Tarnowskie Góry, 2008.11.11
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 dwudziesta ósma
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego
z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
C. O skutkach pozbawienia przez agenta SB przemysłu kotłowego Peerelu jedynego przyszłego konstruktora rusztów.
Część pierwsza: Wyjaśnienie dlaczego inż. J. Kopydłowski musiał zostać i pozostać jedynym polskim konstruktorem rusztów.
Tak jak przed wojną, ruszty łuskowe konstrukcji firmy niemieckiej Steinmühler po wojnie produkował dalej zakład w Mikołowie nazywający się zarówno wtedy, jak i obecnie, Fabryką Palenisk Mechanicznych. Obsługą dokumentacyjną pod ich produkcję jakiś czas zajmowało się Centralne Biuro Konstrukcji Kotłów, ograniczające swoją działalność wyłącznie do wykonania dokumentacji rusztu o wymaganej szerokości i długości w oparciu o części i podzespoły z rusztów przedwojennych. Po następnym usamodzielnieniu się fabryki w opracowywaniu dokumentacji pod bieżącą produkcję, tak też było dalej. Jeśli odchodzono tam od niektórych rozwiązań rusztów firmy Steinmühler, to z jeszcze gorszym skutkiem dla procesu spalania na nich węgla.
Inż. J. Kopydłowski pierwszą dokumentację rusztu łuskowego z przeznaczeniem dla polskiego paleniska narzutowego wykonał na początku 1982 r., nie mając uprzednio nic do czynienia z konstruowaniem takich rusztów.
Miał jednak wtedy tylko do wyboru: odstąpić od pierwszej modernizacji - z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego - parowego kotła typu PLM2,5-2 w zakładach „Zamet” w Tarnowskich Górach, lub wykonać własnoręcznie taką dokumentację rusztu dla niego. Już po przystąpieniu do realizacji tej modernizacji okazało się bowiem, że stalowa konstrukcja rusztu tego kotła jest całkowicie zrujnowana.
Konstrukcja rusztu okazała się jednak zaraz na tyle udana, że rok później kolejny kocioł w tych zakładach już z własnej inicjatywy zmodernizowano ograniczając się tylko do zastosowania w nim takiego rusztu. Od tego czasu konstruowanie przez inż. J. Kopydłowskiego nowych rusztów łuskowych (ściśle: ich stalowej konstrukcji) w zastosowaniu dla polskiego paleniska narzutowego stało się czynnością rutynową. Również wobec stwierdzenia, po kolejnych takich modernizacjach zrealizowanych w 1983 r. w trzech innych zakładach, że pozostawianie w kotle rusztu wyprodukowanego przez Fabrykę Palenisk Mechanicznych, a następnie przez Zakłady Urządzeń Kotłowych w Stąporkowie, w znacznym stopniu niweczy ich efekt.
Kolejną dokumentację rusztu z przeznaczeniem dla kotła z paleniskiem warstwowym inż. J. Kopydłowski opracował dopiero w 1988 r. Już pierwsze badania w 1989 r. w Fabryce Maszyn Huty Stalowa Wola w Radomsku kotła wodnego (grzewczego) typu WCO80 wyposażonego w taki ruszt wykazały jak bardzo można poprawić wyniki eksploatacyjne kotła z zachowanym w nim paleniskiem warstwowym, wyposażając go tylko w ruszt jego konstrukcji.
Dla niego samego najważniejsza była jednak nadarzająca się szybko po tym, bo już w 1992 r., okazja do potwierdzenia wynikami badań, jak wyjątkowo ignoranckie było stwierdzenie w 1990 r. ówczesnej Centrali Zbytu Węgla, że właściwość węgla, jaką jest jego zdolność do spiekania się, nie ma wpływu na proces spalania węgla w palenisku warstwowym (patrz pismo z 2008.08.17 do IMiUE).
Wyniki badań w 1989 r. kotła typu WCO80 w fabryce maszyn w Radomsku oraz następnych badań w 1992 r. zmodernizowanych w ten sam sposób kotłów typu WCO80 w pięciu różnych zakładach zostały naniesione na rys.16. Punkt na krzywej sprawności cieplnej kotła z odniesioną do niego pozycją tej krzywej to największa osiągnięta przez kocioł wydajność. Przykładowo dla krzywej poz. 1 jest to 150 % wydajności nominalnej kotła, a dla krzywej poz. 6 jest to 268 % jego wydajności nominalnej, wynoszącej 1,1 MW (0,95 Gcal/h). Kolejne osiągnięte przez kotły maksymalne wydajności podczas ich badań to: poz. 1- 150 %; poz. 2- 193 %; poz. 3- 222 %; poz. 4- 231 %; poz. 5- 234%; poz. 6- 268 % - co odpowiada wydajności kotła 2,95 MW. Dodatkowo przy bardzo wysokiej jak na palenisko warstwowe jego sprawności (patrz górną część rys.17).W kotle poz.1 spalany był węgiel niespiekający się typu 31.1, a w pozostałych węgle typu 32.2 i typu 33 (patrz w tej sprawie również załącznik 1 do pisma z 2008.08.17 do IMiUE).
Trzeba przy tym wiedzieć, że osiągana w praktyce wydajność najliczniejszych w Polsce kotłów wodnych (grzewczych) typu WCO80, z ich odmianą kotła parowego typu PCO60, to z różnych powodów około 50 % ich wydajności nominalnej. Prototyp kotła typu WCO80 podczas jego badań dokonanych w 1957 r. przez Instytut Techniki Cieplnej w Łodzi osiągnął 80 % swojej wydajności nominalnej (krzywa poz. 7 na rys.16).
Było to jednak i tak średnio trzykrotnie mniej od wydajności jakie osiągnęły kotły typu WCO80 po wyposażeniu ich w ruszt konstrukcji inż. J. Kopydłowskiego.
Na tą okoliczność w sprawozdaniach z badań kotłów poz. 1÷6 można przeczytać: „Modernizacja kotła miała na celu podwyższenie mocy cieplnej kotła z wartości znamionowej (czytaj: nominalnej) 1,10 MW (0,95 Gcal/h) do wartości 2,5 MW (2,15 Gcal/h) poprzez modernizację rusztu. „W kotle zabudowany jest ruszt mechaniczny łuskowy (nieco zmodernizowany)”.
Dlaczego natomiast podczas badań kotła w 1989 r. w Fabryce Maszyn przy spalaniu węgla typu 31.1 osiągnął on tylko dwa razy większą wydajność w stosunku do wyników badań w 1957 r. jego prototypu, to wystarczająco dużo powinna powiedzieć taka oto uwaga zamieszczana w sprawozdaniach z badań kotłów poz. 2÷6:
„Uwaga: Kocioł może osiągnąć maksymalne parametry techniczne wyłącznie przy spalaniu węgla gazowo-płomiennego typu 32.2. Pogorszenie wyników eksploatacyjnych nastąpi przy spalaniu węgla typu 32.1. Należy natomiast unikać spalania węgla niespiekającego się typu 31.2, a zwłaszcza typu 31.1.”
Spalanie węgla niespiekającego się jest główną przyczyną przekraczania przez kocioł z paleniskiem warstwowym granicznego obciążenia rusztu, powyżej którego wydajności kotła zwiększyć już nie sposób, a jego sprawność cieplna gwałtownie spada (patrz pismo z 2008.09.21 do IMiUE). Z tego to powodu podczas badań kotła w Fabryce Maszyn (krzywa poz. 1) kocioł przy spalaniu węgla typu 31.1 osiągnął tylko150 % swojej wydajności nominalnej.
Na rys.16 w celach porównawczych naniesiono również krzywą poz. 8 sprawności z wykonanych w 1994 r. badań kotła wodnego typu WLM2,5-3A o wydajności nominalnej 2,91 MW. W stosunku do kotła typu WCO80 z „nieco zmodernizowanym” rusztem o powierzchni 2,5 m2, kocioł ten miał ruszt o powierzchni 6,24 m2, przy której osiągnął jednak tylko 89 % swojej wydajności nominalnej, czyli 2,6 MW, a więc nawet mniej niż kocioł WCO80, jednak mający ruszt dwa i pół razy mniejszy (krzywa poz. 6). Przebieg krzywej sprawności poz. 8 dla kotła WLM2,5-3A wyraźnie wskazuje na dochodzenie przez niego osiągniętą maksymalną wydajnością do granicznego obciążenia rusztu, czego powodem wcale nie musi być tylko niespiekalność spalanego w nim węgla - ale wszystko po kolei.
Możliwość znacznego przekraczania wydajności nominalnej kotła tylko przez poprawienie samej konstrukcji rusztu nawet przy spalaniu węgla niespiekającego się oraz kilkakrotnego jej przekraczania przy spalaniu dodatkowo węgli typu 32.2, powinna dać bardzo dużo do myślenia już „zdrowo nabitym w butelkę” przebudową ich kotłów za bardzo ciężkie pieniądze pod osiąganie przez nie wydajności nominalnej, a nawet jej przekraczanie o kilkanaście procent.
Załącznik: Rys.16.
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. Agencja Użytkowania i Poszanowania Energii ul. Kwidzyńska 14; 91-334 Łódź 7. Redakcja Energia i Budynek, ul. Świętokrzyska 20 00-002 Warszawa, 8. Polska Dziennik Zachodni, Z-ca Redaktora Naczelnego Stanisław Bubin.
Także kilkudziesięciu PT Użytkowników kotłów z polskim lub krajowym paleniskiem narzutowym oraz mających te kotły na stanie i wielu innych.
(-) Jerzy Kopydłowski
|
Przez co poza energetyką zawodową dysponuje ona kotłami o konstrukcjach pochodzących sprzed wojny i sięgających w zakresie kotłów o małych wydajnościach okresu wojen napoleońskich.
Również i dlatego, że została wykonana przez pobliski POM (Państwowy Ośrodek Maszynowy obsługi rolnictwa), a nie przez Zakłady Urządzeń Kotłowych kluczowego przemysłu kotłowego Peerelu, które w tym samym czasie produkowały już ruszty dla kotłów z krajowym paleniskiem narzutowym, będące niewyobrażalnymi technicznymi bublami.
W ocenie personelu eksploatacyjnego ten drugi zmodernizowany w ten sposób kocioł miał nawet rzekomo spisywać się lepiej od pierwszego z zastosowanym paleniskiem narzutowym. Niech im będzie odpuszczone, albowiem nie wiedzieli co mówili.
O tym, że dotychczasowe bardzo złe wyniki eksploatacyjne osiągane przez kotły z paleniskiem warstwowym można bardzo poprawić także rozumnie dokonanymi zmianami w konstrukcji ich rusztów wiedział już przecież od 1983 r.
W badaniach kotłów poz. 2 i poz.3 dokonano tylko jednego pomiaru przy maksymalnej wydajności kotła.
Jerzy Kopydłowski: Jakie są optymalne możliwości zwiększenia wydajności i sprawności ciepłowni. GPiE, nr 9/1995 r.
Inż. J. Kopydłowski nie uczestniczył w żadnym z tych badań. Wtedy bowiem osiągnięte wyniki byłyby niewspółmiernie lepsze. Nie wystarczy bowiem dobra konstrukcja rusztu. Trzeba jeszcze umieć jej walory wykorzystać odpowiednim sterowaniem procesem spalania węgla (patrz w tej sprawie pismo z 2008.10.25 do IMiUE).
2