Motto: „Szkoda … , że nie napisał Pan książki dotyczącej projektowania kotłów i nie zamieścił w niej swojej dużej wiedzy przedmiotowej. Myślę, że byłaby to wartościowa pozycja dedykowana do inżynierów i konstruktorów; napisana przez praktyka, a nie teoretyka. Oczywiście z pożytkiem także dla studentów” - naukowiec z IMiUE Politechniki Śląskiej. |
Tarnowskie Góry, 2012.08.13
Otrzymują: według rozdzielnika oraz setki innych
|
Wykazanie dlaczego nie można zmniejszyć ogromnego marnotrawstwa węgla
w kotłach rusztowych i energii elektrycznej na ich potrzeby własne
oraz powodowanej tym nadmiernej szkodliwej emisji.
Część 214
Jak przez około sto lat błądzono w skali światowej w pomysłach na spalanie węgla w kotłach rusztowych, to do zorientowania powinno już wystarczyć ich porównanie z rozwiązaniami, którymi to spalanie opanował polski konstruktor kotłów.
Kotłowi szarlatani nie wyrządzaliby tyle szkody, gdyby w swojej działalności nie korzystali z rozwiązań zachodnich oraz z pomysłów krajowych naukowców politechnicznych, lecz przynajmniej trzymali się rozwiązań zastosowanych we wcześniejszych jego dokumentacjach, wstrzymując się zarazem od ich „udoskonalania” - część czterdziesta druga.
Głównym powodem ogromnego marnotrawstwa węgla w tysiącach polskich kotłów rusztowych nie są jednak aeroseparacja, węglospady, czy odpylanie spalin ich zasysaniem przez tylne leje stref podmuchowych, lecz jest powszechna nieświadomość jak trzeba doprowadzać powietrze do paleniska.
Ustęp dwudziesty pierwszy.
Jakiej ignorancji w sprawie samego doprowadzenia powietrza do paleniska warstwowego z rusztem łuskowym próbuje przeciwstawiać się polski konstruktor kotłów, to jednym z wielu dowodów na to jest treść Załącznika I oraz będąca jego uzupełnieniem treść Załącznika II. Jest to zasadnicza treść pięciu książek wydanych w przeciągu 20-stu lat (od 1952 r. do 1972 r.) dotycząca procesu spalania węgla w palenisku warstwowym z rusztem łuskowym oraz doprowadzania powietrza mającego służyć temu spalaniu.
g. Jak polski konstruktor kotłów w pierwszej dekadzie 21 - go wieku maksymalnie udoskonalił światową technikę samego doprowadzania powietrza pod ruszt łuskowy, będący jedną z odmian rusztów wędrownych znanych już w 19-tym wieku, to powinno wynikać z Załącznika IX do części 208 - ciąg dalszy.
g.10. Dojście w 2000 r. co jest powodem przekraczania granicznego obciążenia cieplnego rusztu w kotłach z paleniskiem warstwowym, stało się dla niego wyzwaniem do optymalnego dopracowania strefowej regulacji powietrza podmuchowego, przedstawionej na Rys. 206.
Pierwszą cechą znamienną tej regulacji jest bardzo mała wysokość otworów wlotowych powietrza do lejów stref podmuchowych. Jak to przedstawia Rys. 206a (ze szczegółem będącym Rys. 206c), są one przy tym zamykane klapami mogącymi uchylać się nawet o kąt wynoszący 90 stopni, odsłaniając przez to całkowicie otwór wlotowy klapy już po małym kącie otwarcia się i zarazem nie powodując już po tak małym kącie otwarcia dalszego dławienia wlotu powietrza do strefy podmuchowej. Takie rozwiązanie uchylania się klap było niezbędne do udoskonalenia samego otwierania klap stref podmuchowych z zastosowaniem cięgien teleskopowych, które konstruktor wynalazł już w drugiej połowie lat 80-tych u. w.
Drugą jej cechą znamienną jest sam sposób otwierania klap stref podmuchowych przedstawiony na Rys. 206b - jedną dźwignią (osadzoną na wałku klap pierwszej strefy podmuchowej z dopływem powietrza do niej), z przeniesieniem jej ruchu na wałki klap kolejnych stref w kierunku do tyłu rusztu za pomocą cięgien teleskopowych. Te cięgna mają nastawianą czynną długość, po skróceniu się do której dopiero zaczynają napierać na ramię na wałku klap kolejnej strefy podmuchowej. Bez konieczności tego skracania się, obrotem dźwigni klapy wszystkich stref podmuchowych otwierałyby się jednocześnie. Nastawiona długość na cięgnie, przy której jako popychane ulega ono tylko skracaniu się (w analogii do naciskanego teleskopu samochodowego), powoduje, że przy obracaniu dźwigni w lewo od położenia zamknięcia najpierw stopniowo zwiększa się (od zerowego) dopływ powietrza do pierwszej strefy, a dopiero po skróceniu się pierwszego cięgna o nastawiony jego „martwy” ruch zaczyna ono otwierać klapy drugiej strefy podmuchowej, z takim samym działaniem cięgien kolejnych w kierunku do tyłu rusztu. Efekt nastawianej długości cięgien, do której muszą się one skracać, nim zaczną przenosić ruch dźwigni na ramię wałka klap kolejnej strefy podmuchowej, ilustruje narysowane osiowo uchylenie się klap kolejnych trzech stref podmuchowych na Rys. 206a.
Przy obracaniu dźwigni w prawo, z dowolnego jej położenia, klapy wszystkich stref już otwartych (poza pierwszą) przymykają się pod działaniem przeciwciężaru umieszczonego na wałku każdej z nich. To przymykanie następuje w takim samym stopniu, jak poprzednie ich uchylanie się. Do zmniejszania dopływu powietrza do kolejnej strefy podmuchowej od tyłu rusztu, z następnym zamknięciem się jej klap, dochodzi jednak dopiero wtedy, kiedy jej klapy przymykając się wchodzą w obszar zmniejszania przez nich czynnego przekroju wlotu powietrza. W takim obszarze znajdują się przykładowo już klapy strefy z prawej strony Rys. 206a. Nim zamknie się wlot powietrza do strefy znajdującej się najdalej tyłu rusztu, wlot powietrza do wszystkich stref znajdujących się przed nią nie ulega zmianie, jako wynikający z odpowiednio dużegostopnia otwarcia się klap; oczywiście poza przypadkiem tak małego nastawienia martwego ruchu cięgna, przy którym klapy kolejnej strefy zaczynają otwierać się nim klapy poprzedniej strefy wyjdą z obszaru w którym jeszcze dławią przepływ.
Sposobów zróżnicowania stopnia otwierania się klap poszczególnych stref podmuchowych jest oczywiście więcej, z wykorzystaniem do tego osadzenia cięgna w otworach ramion o różnej odległości od osi wałków klap.
Trzecią cechą znamienną tej regulacji jest, że same otwory wlotu powietrza do stref podmuchowych nie tylko mają bardzo małą wysokość, lecz przede wszystkim mają kilkakrotnie mniejszy przekrój w stosunku do tysięcy polskich kotłów rusztowych, począwszy od tych sprzed wojny. Ten właściwie dobrany mały przekrój jest zarówno niezbędnym warunkiem do utrzymania stałego ciśnienia powietrza w skrzyni podmuchowej, jak i do zapewnienia równomiernej ilości doprowadzanego powietrza na długości rusztu w strefie spalania się na nim koksu.
W rozwiązaniu tej regulacji - z odpowiednio małym przekrojem klap wlotu powietrza do strefy podmuchowej - nie zachodzi przy tym coś takiego, jak nieregulacyjność klap po większym stopniu ich otwarcia, ponieważ wtedy już w ogóle nie zwiększają dopływu powietrza przez nie. Dzieje się tak z tego powodu, że dalszym swoim uchylaniem się nie mogą zwiększyć przekroju wlotu powietrza, jak to chyba jasno wynika z Rys. 206c. Klapy te bowiem po pewnym wychyleniu się całkowicie znajdują się poza przekrojem wlotu powietrza do strefy podmuchowej.
Trzecia cecha znamienna tej regulacji wlotu powietrza do stref podmuchowych przede wszystkim uniemożliwia spiętrzenie się intensywności spalania się koksu nad którąś ze stref podmuchowych (chodzi przede wszystkim o strefy przednie), ponieważ przy prawidłowym jej stosowaniu pełnym otwarciem klap stref podmuchowych do każdej strefy można doprowadzić tylko jednakową ilość powietrza, z zapewnieniem stałej intensywności spalania się koksu wzdłuż rusztu, czyli wbrew treści wszystkich książek.
Do pewniejszego zabezpieczenia się przed rozmiękczaniem żużla, przekrój wlotu powietrza do pierwszej strefy można dodatkowo zmniejszyć w stosunku do wielkości przekroju wlotu do stref pozostałych.
Niezależnie od tego, regulacja ta spełnia wymóg doprowadzania powietrza podmuchowego (zarówno w palenisku warstwowym, jak i narzutowym) kolejno do coraz to dalszych stref podmuchowych w kierunku do tyłu rusztu, w miarę jak zwiększa się obciążenie cieplne kotła oraz wymóg całkowitego odcinania dopływu tego powietrza do nich idąc od tyłu rusztu, w miarę jak to obciążenie cieplne kotła obniża się. Także wbrew treści wszystkich książek.
W jednym i drugim przypadku następującej:
a. … najwięcej potrzeba powietrza w pierwszej połowie rusztu, najmniej w końcowej części rusztu. W zależności od stopnia otwarcia klapy do każdej komory powietrznej przepływa mniej lub więcej powietrza, jednak tyle, ile do spalania potrzeba. Dzięki strefom można regulować dopływ powietrza pod poszczególne odcinki rusztu w zależności od ilości i jasności spalanego paliwa. W tym miejscu rusztu, gdzie odbywa się trzecia faza spalania (czytaj: według książek koksu na drugiej połowie rusztu), a więc gdzie jest potrzebna największa ilość powietrza, klapy regulujące dopływ powietrza do tych stref będą najczęściej całkowicie otwarte; natomiast klapy pod przednią i tylną częścią rusztu będą otwarte tylko częściowo. [3]
b. W strefie wydzielania się części lotnych, szczególnie przy spalaniu węgla kamiennego gazowo - płomiennego lub brunatnego, proces spalania odbywa się z niedomiarem powietrza, w wyniku czego w spalinach znajdują się w większości gazy palne. W strefie palenia się koksu wzrost ilości doprowadzonego powietrza zwiększa nieco nadmiar powietrza, jednak na skutek równoczesnego nasilenia się procesu zgazowania koksu nadmiar ten, szczególnie przy paliwach bogatych w części lotne, ostatecznie znika i proces przebiega w dalszym ciągu z niedoborem powietrza.- niemożliwe do zinterpretowania.
Regulacja dopływu powietrza [tylko za pomocą klap na wlocie do przestrzeni pod rusztem] ma tę ujemną stronę, że przymykanie dopływu powietrza do jednej ze stref powoduje wzmożenie dopływu tego powietrza do stref pozostałych, co prawda wtedy tylko, gdy wydajność wentylatora podmuchowego utrzymuje się stała. - niemożliwe do zrozumienia ze względu na treść ujętą w ramki, ponieważ „przestrzenią pod rusztem” może być tylko skrzynia podmuchowa, a następnie jest mowa o kolejnej regulacji dopływu do stref podmuchowych.
W strefie wypalania żużla (czytaj: w końcowej części rusztu zgodnie z pkt a). wzmożenie dopływu powietrza podnosi wprawdzie intensywność wypalania się cząstek palnych, ale ostatecznie wobec słabego wydzielania się ciepła może doprowadzić do nadmiernego wychładzania tej części paleniska i ostatecznie do zahamowania właściwego procesu.
Przy spalaniu paliw bogatych w części lotne wyrazistość poszczególnych faz na ruszcie zaciera się, np. jeśli chodzi o fazy odgazowania i palenia się koksu, obie prawie do końca przebiegają jednocześnie (czytaj: całkowicie sprzeczne nawet z rysunkami książek).
Z tych to względów ruszty do paliw młodych nie potrzebują dużej ilości oddzielnych stref powietrznych, ani też nie zachodzi niebezpieczeństwo nadmiernego przechłodzenia paleniska w części odgazowania paliwa (czytaj: w obszarze odgazowywania z węgla części lotnych w palenisku jest najwyższa temperatura), gdyż ruszt jest tu zawsze pokryty dostatecznie grubą warstwą, zdolną do dalszego wydzielania części lotnych.[1]
c. Ilość powietrza wtłaczanego reguluje się klapą umieszczoną w przewodzie tłocznym. [3]
Załącznik XIV (-) Jerzy Kopydłowski
Z zachowaniem wspólnej skrzyni podmuchowej, bo przechodzenie przez niego na boczne wloty powietrza do stref podmuchowych wykluczał już sam fakt, że jeszcze nikt nie posądził go o niski poziom inteligencji.
To w tym miejscu, gdzie według pomysłu zalecanego do stosowania przez Instytut Techniki Cieplnej Cieplnej Politechniki Śląskiej trzeba przez ruszt zasysać z komory paleniskowej tlenek węgla do jego doprowadzenia pod przednią część rusztu, lub dla odmiany spaliny z komory paleniskowej celem ich odpylenia w sposób lepszy niż przez filtry tkaninowe, czy elektrofiltry - wyjątkowa paranoja.
3