Tarnowskie Góry, 2010-12-26

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 138

Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.

G. 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 dziewiąta.

Od pół wieku działaniem inż. J. Kopydłowskiego - z inicjatywy ówczesnego Państwowego Inspektoratu Gospodarki Paliwowo-Energetycznej - wiadomo o skutkach spalania węgla w kotłach rusztowych z nadmierną ilością powietrza.

Od ćwierć wieku istnieją rozwiązania konstrukcyjne inż. J. Kopydłowskiego pozwalające na spalanie w nich węgla z bardzo niskim nadmiarem powietrza.

Od powołania w 1997 r. Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki trwa wyjątkowy urodzaj na rozwiązania konstrukcyjne i pomysły zwiększające skutki niewłaściwego spalania węgla w kotłach rusztowych.

Ustęp siedemdziesiąty pierwszy: Do zorientowania się jak nadmierna ilość powietrza doprowadzanego do paleniska przekłada się na marnotrawstwo węgla w samym cieple spalin odprowadzanych przez komin do atmosfery, wystarczy wykonać obliczenia bilansowe kotła, z dodatkowym obliczeniem temperatury spalin na wylocie z komory paleniskowej. Do tego służą pierwsze trzy artykuły inż. J. Kopydłowskiego na obliczenia cieplne kotłów Cały ich cykl przez ostatnie ćwierć wieku istnienia Centralnego Biura Konstrukcji Kotłów służył w tym biurze w postaci kopii jako zakładowa norma obliczeń cieplnych kotłów, będąc w tej postaci udostępniony między innymi naukowcom z IMiUE Politechniki Śląskiej. Obliczenia te uwzględniają także recyrkulację spalin.

Czym skutkuje coraz większy nadmiar powietrza doprowadzanego od dołu komory paleniskowej, a więc także przez ruszt, to można zorientować się z Tabeli będącej Załącznikiem I.

Jeśli chodzi o same marnotrawstwo węgla w cieple spalin odprowadzanych przez komin do atmosfery, to wzrost współczynnika nadmiaru powietrza proporcjonalnie do jego wartości zwiększa ich ilość pod poz. 7, która przemnożona przez entalpię spalin odpowiadającą ich temperaturze daje wartość ciepła uchodzącego ze spalinami.

Samo ciągłe krążenie (recyrkulacja) określonej ilości spalin - w pomyśle polegającym na ich pobieraniu sprzed komina i wtłaczaniu pod ruszt - nie zwiększa ilości spalin odprowadzanych do atmosfery. Powoduje natomiast dalszy wzrost ich temperatury ponad tą jaką miałyby bez owej recyrkulacji (patrz treść Załącznika II do części 137). Wzrost tej temperatury powstaje z tego powodu, że dodatkowa ilość spalin wprowadzonych do komory paleniskowej zmniejsza ilość ciepła przejmowanego przez ekrany komory paleniskowej, co wynika już z wzoru w Załączniku II. Uzupełnienie tego ciepła przez powierzchnie konwekcyjne może nastąpić tylko wzrostem temperatury spalin na wylocie z nich.

W samej komorze skutkiem nawracania spalin jest dalsze obniżenie temperatury panującej w niej, obniżającej się i tak stopniowo w miarę wzrostu współczynnika nadmiaru powietrza. Tymczasem przy jego wartości wynoszącej λ = 3 (Załącznik I) średnia temperatura spalin w komorze paleniskowej jest już niższa od tej przy której może następować proces utleniania się koksu na tlenek węgla, a zarazem cały proces jego spalania się.

To, że przy przy wyższych współczynnikach nadmiaru powietrza mimo to dochodzi do częściowego spalania koksu, staje się możliwe w związku z nieodpowiednim doprowadzaniem powietrza podmuchowego pod ruszt, czyli w sposób przedstawiony na Rys. 121b, jak dla rusztu bez strefowej regulacji powietrza podmuchowego. Dzięki temu do spalania się węgla przyjmującego już postać koksu dochodzi przynajmniej na przedniej części rusztu. Wyjątkowym paradoksem jest, że w tysiącach polskich kotłów rusztowych służy temu brak regulacji dopływu powietrza do stref podmuchowych w sposób przedstawiony prawą częścią Rys. 121a. Przez to bowiem nadmiar powietrza doprowadzanego pod ruszt (przedstawiony w swojej wysokości wyjątkowo mizernie na Rys. 121b) wypływa przez tylną część rusztu, gdzie w związku z tym o żadnym dopalaniu koksu nie może być mowy, bo jest mu do tego zbyt zimno.

W nawiązaniu do „dokonań” prof. dr hab. inż. Andrzeja Szlęka z kotłem typu WR25 (część 135), to inż. J. Kopydłowski na początku lat osiemdziesiątych u. w. w innym takim kotle musiał głęboko wsuwać głowę do jego komory paleniskowej przez tylne drzwiczki włazowe aby zobaczyć palący się z przodu węgiel. Przyglądający się temu palacz powiedział mu wtedy, że już przechodził podczas pracy kotła przez ruszt wchodząc tymi drzwiczkami i wychodząc znajdującymi się w przeciwległej ścianie paleniska.

Ustęp siedemdziesiąty drugi: Pomysły z recyrkulacją powietrza z tylnych stref podmuchowych do przednich oraz nawracania (recyrkulacji) spalin z komina pod ruszt dowodzą nieświadomości uwarunkowań wymagających spełnienia do prawidłowego spalania węgla na ruszcie łuskowym, bez czego niemożliwym do opanowania staje się także nadmierny przepływ powietrza jako doprowadzanego przez leje stref podmuchowych.

Samym zastosowaniem mogą one tylko powodować dalsze zwiększenie marnotrawstwa węgla w kotłach rusztowych, a ich autorzy stanowią jeden z wielu przykładów ofiarą jakich technicznych ignorantów padają obecnie tysiące użytkowników kotłów rusztowych.

Dzieje się to oczywiście po powstaniu konstrukcji rusztów pozwalających na spalanie w nich węgla z bardzo niskim współczynnikiem nadmiaru powietrza w szerokim zakresie zmiany obciążenia kotła.

Wyniki zmierzonych wartości współczynnika nadmiaru powietrza w kotłach wyposażonych nawet w jeszcze całkowicie niedopracowane te konstrukcje zostały naniesione na Rys. 122 (będącym Załącznikiem IV) porównawczo z wynikami badań kotłów parowych typu OR16 z paleniskiem warstwowym, a nawet z wynikami badań kotłów amerykańskich z paleniskiem narzutowym bez strefowej regulacji powietrza podmuchowego. Jakiemu to użytkownikowi kotła po takim porównaniu przyszłoby do głowy skorzystanie z owych pomysłów?

Akcentu humorystycznego pomysłom tym nadaje fakt, że nadmiar powietrza z tyłu rusztu, przedstawiony na Rys. 121b, często nie dopływa tylko ze stref podmuchowych, lecz jest to w znacznym stopniu powietrze „fałszywe” zasysane z zewnątrz przez przestrzeń pod rusztem, z dopływem do niej od strony leja żużlowego, czy przez cały układ odprowadzania żużla, rozszczelniony konstrukcyjnie lub przez obsługę kotła nieświadomą jaki to powoduje skutek. Inż. J. Kopydłowski próbował zorientować w tym użytkowników kotłów rusztowych już po sławnej konferencji naukowo-technicznej zorganizowanej przez IMiUE Politechniki Śląskiej w marcu 1997 r.

W recyrkulacji z tego powodu mamy analogię do podstawiania miednicy podczas deszczu pod przeciekający sufit, kiedy należy akurat uszczelnić dach.

Załączniki I -V (-) J. Kopydłowski

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

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 Wrocławskie

Każdego kto może uzupełnić treść opowieści lub ma uwagi do niej uprasza się o podzielenie się z nimi, z gwarancją załączenia ich do kolejnej części opowieści dla zapoznania z nimi wszystkich otrzymujących ją. Uwaga do treści Rzecznika Odbiorców Paliw i Energii URE: „Poruszane przez Pana zagadnienia dotyczą zagadnień sprzed rozpoczęcia działalności Prezesa URE, który został powołany w 1997 r. na mocy ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. … .”

Jerzy Kopydłowski: Bilans cieplny kotła, GPiE, nr 6/1964 r.; Jerzy Kopydłowski: Obliczanie ilości powietrza i spalin oraz ich składu, GPiE, nr 8-9/1964 r.; Jerzy Kopydłowski: Obliczanie temperatury spalin na wylocie z komory paleniskowej, GPiE, nr1/1965 r.

Jerzy Kopydłowski: Jak zapobiec przyssaniu fałszywego powietrza do kotła, GPiE, nr 2/1998 r.

3

---