Motto: „Wiele chybionych rozwiązań (czytaj: z kotła WRp46 ) nie zostało przeniesionych do kotła OR50 ”- naukowcy z IMIUE Politechniki Śląskiej. |
Tarnowskie góry, 2010.02.21
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 dziewięćdziesiąta piąta
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego
z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
F. Wyjaśnienie powodów trwającej przez ostatnie 20 lat istnienia Peerelu zapaści jego przemysłu kotłowego w dostarczaniu krajowi dobrych konstrukcji kotłów rusztowych - niezależnie od nieopanowania przez ten przemysł produkcji samych palenisk narzutowych - z której ówczesne jego fabryki już później nie wyszły - część czterdziesta piąta.
Wyjaśnienie dlaczego zapotrzebowanie na duże parowe kotły rusztowe zamiast unikatowymi w skali światowej konstrukcjami według wynalazku nr 82638, może być pokrywane tylko produkcją technicznych monstrum w rodzaju wyprodukowanego przez „RAFAKO” - Racibórz kotła OR35 dla NZPT w Brzegu, lub „zmodernizowanego” kotła OR32 w OPEC Grudziądz
- część piąta, o skutkach całkowitego odsunięcia inż. J. Kopydłowskiego od udziału w opracowaniu w 1967 r. projektu technicznego kotła typu OR16-101, a w 1968 r. dokumentacji wykonawczej (warsztatowej) kotła OR16-101, od której dokumentacja wykonawcza z 1972 r. kotła typu OR16-102 różniła się tylko rozwiązaniem urządzeń samego paleniska narzutowego - ciąg dalszy.
P. Wyjaśnienie dlaczego,
wbrew temu co w 1997 r. nazmyślali naukowcy z IMiUE Politechniki Śląskiej,
przemysł kotłowy Peerelu po kotłach typu OR16-102
nie wyprodukował już żadnego dobrego dużego kotła rusztowego.
(część jedenasta)
IX. O tym, że na czas konstruowania i produkcji kotłów typoszeregów ORp i WRp z paleniskiem narzutowym, zarówno w CBKK, jak i w Zakładach Urządzeń Kotłowych w Stąporkowie nie było nawet żadnego konstruktora rusztów - choćby z nazwy - część druga.
5. Wykazanie, że w byłym przemyśle kotłowym Peerelu nie tylko nie było, lecz również nadal nie ma żadnego konstruktora rusztów.
a. We wszystkich kotłach typoszeregów ORp i WRp zastosowano ruszt z ciężkim pokładem rusztowym. Początkiem jego stosowania w palenisku narzutowym konstrukcji CBKK była przebudowa w 1968 r. kotła typu Stirling w kopalni Jowisz, wyprodukowanego z takim rusztem w połowie lat 20-stych u. w. Zmiany samego rusztu polegały na usunięciu kosza węglowego i warstwownicy oraz przełożeniu pokładu rusztowego do jego ruchu do przodu. W odróżnieniu od tego co działo się w latach 1983÷1985 z rusztem kotła WRp46 w Wałbrzychu (patrz pkt IX.2 części 94), problemów mechanicznych z tym rusztem nie było żadnych.
Kolejną dokumentację rusztu w takim rozwiązaniu z przeznaczeniem dla kotła typu OR16-101z paleniskiem narzutowym wykonano w CBKK w 1968 r. (rysunek zestawieniowy nr 0-1157434), a następnie powtórzono w 1972 r. dla kotłów serii informacyjnej typu OR16-102. Autorem adaptacji rusztu dla kotła OR16-101 był jednak techn. Zbigniew Sypniewski, zmarły przedwcześnie na zawał zimą 1970 r., wcześniejszy autor chyba wszystkich dokonywanych w CBKK adaptacji rusztów firmy Steinmühler z przeznaczeniem dla uruchamianej po wojnie produkcji dużych kotłów rusztowych z paleniskiem warstwowym i produkowanych jak przed wojną przez Fabrykę Palenisk Mechanicznych w Mikołowie.
Równocześnie z konstruowaniem w CBKK palenisk narzutowych, w fabryce tej zabrano się za konstruowanie rusztów, a jakby tego było mało, traktując konstruowane w CBKK paleniska narzutowe jako konkurencję dla ich rozwiązań, jako rusztów w zastosowaniu dla palenisk warstwowych. Pierwszym owocem „radosnej twórczości” fabryki był typoszereg rusztów Rts, które w praktyce okazały się wyjątkowymi technicznymi bublami (patrz część 35 opowieści).
Kolejnym owocem jej „radosnej twórczości” konstrukcyjnej było datowane przynajmniej od 1969 r. konstruowanie typoszeregów rusztów Rtw i Rtp dla dużych kotłów (patrz część 36), na produkcję których decyzją ówczesnego Zjednoczenia „MEGAT” skazano następnie byłą fabrykę sprzętu górniczego, przemianowaną na Zakłady Urządzeń Kotłowych (ZUK-Stąporków).
Opracowywanie tej dokumentacji w FPM-Mikołów cechowała skrajna niemrawość, ponieważ dopiero w lutym 1974 r. (pismem nr AH/kG/MB/74 z 1974.02.11) zwrócono się do „FAKOP” Sosnowiec, że chcą według tej dokumentacji wyprodukować ruszty dla pozostałych 11 (z łącznie wyprodukowanych 14 kotłów typu OR16-102 z paleniskiem narzutowym). Uzasadnienie niewyrażenia na to zgody przez „FAKOP” (pismem nr 20719/TK2/ML/74 z 1974.02.26 było) wyjątkowo niedorzeczne, ponieważ brzmiało: „Wprowadzenie zmian (czytaj: w rozwiązaniu konstrukcji rusztu) byłoby bardzo kłopotliwe ze względu na zaawansowane projekty kotłowni.” Niedorzeczność ta brała się stąd, że jaka by nie była konstrukcja rusztu, to przecież nie mogła mieć ona najmniejszego wpływu na rozwiązanie samej kotłowni.
FPM w kwietniu 1974 r. zleciła jednak taką adaptację, z jej następnym dokonaniem przez CBKK w sierpniu 1974 r. Jednak „FAKOP” nie wyraziła zgody na wyprodukowanie rusztów w tym rozwiązaniu dla pozostałych kotłów typu OR16-102, uzasadniając to (w piśmie nr 21424/TK2/ML/74 z 1974.09.17) jak następuje: „Ponieważ Inwestorzy otrzymali podkłady do projektowania kotłowni, kooperacja została zabezpieczona, kotły będą produkowane w pierwszym kwartale 1975 r., wszelkie zmiany w dokumentacji samego kotła są wręcz niemożliwe. Intencją naszą jest zakończenie produkcji tych kotłów w dotychczasowej wersji, żądamy więc dostawy rusztów według wymagań naszego zamówienia.”
Przy zastosowaniu tych rusztów już w kotłach OR16-102, uruchamianych od 1976 r., nie byłoby przynajmniej trzyletniego marazmu w trwającym w latach 1983÷1985 rozruchu kotła WRp46 (patrz część 94). Jak najszybsze uruchomienie kotła z prototypowym rozwiązaniem rusztu z nowego typoszeregu wymagało również racjonalne działanie, o które jednak fabryki kotłowe Peerelu posądzić było nie sposób.
Kolejnej adaptacji rusztu typoszeregu Rtp CBKK musiało dokonać już w 1977 r. dla kotła OR50-030, a inż. J. Kopydłowski dokonał jej dla kotła OR40-010 na początku 1978 r. (patrz część 36 ). W jednym i w drugim przypadku ruszty te miały za małe koła łańcuchowe, bo takie same jak w ruszcie kotła WRp46, które dopiero pod koniec 1985 r. wymieniano w nim na większe, a następnie w wielu innych wyprodukowanych do tego czasu rusztach dla kotłów typoszeregów ORp i WRp, czyli ponad dziesięć lat po niewyrażeniu przez „FAKOP” zgody na zastosowanie takiego rusztu w kotle typu OR16-102, kiedy w 1976 r. sam inż. J. Kopydłowski byłby zainteresowany poinformować zaraz co należało by robić aby nie było jak z kotłem WRp46 w Wałbrzychu.
O tępym podejściu w FPM-Mikołów do konstruowania rusztów Rtw i Rtp stanowi już sam sposób łączenia jego części stalowych przy montażu w kotle. W oryginalnej przedwojennej dokumentacji tych rusztów wszystko było skręcane na śruby, a więc techniką stosowaną krótko po pierwszej wojnie światowej i tak też przewidywała to dokumentacja FPM-Mikołów. To rozwiązanie już powodowało, że skrzynie podmuchowe rusztu po jakimś czasie traciły szczelność, jako że na gęstości skręcania blach ze sobą oszczędzano. Przejścia na ich spawanie dokonał dopiero inż. J. Kopydłowski, adaptując z wyższej konieczności (patrz część 36) ruszt Rtp dla kotła OR40-010. Kiedy następnie skorzystano z przejścia na spawanie blach w ZUK-Stąporków w produkcji tych rusztów i czy w ogóle, tego ustalić nie sposób.
Skutek zastosowania rusztów Rtw i Rtp dopiero w kotłach z paleniskiem narzutowym konstruowanych w CBKK w drugiej połowie lat 70-tych u. w. był taki, że do końca nie dysponowano żadnym doświadczeniem z ich pracy, abstrahując od faktu że gdyby nawet był, to i tak w przemyśle kotłowym Peerelu nie było nikogo, kto potrafiłby z tego skorzystać.
Niezależnie bowiem od tego, po przeniesieniu przez powstałe Zjednoczenie „MEGAT” (wyjątkowo niechlubnie zapisane nawet jak na historię Peerelu) produkcji rusztów do ZUK-Stąporków, przez około 20-lat w przemyśle kotłowym nikt nie zajmował się konstruowaniem rusztów łuskowych z ciężkim pokładem, a jedynie w 1985 r. w związku z rozruchem kotła WRp46 zorientowano się, że w zastosowaniu dla kotłów z paleniskiem narzutowym trzeba stosować w nich koła łańcuchowe o większej średnicy (patrz część 94).
Natomiast po czasie, kiedy inż. J. Kopydłowski już maksymalnie usprawnił konstrukcję rusztu łuskowego, w tym w szczególności sposób doprowadzenia powietrza podmuchowego pod ruszt, obie fabryki (ZUK-Stąporków oraz FPM-Mikołów) zaczęły prześcigać się która wyprodukuje ruszt w bardziej nieudolnym rozwiązaniu i dalej w tym rywalizują. Oczywiście już wyłącznie w produkcji rusztów w zastosowaniu do paleniska warstwowego.
W tym prześciganiu się, która swoją produkcją rusztów spowoduje większe marnotrawstwo węgla w kotłach rusztowych, obie otwarły się na zachodnią granicę oraz sięgnęły po rozwiązania rodzimych „wynalazców”.
Przykład pierwszy (patrz część 29 opowieści).
ZUK-Stąporków nabył licencję na wynalazek nr 168300 p.t. „Klapa regulacyjna strefy powietrza pierwotnego szkieletu mechanicznego rusztu łuskowego kotła węglowego.” Mówiąc normalnym językiem: na rozwiązanie klapy regulacji dopływu powietrza do leja strefy podmuchowej.
Według pracownika fabryki, wychwalającego w 1997 r. to rozwiązanie (patrz część 29), zastąpiono w nim dotychczasową klapę regulacyjną, niezabezpieczającą jego zdaniem regulacji dopływu powietrza „w zasadzie już po około 10 procentach otwarcia” otworu wlotowego do leja strefy podmuchowej, innym kształtem tego otworu, który „pozwala na dławienie podawanego powietrza w pełnym zakresie, co pozwala osiągnąć stałoprocentową liniową charakterystykę powietrza podmuchowego ... co ma szczególne znaczenie dla automatyzacji procesów spalania.”
Z rysunku załączonego do opisu tego wynalazku (będącego Rys.17 w części 29) łatwo jednak można się zorientować, że otwór według wynalazku (jako wykonany w cylindrycznej ścianie) ma kształt trójkąta równomiernego, z powiększaniem swojego przekroju wlotowego w kierunku podstawy trójkąta, czyli coraz bardziej w miarę zmiany kąta położenia obrotowej klapy, będącej taką samą jak w dotychczasowych rozwiązaniach. Klapa w swoim działaniu musi więc powodować wyjątkowo nieliniowy dopływ powietrza do strefy podmuchowej, akurat odwrotnie od intencji autorów tego wynalazku.
Konstruktor rusztów przede wszystkim wiedziałby, że nie można skonstruować obrotowej klapy zapewniającej proporcjonalny do stopnia jej otwarcia dopływ powietrza podmuchowego do strefy. O przepływie powietrza przez przymykany przez nią otwór decyduje bowiem również ciśnienie powietrza panującego w leju strefy podmuchowej, zależne od oporu stwarzanego przez warstwę węgla i pozostającego z niego żużla leżącego na pokładzie rusztowym. Jest to rodzaj drugiej klapy regulującej przepływem powietrza przez pokład rusztowy ze skrzyni podmuchowej rusztu poprzez strefę podmuchową. Natomiast wartość ciśnienia dynamicznego powietrza przepływającego przez otwór wlotowy do strefy zależy od kwadratu prędkości przepływającego przez ten otwór powietrza, przy wartości tego ciśnienia będącej pochodną różnicy ciśnienia powietrza w skrzyni podmuchowej rusztu oraz zmiennego ciśnienia powietrza w strefie podmuchowej, którego wartość zależy zarówno od stopnia otwarcia klapy, jak i od owego oporu stwarzanego przez pokład rusztowy oraz przez to co na nim zalega.
Kształt otworu, w postaci trójkąta równomiernego obróconego podstawą do góry, w początkowym zakresie otwierania się klapy musi powodować bardzo duże spiętrzenie dynamicznego działania strumienia powietrza wypływającego z niego w osi strefy podmuchowej. Samo rozwiązanie konstrukcyjne klapy wyklucza możliwość wyeliminowania bardzo ujemnego w skutkach dynamicznego oddziaływania strumieni powietrza przepływających wewnątrz skrzyni podmuchowej na równomierność przepływu powietrza przez pokład rusztowy ponad strefą podmuchową.
Przykład drugi (patrz część 30 opowieści).
Żaden konstruktor rusztów z prawdziwego zdarzenia nie zastosowałby dozownika bębnowego w miejsce dotychczasowej warstwownicy w celu rozluźnienia warstwy węgla wprowadzanego na ruszcie w palenisku warstwowym, ze wskazaniem celowości jego stosowania przy spalaniu węgla gorszej jakości. Jest to skutek niezdolności do pojmowania, że warstwa takiego węgla powinna być akurat sprasowana.
Rozluźnienie tej warstwy miałoby sens tylko przy spalaniu wysoko spiekalnych węgli do produkcji koksu, a więc dodatkowo o małej zawartości popiołu. Można by wtedy oczekiwać, że taki węgiel przy odgazowywaniu z niego części lotnych będzie miał mniejszą skłonność do tworzenia dużych brył koksu, uniemożliwiających spalanie z niskim nadmiarem powietrza i zagrażających trwałości rusztowin.
Węgle płomienne oraz gazowo płomienne o dużym rozdrobnieniu i dużej zawartości popiołu, jak również węgle spiekające się będące odpadem kopalnianym, powinny być akurat przy wprowadzaniu na ruszcie do paleniska sprasowane, wzorem węgla w bateriach koksowniczych. Właśnie z tego powodu aby w procesie odgazowania części lotnych w możliwie maksymalny sposób aglomerować w bryłki koksu. Niespiekającym się węglom płomiennym wprawdzie się to nie uda, jednak dzięki sprasowanej warstwie ich drobne ziarna zostaną przytrzymane przez sąsiadujące z nimi większe ziarna skały płonnej ulegające w tym czasie procesowi spiekania się.
Rozluźnienie warstwy mogłoby służyć jedynie łatwiejszemu przepływowi przez nią powietrza podmuchowego, które będzie jednak tylko powodować wydmuchiwanie z niej drobniejszych ziaren węgla i powstającego koksu. Do samego procesu odgazowywania w warstwie węgla części lotnych ten przepływ powietrza przez nią jest całkowicie zbędny. Z tego to powodu, zamiast stosować ów bęben, należało by przede wszystkim usunąć spod przedniej części rusztu strefę podmuchową, uwidocznioną zarówno na Rys 19a, jak i na Rys.19b (w części 30), przedstawiających rozwiązania zastosowania owych bębnów.
Zastosowanie tego bębna, w połączeniu z obecnością strefy podmuchowej z przodu rusztu, tylko intensyfikuje proces spalania się powstałego z przodu rusztu koksu w górnej części jego warstwy leżącej na ruszcie, czego konsekwencją jest zalewanie powierzchni tej warstwy płynnym żużlem, uniemożliwiającym spalenie się koksu znajdującego się bliżej pokładu rusztowego. To zjawisko potęguje obecność na obu rysunkach długiego przedniego sklepienia zapłonowego, kierującego niepotrzebnie płomień z palących się części lotnych nad warstwę koksu na ruszcie.
Przykład trzeci (patrz część 38 opowieści).
Żaden konstruktor rusztów z prawdziwego zdarzenia nie zrezygnuje ze skrzyni podmuchowej służącej do doprowadzania powietrza pod ruszt poprzez strefy podmuchowe.
Tymczasem w 1997 r. pracownik FPM-Mikołów wznowioną przez nią produkcję rusztów zachwalał jak następuje (patrz część 38): „Wyeliminowano jedną zbiorczą skrzynię powietrzną, ponieważ nie zapewniała precyzyjnego rozpro-wadzania powietrza”. Uzasadnił nawet dlaczego dopuszczono się tego, mianowicie że jej brak służy maksymalnemu zmniejszeniu emisji do atmosfery tlenków azotu, dwutlenku siarki, tlenku węgla i pyłu, czyniąc zarazem ruszt ekonomicz-nym w eksploatacji, czyli pozwalającym na osiąganie przez kocioł wysokiej sprawności dzięki „precyzyjnej regulacji” powietrza podmuchowego.
Po to aby osiągnąć takie efekty (poza zmniejszeniem emisji dwutlenku siarki, ponieważ na to konstrukcja rusztu nie ma żadnego wpływu), inż. J. Kopydłowski w konstruowanych przez siebie rusztach wykorzystuje akurat obecność w ruszcie skrzyni podmuchowej - przede wszystkim do maksymalnego zniwelowania dynamicznego działania strumienia powietrza podmuchowego bardzo negatywnie oddziaływującego na proces spalania węgla na ruszcie.
Nad użytkownikami kotłów z rusztami z różnymi rozwiązaniami bocznego wlotu powietrza do stref podmuchowych pozostaje jednak jak dotąd tylko ubolewać. Czy może być jednak inaczej, skoro takie rozwiązania propaguje nawet IMiUE Politechniki Śląskiej - patrz część 40 opowieści.
Przykład czwarty
Żaden konstruktor rusztów z prawdziwego zdarzenia nie zastosuje indywidualnej regulacji dopływu powietrza do stref podmuchowych, ponieważ uniemożliwia ona prawidłową - zarówno ręczną, jak i automatyczną - regulację doprowadzenia powietrza pod ruszt na jego długości, a tym samym prawidłowy proces spalania węgla na nim.
Do optymalnego rozwiązania wspólnego uruchamiania klap dopływu powietrza do stref podmuchowych inż. J. Kopydłowski dochodził bardzo długo, a w obu fabrykach i nie tylko tam w tej sprawie nawet nie pojmują o co chodzi.
Dziewiętnasty komunikat nadzwyczajny.
o palenisku narzutowym, „które sprawdziło się jako wyjątek potwierdzający regułę, że tak nie jest”:
Za prawidłowo działające palenisko narzutowe zastosowane w kotle wodnym typu WLM5-0 uważała kopalnia węgla Andaluzja w Piekarach Śląskich.
Załącznik: Załącznik I (-) Jerzy 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
|
|
Ujawnionych podczas jego rozruchu w latach 1983-1986 ( w tych datach nie ma pomyłki), a następnie rzekomo nieprzeniesionych do kotła OR50, którego założenia zostały zatwierdzone przez GRT CBKK 14 listopada 1975 r., z dokumentacją wykonawczą opracowaną w 1977 r. - to nie jest opowiadanie dowcipów.
Nie zaszkodzi przy tym wiedzieć, że fabryka ta cały czas przejawiała wyjątkową awersję do urządzeń paleniska narzutowego.
W tym samym jednak czasie ta sama „FAKOP” przyjmowała bez zastrzeżeń pozostałe zmiany w dokumentacji kotła OR16-102 dostarczane przy specyfikacjach sporządzanych przez mgr inż. Anielę Kopydłowską.
Pisano w czasie, kiedy jeszcze nie wiedziano, że z wymogiem wznowienia produkcji kotłów z paleniskiem narzutowym wystąpi sam rząd Peerelu.
Jak można być tępym w adaptowaniu rusztu łuskowego w zastosowaniu w palenisku narzutowym, to jednym z wielu dowodów jest rysunek CBKK nr B0-1290503 (Załącznik 4 do części 36). Całą tylną strefę podmuchową umieszczono poza komorą paleniskową. Pod rysunkiem jako sprawdzający podpisany jest mgr inż. Karol Machura, jako późniejsza prawa głowa mgr inż. Józefa Wasylowa.
Z Załącznika 2 do niej można dowiedzieć się o perypetiach z samym przyjęciem do wykonania przez ZUK-Stąporków dwóch rusztów typu Rtp dla kotłów OR40-010 obecnej kotłowni SFW ENERGIA, wyprodukowanych w 1981 r. jako pierwsze przez ZUK-Stąporków. O jakości tych rusztów stanowi fakt, że później zostały zezłomowane w całości, z zastąpieniem ich wyprodukowanymi przez byłego głównego mechanika jednego z zakładów mleczarskich, z zastosowaniem rozwiązań z polskiego paleniska narzutowego.
Po przystąpieniu do rozruchu kotła WRp46 z inicjatywy samego CBKK mogło to nastąpić szybko wyłącznie z pomocą sił nadprzyrodzonych (cudem), ponieważ techn. Zbigniew Sypniewski dawno już wtedy nie żył.
Nie było by oczywiście w tym nic dziwnego, gdyby autorem tego wynalazku był ktoś, kto miał trudności w ukończeniu szkoły podstawowej. Głównym autorem tego wynalazku był jednak profesor dr hab. inż., a nawet późniejszy rektor politechniki.
Dodatkowo w rozwiązaniu wobec którego nie pozostaje nic innego jak tylko kręcić kółka na czole.
W związku z treścią załącznika do części 51 opowieści; patrz również Załącznik I do części 95.
4