Tarnowskie Góry, 2011-02-06

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 144

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 35.

Nim doszło do dalszego zwiększania marnotrawstwa węgla rozwiązaniami konstrukcyjnymi powstającymi po powołaniu Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki (w tym spulchnianiem warstwy węgla), późniejszy rektor Politechniki Warszawskiej w latach 2002-2005 „wynalazł” w tym celu „kaskadową aeroseparację podziarna", nie mówiąc o innych jego wynalazkach tej „klasy”.

Ustęp osiemdziesiąty piąty: Jak powszechnie błądzono, nim z początkiem 1973 r. techniką spalania węgla na ruszcie zajął się inż. J. Kopydłowski, to charakterystycznym przykładem są konstrukcje palenisk rusztowych powstałe krótko po wojnie w Związku Radzieckim.

W oparciu o otrzymaną z USA (tak jak Polska, gdzie jednak nigdy nie została ona wykorzystana) dokumentację palenisk narzutowych, uruchomiono tam ich produkcję zarówno z mechanicznym, jak i pneumatycznym wrzucaniem węgla na ruszt. Narzut pneumatyczny był wtedy rzeczą normalną, ponieważ nawet Polska otrzymała z USA w tym czasie kotły przemysłowe z narzutem pneumatycznym. Pozostanie oczywiście faktem, że nigdy nie opanowano prawidłowej ich eksploatacji. Nie zmieni to faktu, że „Cegielski” długi czas produkował lokomotywy z takim paleniskiem, chociaż świadomość tego nigdy nie dotarła do byłego CBKK, mimo że były na wyposażeniu miejskiej parowozowni.

W USA narzut pneumatyczny znajdował jednak zastosowanie tylko dla małych palenisk, ze względu na niemożliwość narzucania węgla strumieniem powietrza na dłuższy ruszt. Taki sposób pokrywania węglem rusztu stałego przedstawia Rys 128a, wraz ze sposobami pokrywania tym strumieniem rusztu łuskowego.

Czym kierowano się w Związku Radzieckim konstruując jednocześnie paleniska narzutowe z pneumatycznym narzutem węgla na ruszt łuskowy obracający się do tyłu komory paleniskowej (Rys. 128), to pozostaje w sferze domysłów. W późniejszym okresie przystąpiono w USA do produkcji palenisk narzutowych z rusztem łuskowym obracającym się do tyłu w zastosowaniu dla bardzo dużych kotłów, jednak z mechanicznym narzutem węgla. Powodem była niemożliwość pokrycia ich bardzo długiego rusztu węglem na jego końcowej długości, gdzie musiał się on już spalać jak w palenisku warstwowym, z ujemnymi tego konsekwencjami, którymi było gromadzenie się już żużla nie pod warstwą palącego się węgla, lecz nad nią. Także z koniecznością jego dopalania się poza strefą intensywnego płomienia, która zarówno w paleniskach narzutowych, jak i warstwowych, znajduje się z przodu rusztu. Pozostanie jednak faktem, że w tych największych kotłach z paleniskiem narzutowym na końcowej części rusztu spalały się największe ziarna węgla, a nie najdrobniejsze jak przy narzucie pneumatycznym.

W radzieckim rozwiązaniu paleniska narzutowego z narzutem pneumatycznym i ruchem rusztu łuskowego do tyłu (Rys. 128) węgiel mógł być narzucany tylko na przednią część rusztu, z następnym jego spalaniem się na pozostałej długości rusztu jak w palenisku warstwowym.

Rys. 128b został wykorzystany (w postaci jak na Rys. 128c) w wydaniu z 1960 r. książki „Urządzenia kotłowe” autorstwa profesora Teodora Wróblewskiego (być może także już w jej pierwszym wydaniu z 1953 r.), z której w sprawie konstrukcji i działania palenisk narzutowych można dowiedzieć się:

„Paleniska rozrzutowe (czytaj: narzutowe) stanowią konstrukcję mieszaną rusztów wędrownych (czytaj: łuskowych) z urządzeniem narzutowym lub pneumatycznym. Przy rozrzucie mechanicznym ruszt biegnie w kierunku odwrotnym niż normalnie, grubsze części paliwa padają daleko, zaś części drobne blisko urządzenia narzucającego (rys. 7.38) Przy rozrzucie pneumatycznym ruszt biegnie w kierunku normalnym, części grube padają blisko urządzenia wdmuchującego, części drobne - daleko (rys. 7.39) - jako Rys. 128c.

W jednym i drugim przypadku części zupełnie drobne spalają się w przestrzeni komory paleniskowej, cząstki spadające na ruszt zapalają się od paliwa żarzącego się na ruszcie, a zatem znajdują się w warunkach korzystniejszych (czytaj: że w stosunku do spalających się w palenisku warstwowym, tego już w treści książki nie ma; tak jak nie ma świadomości znaczenia tego wśród wypowiadających się w sprawie kotłów rusztowych).

W miarę posuwania się rusztu coraz drobniejsze cząstki spadają na warstwę zarzewia pochodzącą z (czytaj: ze spalenia) cząstek grubszych.”

Ustęp osiemdziesiąty szósty: W listopadzie 1992 r. w Urzędzie Patentowym z współtwórcą w osobie przyszłego rektora politechniki został zgłoszony wynalazek nr P 296580 „Sposób podawania paliwa w palenisku z rusztem taśmowym i palenisko z rusztem taśmowym”.

Natomiast już w kwietniu 1992 r. ukazała się pierwsza publikacja w sprawie „paleniska z kaskadową aeroseparacją podziarna miału węglowego” oraz wykorzystania tego rozwiązania do modernizacji kotłów z paleniskiem warstwowym wraz z osiągniętymi efektami, uznanego w nich za korzystniejsze w stosunku do modernizacji z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego konstrukcji inż. J. Kopydłowskiego.

W przypadku wszystkich modernizacji z zastosowaniem tego rozwiązania użytkownicy kotłów, którzy ich doświadczyli, przywrócili następnie stan pierwotny kotła, z przeznaczeniem urządzeń owego „paleniska z kaskadową aeroseparacją” w całości na złom, z jednoczesną koniecznością dokonania dodatkowo naprawy kotła, uszkodzonego ich zastosowaniem.

a. Dlaczego należy stosować ową „kaskadową aeroseparację podziarna miału węglowego”, której urządzenia po jej zastosowaniu wszędzie trzeba było zezłomować, uzasadniano wcześniej jak następuje:

[1] „Stosowanie w kotłach typu WLM5 lub WR10 palenisk narzutnikowych według rozwiązania inż. J. Kopydłowskiego lub CBKK Tarnowskie Góry jest możliwe (czytaj: inż. J. Kopydłowski nie podjąłby się modernizacji kotła wodnego typu WR10-010(011) z zastosowaniem paleniska narzutowego), ale wobec znacznego wzrostu zapylenia spalin (znaczny wzrost emisji unosu) wymaga stosowania dwustopniowych układów odpylania (czytaj: unikatowa w skali światowej instalacja nawrotu lotnego koksiku z wykorzystaniem odpylacza pośredniego w kotle z polskim paleniskiem narzutowym służy do zminimalizowania strat w pyle unoszonym z każdego paleniska rusztowego ze spalinami, a tym samym skutecznemu obniżeniu zapylenia spalin odprowadzanych do atmosfery), o których skuteczności nie zawsze dają się przekonać wojewódzkie wydziały ochrony środowiska. Ponadto w paleniskach narzutnikowych w wyniku wyższej temperatury spalania wzrasta emisja NO_x (czytaj: emisji NO_x z kotłów z polskim paleniskiem narzutowym nikt wtedy nie badał).

Stosowanie palenisk narzutnikowych wiąże się często ze znaczną przeróbką kotła zarówno w części ciśnieniowej (wbudowanie narzutnika) jak i rusztowej (zmiana kierunku posuwu rusztu), co z kolei stwarza duże trudności wykonawcze, podnosi znacznie koszt przedsięwzięcia, a czasami występują bariery wynikające z warunków przestrzennych w istniejących obiektach (czytaj: główni autorzy tej publikacji, jako uczestniczący czynnie w takich modernizacjach dokładnie wiedzieli, że to wszystko nie jest prawdą, w stosunku do niewyobrażalnych korzyści z takich modernizacji, oczywiście nie w oparciu o dokumentację byłego CBKK, bo te już wcześniej dawały taki sam efekt, jak później owa „aeroseparacja”).

„Jak wykazała praktyka kotły z narzutnikami charakteryzują się dużą zawodnością mechaniczną, jak również stwarzają trudności eksploatacyjne w zakresie ich regulacji. W paleniskach tego typu problemem jest także obniżenie długowieczności niektórych elementów kotła takich jak : rusztowiny, lub ekrany eksponowane na komorę spalania - erozja, nadmierne obciążenie cieplne powierzchni.”

Poproszony ówcześnie przez twórcę polskiego paleniska narzutowego główny autor tej publikacji o podanie przykładów gdzie coś takiego miało miejsce - nigdy tej prośby nie spełnił.

b. W sprawie jakich zmian należy dokonać w kotle do zastosowania w nich tej „aeroseparacji” informacje były różne:

[1]„Metoda aeroseparacji wymaga jedynie wprowadzenia w kotle zespołu dysz liniowych i zmiany kosza nawęglania. Umożliwia uniknięcie dużych zmian koniecznych w paleniskach narzutnikowych - ten sam kierunek rusztu, w większości kotłów to samo ekranowanie np. typu WLM5, WR10 (czytaj: główni autorzy tej publikacji dokładnie wiedzieli, że w kotłach WLM5-1 modernizowanych wcześniej z ich udziałem, z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego, jedyną zmianą części ciśnieniowej było dokonane w bardzo prosty sposób uzupełnienie pokrycia rurami dolnej części bocznych ścian komory paleniskowej; wcale nie z powodu zastosowania paleniska narzutowego, lecz nieudolnego skonstruowania w oryginalnym rozwiązaniu tego kotła).

„W kotłach w których można uniknąć zmian części ciśnieniowej (czytaj: w podkreślonej treści mamy brak konsekwencji z podkreśloną w pkt a), po wykonaniu projektów i kompletacji podzespołów i materiałów, demontaż starego i montaż nowego układu nawęglania można wykonać w okresie od 5 do 8 dni, zwłaszcza, że Przedsiębiorstwo „Solve” Spółka z o.o. w Koninie podjęło produkcję narzutników aeroseparacyjnych i innych urządzeń wchodzących w skład instalacji.”

Dodatkowo można się dowiedzieć, że potrzebny jest: „napęd dozownika z pełną regulacją obrotową o mocy 2 kW, wentylator powietrza wtórnego o mocy silnika 3 kW, wymiennik ciepła spaliny-powietrze (czyli dodatkowa powierzchnia wymiany ciepła w kotle, jaką jest podgrzewacz powietrza), ewentualny wstępny odpylacz przelotowy spalin (czyli zastosowanie dwustopniowego odpylania, jak w kotle z polskim paleniskiem narzutowym - porównaj także pkt a; [1]).

[2] „Układ składa się z zasuwy prętowej-1, celkowego podajnika węgla-2, rozdrabniacza-3, płyty podającej paliwo-4, płetwy-5 oraz zespołu dysz liniowych-6. W skład instalacji wchodzą jeszcze następujące urządzenia, nieuwidocznione na rysunku (patrz Rys. 129a): napęd dozownika ..., wentylator gazów aeroseparacyjnych … zamontowany obok wentylatora podmuchowego, wstępny odpylacz przelotowy (czytaj: jako urządzenie dwustopniowego odpylania) umieszczony w czopuchu, podgrzewacz powietrza (którego inż. J. Kopydłowski nigdy by w kotle typu WLM5-1 nie zastosował, ze względu na bardzo niską temperaturę spalin wylotowych z niego).

Dodatkowo stwierdza się potrzebę dokonania „zmian w wylocie z bunkra węglowego i niewielkich przeróbek w przedniej skrzyni rusztu i podcięcia przedniego sklepienia zapłonowego,”

Opis dotyczy jej zastosowania w kotle wodnym typu WLM5-1.

[3] Kolejne rozwiązanie „kaskadowej aeroseparacji” w tym referacie przedstawia Rys. 129b, jako zastosowane w kotle wodnym typu WR10-010. Jak wynika z tego rysunku nie ma już w nim rozdrabniacza wynalezionego przez inż. J. Kopydłowskiego. Z rysunku i opisu wynika także, że nie ma także pośredniego odpylacza spalin. Z treści można dowiedzieć się, że dokonano modernizacji powietrza podmuchowego z zastosowaniem nowego wentylatora podmuchowego oraz że także zastosowano dodatkowy podgrzewacz powietrza. Również, że zastosowano konstrukcję klap wlotu powietrza do stref podmuchowych „o korzystniejszej charakterystyce”. Z rysunku (Rys. 129b) można zorientować się, że zastosowano wynalazek P 295528 p. t. „Klapa regulacyjna strefy powietrza pierwotnego szkieletu mechanicznego rusztu łuskowego kotła węglowego” (Rys. 129e), na absurdalne rozwiązanie autorstwa późniejszego rektora politechniki, nabyte następnie od niego przez podrzędnego producenta kotłów, jakim jest ZUK-Stąporków (patrz część 130 opowieści).

d. Bardzo różnie przedstawiane jest działanie owej „aeroseparacji”:

[1] Z tej publikacji można się tylko dowiedzieć, że: „Powietrze podawane dyszami powoduje z jednej strony separację podziarna i warstwowe ułożenie się paliwa na ruszcie, a z drugiej strony spełnia rolę powietrza wtórnego.”

[2] W tej publikacji została zrelacjonowana wzrokowa obserwacja sposobu pokrywania węglem rusztu kotła WLM5-1 ową „kaskadową aeroseparacją”, mianowicie że „nastąpiła separacja węgla w zależności od wielkości ziaren węgla i odległości od dysz. Oczywiście najdrobniejsze frakcje znajdowały się w końcu rusztu” (czytaj: a nie na górze warstwy).

Można się także dowiedzieć z niej, że: „W palenisku aeroseparacyjnym warstwa węgla jest gruba i luźna. Przy mocy 5,3 MW w okolicy pierwszego włazu wynosiła ona około 40 centymetrów. Wysokość ta utrzymuje się na długości około ¾ rusztu, następnie gwałtownie zmniejsza się na długości około 0,5 metra.”

Z tej informacji wynika, że węgiel zaczynał się spalać dopiero na końcu rusztu (na czwartej części jego długości od tyłu).

Potwierdza to dalsza treść: „Dalszy przyrost mocy (czytaj: ponad 5,3 MW) został ograniczony grubością warstwy spalonego węgla na ruszcie, która nie mieściła się między tylnym (czytaj: pod tylnym) sklepieniem .”

Każdy użytkownik kotła rusztowego, a w szczególnie kotła typu WLM5-1, musi to ostatnie stwierdzenie odebrać jako informację, że warstwa niespalonego koksu spadającego z rusztu sięgała do tylnego sklepienia, mając grubość kilkudziesięciu centymetrów, bowiem warstwa wypalonego żużla miałaby grubość kilku centymetrów, pozostawiając nad sobą bardzo dużo miejsca do sklepienia.

[3] W tym referacie można przeczytać, że wypływające z dysz „spaliny lub mieszanina spalin i podgrzanego powietrza powodują separację podziarna. Paliwo (czytaj: ziarno węgla) o większych średnicach zastępczych opada bezpośrednio na przednią część rusztu, natomiast odległość w jakiej opada podziarno jest w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do średnicy zastępczej. W efekcie warstwę paliwa na ruszcie tworzą cząstki o średnicach zastępczych malejących w kierunku jej powierzchni. W rezultacie uzyskuje się nowy jakościowo proces spalania.”

Czyli że wrzucanie węgla na ruszt w taki sposób, że im mniejsze ziarno to spada ono na coraz dalszą część rusztu w kierunku do tyłu, powoduje że na całej powierzchni rusztu tworzy się warstwa węgla, w której największe ziarna znajdują się na dole, a im drobniejsze to coraz wyżej - z „podziarnem” znajdującym się na samym wierzchu tej warstwy, czego już nie napisano.

e. Oto jak oceniano wstępnie oraz podawano następnie efekty z zastosowania owej „kaskadowej aeroseparacji”. Czytając, nie zaszkodzi wiedzieć, że głównym autorom przytaczanej treści dokładnie były znane wyniki badań przez Ośrodek Badawczo Rozwojowy GIGE zmodernizowanego już w 1984 r. kotła typu WLM5-1 z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego, podczas których osiągnął on maksymalną wydajność rzędu 15 MW, bez żadnych objawów przeciążenia paleniska, co także stwierdza się w sprawozdaniu z tych badań oraz ze sprawnością już wtedy ponad 80%.

[1] „W wyniku modernizacji kotłów typu WLM i WR można uzyskać następujące efekty:

- wzrost mocy cieplnej kotła o 35 do 50 % przy spalaniu paliwa o wartości opałowej 18÷20 MJ/kg;

- wzrost sprawności … o około 10% w wyniku poprawy procesu spalania, szczególnie redukcji współczynnika nadmiaru powietrza, ograniczenia strat niedopału i przesypu oraz wprowadzenia podgrzewacza powietrza.”

[2] „Istnieje możliwość poprawy sprawności kotłów, przy równoczesnym zwiększeniu ich mocy cieplnej przez:

- zastosowanie udoskonalonych palenisk mechanicznych z mechanicznym narzutnikiem węgla (czytaj: konstrukcji inż. J. Kopydłowskiego), dające przyrost mocy do 100 % i sprawność około 80 %. Paleniska wykorzystujące narzutniki mechaniczne pracują już od kilkunastu lat i istnieje duża liczba publikacji na ten temat.

- zainstalowanie paleniska kaskadowego z kaskadową aeroseparacją podziarna miału węglowego (objęte zastrzeżeniem patentowym), dające przyrost mocy 25÷30 %.

W sprawie już zrealizowanej modernizacji kotła WLM5-1 z tym rozwiązaniem można dowiedzieć się, że przed modernizacją „kocioł nie uzyskiwał mocy większej niż 4 MW, podczas gdy po modernizacji osiągnął 5,35 MW, co oznacza przyrost o 33 %. Dalszy przyrost mocy został ograniczony grubością warstwy spalonego węgla na ruszcie, która nie mieściła się między tylnym (czytaj; pod tylnym) sklepieniem.”

To ostatnie zdanie dowodzi, że kocioł pracował przy znacznie przekroczonym obciążeniu cieplnym rusztu (patrz część 140), przy którym z rusztu schodziła już bardzo gruba warstwa niespalonego koksu.

Natomiast zgodnie z wcześniejszymi wynikami badań takiego samego kotła, wykonanymi przez OBR GIGE, jednak wyposażonego w polskie palenisko narzutowe, osiągnięty wzrost wydajności cieplnej w stosunku do 4 MW wynosił 260 %.

Osiągnięta wydajność kotła 5,35 MW z zastosowaną „aeroseparacją”, jeśli była prawdziwa, nie była jeszcze nawet nominalną wydajnością tego kotła z paleniskiem warstwowym wynoszącą 5,81 MW.

[3] Z tego referatu można dowiedzieć się, że kocioł WR10 z zastosowaną „aeroseparcją” był przedmiotem „uproszczonych badań bilansowych” przy obciążeniach cieplnych od 29 do 83 % jego wydajności nominalnej, czyli z uzyskaną wydajnością wynoszącą zaledwie około 80 % jego wydajności nominalnej. Natomiast osiąganą jego sprawność obliczono, przyjmując do tych obliczeń wartość opałową w wysokości 28 MJ/kg, otrzymując w wyniku tych obliczeń sprawność cieplną „od 80,4 do 85,2 %., przy współczynniku nadmiaru powietrza w zakresie od 1,92 do 2,2.”

Jednocześnie jednak w owym referacie zamieszczono grafik mierzonego przez analizator składu spalin, na którym zawartość tlenu w spalinach dochodziła do 20 %, co daje wartość współczynnika nadmiaru powietrza 21 (słownie: dwadzieścia jeden) - dziesięć razy większą. Spalanie z takim nadmiarem powietrza wcale nie przeszkodziło na zakończenie owego referatu takim to wnioskiem:

„Analiza podstawowych danych z okresu 11 dni eksploatacji oraz przeprowadzone obliczenia (czytaj: a nie wyniki pomiarów) potwierdziły jego wysoką sprawność energetyczną (w całym okresie kocioł pracował ze średnią sprawnością eksploatacyjną na poziomie 80,2 %) oraz dobre właściwości regulacyjne zbliżone do kotłów na paliwa płynne.”

Podano jednocześnie, że sprawność katalogowa kotła wynosi 78% oraz całkowicie przemilczono fakt, że kocioł z ową „kaskadową aeroseparcją” osiągnął tylko około 80 % swojej katalogowej wydajności (jeśli podany zakres wydajności kotła do 83 % jego nominalnego obciążenia w ciągu tych 11 dni jego pracy w ogóle był prawdziwy). W zakończeniu referatu wyraźnie przy tym zaakcentowano, że przedstawiono „wyniki analiz szacunkowych efektów modernizacji.”

Ustęp osiemdziesiąty siódmy:

a. Jak można łatwo zorientować się z porównania rozwiązań palenisk na Rys. 128 z rozwiązaniem palenisk na Rys. 129a i Rys. 129b, zasada działania „paleniska z kaskadową aeroseparacją podziarna miału węglowego” była taka sama jak palenisk narzutowych z pneumatycznym narzutem węgla na ruszt łuskowy konstrukcji radzieckiej z lat 50-tych u. w.

Już jednak w latach 60-tych u. w. pracownikom byłego CBKK, delegowanym do Związku Radzieckiego w sprawie palenisk narzutowych, nic jednak nie było wiadome o kontynuowaniu produkcji palenisk z takim rozwiązaniem. Nie ma także żadnych informacji o nich w późniejszych radzieckich publikacjach technicznych, gdzie były tylko informacje o paleniskach z narzutem mechanicznym i zarazem z ruchem rusztu do przodu, a nie do tyłu komory paleniskowej.

Konstrukcje radzieckie z pneumatycznym narzutem węgla na ruszt łuskowy mogły być tylko usiłowaniem zmechanizowania usuwania żużla z rusztu z pneumatycznym pokrywaniem go węglem, który przy przeniesionym ówcześnie z USA rozwiązaniu narzucany był na ruszt stały (w wersji amerykańskiej z obracanymi do czyszczenia rusztowinami). Zachowanie ruchu rusztu do tyłu, jak w palenisku warstwowym z rusztem łuskowym, było wymuszone działaniem strumienia powietrza na ziarna węgla, powodującym ich wyrzut tym dalej, im są mniejsze, kiedy przy narzucie mechanicznym najdalej lecą ziarna największe. Zmiana ruchu rusztu w kierunku do przodu, przy narzucie pneumatycznym spowodowałaby spadanie największych ziaren węgla na ruszt na dotychczasową tylną jego część, gdzie nie miałyby czasu na spalenie się przed spadnięciem do leja żużlowego, jako przeniesionego do przodu paleniska.

Takie rozwiązanie paleniska narzutowego, pomijając samą jego wadliwość jeśli chodzi o proces spalania się w zawieszeniu najdrobniejszych ziaren węgla oraz dopalanie się koksu, przede wszystkim bardzo ograniczało długość rusztu możliwą do pokrycia węglem narzutem pneumatycznym. Jak wynika z Rys. 128d, do w miarę ekonomicznego spalania węgla należałoby ograniczyć długość rusztu do rzędu trzech metrów. Tymczasem w owym czasie stosowane były już w Związku Radzieckim ruszty dwa razy dłuższe.

Z wielkości pól na Rys. 128d, informujących ile węgla z określonego zakresu jego rozdrobnienia zostało narzucone wzdłuż rusztu od jego przodu, można dojść do składu ziarnowego tego węgla. Okazuje się, że przy takim pokryciu węglem (grubości jego warstwy wzdłuż rusztu), jak to przedstawia krzywa na tym rysunku, węgla o rozdrobnieniu 0÷3 mm było 21%, kiedy według danych już z lat 60-tych u. w. udział ziaren o takim rozdrobnieniu w miale spalanym w polskich kotłach rusztowych dochodził do 60%. Ziaren powyżej 5 mm było 60 %, kiedy w polskim miale mogło ich być zaledwie 20%. Jednych i drugich w polskim miale może więc być odwrotnie: najdrobniejszych trzykrotnie więcej, a najgrubszych trzykrotnie mniej. Regułą jest jednak, że im mniejsza jest zawartość w miale ziaren z górnego zakresu jego rozdrobnienia, tym proporcjonalnie mniej jest ziaren największych wielkości 20÷30 mm.

Z przywołanej treści publikacji, jednym z nielicznych tam stwierdzeń niemijających się z prawdą jest: „Paliwo (czytaj: ziarno węgla) o większych średnicach zastępczych opada bezpośrednio na przednią część rusztu, natomiast odległość w jakiej opada podziarno jest w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do średnicy zastępczej.” (Ust. 86; pkt d; [3]).

Zgodnie z tym, przy narzucaniu węgla z trzykrotnie większą ilością ziaren najmniejszych i odpowiednio trzykrotnie mniejszą ilością ziaren największych, te najmniejsze w obszarze ich wrzucania na ruszt (najdalej od jego przodu) muszą ułożyć się grubą warstwą, natomiast na przodzie rusztu (gdzie do jego pokrywania jest trzykrotnie mniej ziaren najgrubszych) pokrycie rusztu węglem będzie kilkakrotnie mniejsze.

Taki mechanizm pokrywania rusztu węglem o dużym rozdrobnieniu czyni niemożliwym prawidłową pracę paleniska jako narzutowego. W jego rozwiązaniu z narzutem pneumatycznym pozostaje tylko maksymalne skrócenie odległości narzucania węgla aby pokrywał on także przednią część rusztu, co jednak sprowadza proces spalania węgla na pozostałej długości rusztu jak w palenisku warstwowym, ze wszystkimi tego ujemnymi konsekwencjami.

Tak też się to działo w przypadku modernizacji będących przedmiotem owych publikacji. Według późniejszego rektora politechniki i kilkunastu wtedy z nim związanych: z zastosowaniem „kaskadowej aeroseparacji podziarna miału węglowego”, a nie nieudolnie skonstruowanego paleniska narzutowego z pneumatycznym narzutem węgla.

b. Z kilku powodów wyniki pracy tak zmodernizowanych kotłów (mimo rzekomego zastosowania trzech wynalazków byłego rektora politechniki, z których faktycznie zastosowano jeden i w jednym typie kotła) musiały być nieporównywalnie gorsze od uzyskiwanych pół wieku wcześniej w Związku Radzieckim, bowiem;

- W przypadku zmodernizowanego kotła typu WR10-010 zmieniono konstrukcję rusztu przez zastosowanie „liniowej” klapy według wynalazku P 295528, będącej odwrotnie całkowicie nieliniową (patrz część 130).

- Nie zdając sobie sprawy jaką energię musiałby mieć strumień powietrza przy zastosowaniu narzutu pneumatycznego, zastosowano bardzo małe wentylatory; przykładowo w kotle typu WLM5-1 silnik tego wentylatora miał moc zaledwie 3 kW (Ust. 86; b; [1]); energię tego narzutu dodatkowo bardzo zredukowano stosując do narzutu nie powietrze, lecz spaliny; niezależnie od obniżenia energii wyrzutu, część sprężu tego wentylatora pochłonęło podciśnienie panujące w kotle w miejscu pobierania spalin oraz opory przepływu spalin w kanałach doprowadzających spaliny do wentylatora; dużą stratę tego sprężu musiały także spowodować opory w kanałach doprowadzających powietrze do samych dysz.

- W odróżnieniu od rozwiązań radzieckich (Rys. 128a), gdzie każdą dyszę obsługiwał jeden dozownik, dla wszystkich dysz zastosowano wspólny dozownik bębnowy, przez co węgiel spadał z niego także bezpośrednio na ruszt (w przerwach między dyszami, a więc poza działaniem strumienia wypływającego z nich powietrza).

- Do modernizacji kotła typu WLM5-1 zastosowano wynaleziony przez inż. J. Kopydłowskiego rozdrabniacz, nie mając jednak pojęcia w którym miejscu go zamontować aby spełniał swoje zadanie; zamiast nad dozownikiem bębnowym, zamontowano go pod nim (Rys. 129a); po stwierdzeniu całkowitej jego nieskuteczności w takim położeniu, w kotle WR10-010 zrezygnowano już z niego (Rys. 129b).

- W kotle WR10-010 pozostawiono długie na dwa metry przednie sklepienie (zapłonowe), przy całej długości rusztu rzędu 6 metrów; porównaniem może służyć Rys. 128; to sklepienie na Rys. 129b nie odpowiada stanowi faktycznemu.

- Jak wynika z treści publikacji i referatu, po uruchomieniu zmodernizowanych kotłów nie miano najmniejszego pojęcia jak prowadzić proces spalania węgla w tak zmodernizowanym palenisku; dostatecznie dowodzi tego informacja, że w kotle WLM5-1 wysokość warstwy węgla na ruszcie wynosiła 40 centymetrów, czyli około pół metra (Ust.86; d; [2]); przecież z tak wysoką warstwą nikt na ruszcie węgla nie spala.

Zmodernizowane w ten sposób kotły pracowały jak te z obecnym wyposażeniem ich w „palenisko kaskadowe” pochodzące z tego samego źródła, czy z „kaskadowym podajnikiem węgla”, dając już wtedy przedsmak skutków, będących dalszym zwiększeniem marnotrawstwa węgla (patrz część 143).

Przejście w kotle z ową „kaskadową aeroseparacją” na te obecnie stosowane rozwiązania było bardzo proste. Wystarczyło tylko wyłączyć wentylator do pneumatycznego narzutu węgla. O tym, że paleniska zmodernizowane z jej zastosowaniem już faktycznie pracowały jak te obecne, stanowiła bardzo niska prędkość wylotu powietrza z dysz, przy której o narzucaniu nim węgla na ruszt nie mogło być mowy.

c. Jakiemu wyłącznemu celowi miało służyć wyposażanie kotła w „palenisko z kaskadową aeroseparacją podziarna miału węglowego”, to ujawnia dopiero Rys. 129c pochodzący z opisu wynalazku P 296580.

Miało ono mianowicie powodować układanie się węgla na pokładzie rusztowym warstwami, przy największych ziarnach leżących na nim, z następnymi kolejnymi warstwami nad nimi, składającymi się stopniowo z coraz mniejszych ziaren, do owego „podziarna”, mającego leżeć na samej górze.

Jak niedorzecznym było zrealizowanie czegoś takiego pneumatycznym narzutem węgla na ruszt, to dostatecznie dowodzi tego Rys. 128d. Potwierdza to także opis działania palenisk narzutowych w książce profesora Teodora Wróblewskiego (Ust. 85).

Nieświadomie potwierdzili to także autorzy tego pomysłu (Ust. 86; d; [2]). Wyjątkowo bezmyślnym jest - po stwierdzeniu, że „Paliwo (czytaj: ziarno węgla) o większych średnicach zastępczych opada bezpośrednio na przednią część rusztu, natomiast odległość w jakiej opada podziarno jest w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do średnicy zastępczej.” - wniosek że „ ... warstwę paliwa na ruszcie tworzą cząstki o średnicach zastępczych malejących w kierunku jej powierzchni. W rezultacie uzyskuje się nowy jakościowo proces spalania” (Ust. 86; pkt d; [3]).

To ułożenie się węgla na ruszcie coraz mniejszymi ziarnami w kierunku do góry warstwy miałoby następować dzięki temu, że na ruszt w kierunku jego tyłu spadają coraz to mniejsze ziarna węgla. Bardzo sugestywnie jest ono pokazane jako szczegół „A” na Rys. 129a.

W pierwotnym pomyśle takie ułożenie się ziaren węgla wcale jednak nie miało spowodować wyposażenie kotła w palenisko narzutowe z pneumatycznym narzutem wegla, lecz wynalazek P 296580 dokonany z udziałem późniejszego rektora politechniki. Z Rys. 129c, pochodzącego z opisu tego wynalazku, można dowiedzieć się, że takie układanie się ziaren węgla na ruszcie miała zapewnić pochyła perforowana blacha (poz. 3). Ze zsuwającego się po niej z reguły zbrylonego węgla drobne ziarna miały przelatywać przez otwory w niej, a grubsze zsypywać się po niej, Na końcu blachy grubsze odbijając się od przegrody (poz. 4) miały spadać jako pierwsze na ruszt, a na nie miały zsypywać się ziarna drobniejsze. Rysunek nie precyzuje oczywiście które, z całej gamy ziaren składających się na zróżnicowanie ziarnistości miału węglowego, zaliczono do grubych, a które do drobnych, nie mówiąc o „podziarnie”.

Zarówno wynalazek z Rys. 129c, jak i drugi z Rys. 129d nie zostały jednak nawet zastosowane w owych „kaskadowoaeroseparacyjnych” modernizacjach, chociaż w cytowanych publikacjach zostało to stwierdzone (Ust. 86; e; [2]).

Po co węgiel ma się układać na ruszcie warstwami od ziaren największych na dole do najmniejszych u góry, tego treść owych publikacji nie wyjaśnia. Wydaje się jednak, że pozostawanie pod warstwą żużla schodzącego z rusztu paleniska warstwowego dużej ilości drobnych ziaren niespalonego koksu na naukową ocenę zasługuje. Oczywiście bez takich wniosków, które obecnie tylko potęgują i tak już bardzo duże marnotrawstwo węgla w polskiej energetyce przemysłowej i ciepłownictwie.

Załączniki I i II (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 Wrocławskiej
	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. … .”

Realizacji tego wynalazku podjął się dyrektor jednego z czołowych obecnie producentów kotłów i palenisk rusztowych. Stało się to po tym, jak z końcem lat 80-tych u. w. w stosunku do niego i byłego rektora politechniki inż. J. Kopydłowski nie wyraził zgody na dalsze realizowanie przez nich modernizacji kotłów z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego - po zorientowaniu się, że obaj z różnych powodów wyjątkowo się do tego nie nadają.

Według danych z połowy lat 70-tych firmy Detroit Stoker, największa długość rusztu przy jego ruchu do przodu wynosiła 6400 mm.

[1] Prof. dr hab. inż. Stanisław Mańkowski, dr inż. Ryszard Zwierzchowski, dr inż. Jerzy Pieniążek, mgr inż. Maciej Stępniewski, mgr inż. Zbigniew Kovats: Modernizacja źródeł ciepła; Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja; nr 4/1992 r.

[2] Mgr inż. Zbigniew Kovats: Wstępne doświadczenia z eksploatacji paleniska z kaskadową areroseparacją podziarna w kotle WLM5; Gospodarka Paliwami i Energią; nr 1/1994 r.

[ 3] Stanisław Mańkowski, Mieczysław Dzierzgowski, Andrzej Wiszniewski, Instytut Ogrzewnictwa i Wentylacji Politechniki Warszawskiej: Charakterystyka cieplna zmodernizowanego kotła WR10 z zastosowaniem aeroseparacji.

Nie zaszkodzi wiedzieć, że czegoś takiego jak „podziarno” nie ma w sortymentach miałowych polskiego węgla kamiennego (patrz normę G-97001 -Węgiel kamienny; Sortymenty.

Pomysł w zgłoszeniu patentowym P 296580 jest oczywiście takim samym rozwiązaniem technicznym, jak przykładowo na latarkę do wchodzenia po jej świetle do góry, tylko że ten ostatni pochodzi z dowcipu o zamkniętych w domu dla nienormalnych.

6

---