inż. J. Kopydłowski wyraża głębokie ubolewanie Instytutowi Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej, jako że zwolennikami tego „eksperymentowania” byli Jego wychowankowie. Oni widać nie czytali nawet książek z treścią przywołaną w Ustępie 61. Powtórzmy przynajmniej jedną: „Dla spalania miału ... należy stosować konstrukcje ze strefową regulacją powietrza ... .” Jednak dla takich ruszt bezstrefowy, czy z bezpośrednim bocznym wlotem powietrza do stref podmuchowych, to wszystko jedno. Oczywiście, wychodząc z założenia, że „klient głupi wszystko kupi”.

W książkach z przywołaną treścią można znaleźć tylko ruszty z Rys.119a.

Na okoliczność skutków takiego doprowadzenia powietrza do stref podmuchowych z przywołanej treści z książek nie zaszkodzi przytoczyć: „Aby na ruszcie mechanicznym odbywało się prawidłowe spalanie trzeba dbać o równomierny dopływ powietrza na całej szerokości rusztu”. „Zwracać należy uwagę na prawidłowe doprowadzenie powietrza do skrzyni podmuchowej, aby nie wywołać różnic ciśnienia w poszczególnych miejscach, co powoduje nierównomierne doprowadzenie powietrza, a zatem nierównomierne spalanie na ruszcie.”

4

Każdego kto może uzupełnić treść opowieści lub ma uwagi do niej uprasza się o podzielenie się nimi, z gwarancją załączenia ich do kolejnej części opowieści dla zapoznania z nimi wszystkich otrzymujących ją.

Wyjaśnienie: Dotychczasowe nieprzekazywanie uwag krytycznych do treści opowieści wynika z faktu, że nikt ich dotąd nie wniósł. Czy wynika to z tego, że nie ma podstaw do takich uwag, to aktualnie można się tylko tego domyślać.

---