Tarnowskie Góry, 2008.08.17

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 dziewiętnasta

Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego

z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.

B. O działaniach agenta SB, którymi uniemożliwił opanowanie przez polski przemysł kotłowy produkcji palenisk narzutowych, będących jedynymi pozwalającymi na ekonomiczne i proeko- logiczne spalanie węgla w kotłach rusztowych - część siedemnasta

II. Skutki niewykonania decyzji ze stycznia 1974 r. Rady Technicznej CBKK poprawienia wykazanych przez inż. J. Kopydłowskiego wielu błędnych rozwiązań urządzeń paleniska narzutowego popełnionych w dokumentacjach wykonawczych (warsztatowych) kotłów typu OR6,5-011 i OR16-102 serii informacyjnych oraz polecenia przez tą radę zastosowania zarówno w nich, jak i w nowych dokumentacjach parowych i wodnych kotłów rozwiązań konstrukcyjnych tego paleniska autorstwa inż. J. Kopydłowskiego -część dziewiąta.

Wyjaśnienie dlaczego inż. J. Kopydłowski na przekór wszystkiemu i wszystkich przez wiele lat udoskonalał światową technikę spalania węgla przy jego narzucie na ruszt, ze zrealizowaniem tego w stworzonym przez siebie polskim palenisku narzutowym - część pierwsza.

Powód pierwszy: ponieważ w palenisku warstwowym ekonomicznie i zarazem proekologicznie można spalać tylko niektóre wydobywane w Polsce węgle kamienne, a w palenisku narzutowym wszystkie.

Podstawą nigdy niespełnionej decyzji z 1985 r. (patrz pismo do IMiUE z 2008.08.03) wstrzymania przez przemysł kotłowy produkcji kotłów rusztowych z paleniskiem warstwowym, z całkowitym przejściem na produkcję kotłów wyposażonych w palenisko narzutowe, mogła być tylko treść artykułu p.t. „Dlaczego paleniska narzutowe” w nr 3 z 1976 r. Gospodarki Paliwami i Energią, z pełnym jej potwierdzeniem najpierw wnioskami z wykonanych w 1977 r. przez Ośrodek Badawczo Rozwojowy Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej (patrz pismo do IMiUE z 2008.08.03) porównawczych badań amerykańskich kotłów z paleniskiem narzutowym i odpowiadających im wydajnością kotłów parowych typu OR16 z paleniskiem warstwowym i następnie wnioskami z wykonanych na początku 1985 r. przez ten sam OBR GIGE badań kotła wodnego typu WLM5-1, zmodernizowanego przez zastąpienie dotychczasowego paleniska warstwowego polskim paleniskiem narzutowym.

Decyzja ta nie mogła mieć nic wspólnego z efektami działalności CBKK, ponieważ na czas jej wydania od początku 1983 r. w ówczesnym WPEC w Wałbrzychu czyniono tylko skrajnie nieporadne działania aby pierwszy kocioł wodny typu WRp46 z paleniskiem narzutowym konstrukcji CBKK chociaż tylko na krótko utrzymać w ruchu, a jego praca ciągła okazała się możliwa dopiero na koniec 1986 r. wyłącznie za sprawą inż. J. Kopydłowskiego, co jednak nie zmienia faktu, że nadal jako całość pozostaje on technicznym bublem.

Treść artykułu p.t. „Dlaczego paleniska narzutowe” była powtórzeniem oceny wyników eksploatacyjnych polskich kotłów rusztowych - z podaniem sposobu ich poprawy - dokonanej przez inż. J. Kopydłowskiego w pierwszej połowie lat sześćdziesiątych dwudziestego wieku na zlecenie Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej (ówcześnie PIGPE), opublikowanej następnie w postaci artykułu zamieszczonego w nr 6/1966 r. GPiE, gdzie bardzo złe wyniki eksploatacyjne tych kotłów odniesione były do hipotetycznych wówczas efektów, jakie mogłyby osiągać kotły rusztowe wyposażone w palenisko narzutowe.

W treści napisanego dziesięć lat później artykułu p.t. „Dlaczego paleniska narzutowe” te same wyniki eksploatacyjne zostały odniesione do wyników badanego przez CBKK w latach 1969÷1973 kotła typu OR6,5-030 oraz na początku 1973 r. kotła typu OR2,5-010. W stosunku do możliwości, jakie daje polskie palenisko narzutowe, były to oczywiście wyniki mierne.

Oto wnioski z tego artykułu:

1. gwarancja osiągnięcia przez kocioł wydajności projektowej i łatwego jej przekroczenia,

2. wysoka sprawność kotła i płaski charakter jej przebiegu w funkcji obciążenia kotła

3. spalanie z niskim współczynnikiem nadmiaru powietrza w szerokim zakresie zmiany obciążenia kotła,

4. uniknięcie wzrostu straty wylotowej przy obniżaniu obciążenia kotła,

5. niska strata paleniskowa,

6. bardzo mała bezwładność cieplna paleniska.

Wszystko to w pełni potwierdzono we wnioskach z późniejszych badań kotłów dokonanych przez OBR GIGE, uzupełniając o następujące stwierdzenia:

a. z badań kotłów z amerykańskim paleniskiem narzutowym:

można w nich bez trudności spalać węgiel o wartości opałowej 13400÷14200 kJ/kg, o dużej zawartości popiołu i dużym rozdrobnieniu, co w palenisku warstwowym jest praktycznie niemożliwe; w stosunku do decydującego znaczenia na pracę paleniska warstwowego takich właściwości fizyczno-chemicznych węgla, jak zawartość popiołu, wilgotność, rozdrobnienie, zawartość części lotnych, na pracę paleniska narzutowego ich wpływ jest minimalny; w odróżnieniu od paleniska warstwowego palenisko narzutowe pozwala na automatyczną jego regulację.

b. z badań kotła zmodernizowanego przez samo przejście na spalanie węgla przy jego narzucie na ruszt:

w kotle pracującym stabilnie jego projektowa wydajność została przekroczona o150 % i należy traktować ją jako wydajność maksymalną trwałą; przy tej wydajności sprawność cieplna kotła wynosiła 80 %, a temperatura spalin wylotowych 175^oC, podczas gdy przed modernizacją kocioł osiągnął tylko projektową wydajność przy sprawności 68 %; bardzo niska jest strata w spalinach wylotowych z kotła i bardzo niska zawartość w nich tlenu; można w nim spalać węgiel zawierający do30 % popiołu; kotły z paleniskiem narzutowym „to obecnie jedyny kierunek w zakresie kotłów rusztowych”.

Podstawowa właściwość węgla kamiennego

stanowiąca o jego przydatności do spalania w palenisku warstwowym z rusztem łuskowym.

Pozostanie faktem, że kompleksową oceną wyników badań pracujących w kraju tysięcy kotłów z paleniskiem warstwowym zajął się w połowie lat sześćdziesiątych dwudziestego wieku dopiero inż. J. Kopydłowski. W żadnym z wielu sprawozdań z tych badań, na których się opierał, nie podano jednak jaka była spiekalność spalanego węgla, a nawet kopalni, z której on pochodził. Ta właściwość węgla nie interesowała także badających i oceniających kotły z paleniskiem warstwowym i narzutowym jak wyżej. Dla nich właściwościami fizyczno-chemicznymi węgla wpływającymi na proces jego spalania w kotle rusztowym były tylko: wartość opałowa, zawartość popiołu i wody, jego rozdrobnienie oraz zawartość części lotnych, której wahania w typach węgla przeznaczonego do celów energetycznych nie mają żadnego znaczenia. Nie brano również pod uwagę bardzo istotnej dla procesu spalania węgla w warstwie właściwości, jaką są temperatury mięknienia i topnienia popiołu.

W sprawozdaniu z badań przeprowadzonych w 1977 r. przez OBR GIGE podane jest aż pięć kopalń, z których węgiel dla porównania wyników spalany był zarówno w kotłach amerykańskich, jak i polskich. Stąd też wiadomo, że przynajmniej w przypadku czterech z nich był to całkowicie niespiekający się węgiel płomienny typu 31, z bardzo dobrymi wynikami spalania uzyskanymi w ocenie przeprowadzających badania w kotłach z paleniskiem narzutowym i z bardzo złymi przy spalaniu go w palenisku warstwowym.

Inż. J. Kopydłowski poprawienia samej konstrukcji paleniska warstwowego podjął się po raz pierwszy w 1989 r. Oto charakterystyczne treści korespondencji, jaka wywiązała się w związku z tym między Fabryką Maszyn ówczesnej Huty Stalowa Wola i ówczesną Centralą Zbytu Węgla:

1. Inż. J Kopydłowski do Fabryki Maszyn (pismo z 1989.10.10): Dostarczany Fabryce węgiel niespiekający się nie nadaje się do spalania na ruszcie (czytaj: łuskowym w palenisku warstwowym). Jednoznacznie stwierdza to zachodnia literatura specjalistyczna, a ja mam tego świadomość przez prawie 35 lat praktyki konstruktora kotłów. Węgiel niespiekalny w kotle rusztowym (czytaj: z paleniskiem warstwowym) powoduje duży spadek jego wydajności i sprawności, a więc duży wzrost zużycia węgla. Przy próbach dociążenia kotła spalającego taki węgiel gwałtownie wzrasta zawartość części palnych w żużlu, a przy niskim obciążeniu bardzo wysoki jest nadmiar powietrza w spalinach, a tym samym wysoka strata ciepła unoszonego ze spalinami do atmosfery. Kotły rusztowe spalające węgiel niespiekalny odprowadzają do atmosfery kilkakrotnie wyższą ilość pyłu. ... Proszę więc nie zwracać uwagi na rozdrobnienie węgla i zawartość popiołu w nim (byleby nie był to przerost) oraz na jego kaloryczność, a jedynie zapewnić sobie dostawę węgla o liczbie Rogi 20 ÷30. ... Uprzedzam jednak, że o tym co piszę w Centrali Zbytu Węgla nie mają zielonego pojęcia i w zabiegach o zmianę węgla trzeba uzbroić się w cierpliwość. Zacytowana treść pisma nie jest pełna, bo wszystko po kolei.

2. Fabryka Maszyn do CZW (pismo z 1989.10.23): Informujemy, że węgiel jaki otrzymujemy do spalania w naszych kotłach WCO80 posiada za małą liczbę Rogi, t zn. jest niespiekalny, przez co dochodzi do słabego spalania i niedogrzania zakładu. Prosimy o przydzielenie nam kopalni, która dostarcza węgiel o liczbie Rogi 20÷30, t zn. słabo spiekalny.

3. Notatka służbowa spisana w Fabryce Maszyn z udziałem przedstawiciela CZW (z 1989.11.23 - treść będąca stanowiskiem przedstawiciela CZW): Spiekalność węgla o której wspomina pismo jest jedną z właściwości węgla, która podczas jego odgazowania sprzyja tworzeniu się koksu. Ta cecha węgla jest pożądana w gazownictwie. Nie ma więc możliwości otrzymania do celów energetycznych miału o podanej liczbie RI. (dopisek: trzeba wiedzieć, że liczba RI 20÷30 to dolny zakres spiekalności węgla typu 32.2, przewidzianego do spalania w kotłach, a nie do produkcji koksu). Dodaje się, że ze wzrostem zapopielenia maleje jego zdolność do spiekania się. Przy zawartości popiołu do 25%, a taka zawartość jest przewidziana dla posiadanych kotłów, nawet przy dostawach węgla koksującego byłaby spiekalność znikoma.

4. Fabryka Maszyn do CZW (pismo nr 10510, z 1989.12.19): Z treści notatki z dnia 1989.11.23 spisanej w naszym zakładzie wynika, że Wasz przedstawiciel nie ma pojęcia o wpływie spiekalności na proces spalania węgla w kotle rusztowym, jak również jaką liczbą Rogi charakteryzują się węgle do celów energetycznych. Informujemy więc, że żądaną przez nas liczbę RI 20 ÷30 mają węgle do celów energetycznych typu 32. Prosimy więc o zmianę dostarczanego nam aktualnie węgla typu 31 na węgiel typu 32. Ze swej strony deklarujemy gotowość poinformowania Centrali Zbytu Węgla o ile poprawią się wyniki eksploatowanych kotłów WC80 po przejściu ze spalania węgla typu 31 na węgiel typu 32.

5. CZW do Fabryki Maszyn (pismo nr T-2/AZ/WE/1541, z 1990.01.02): W nawiązaniu do Waszego pisma znak 10510/89, z dnia 19.12.1989 r. informujemy, że pomimo Waszej sugestii posiadamy jednak rozeznanie odnośnie spiekalności wydobywanego węgla, jak i jego parametrów technicznych mających istotny wpływ na proces spalania. Poniżej przedstawiamy nasze stanowisko w tej sprawie. Zgodnie z PN-82/G-97002 „Węgiel kamienny. Typy”, do celów energetycznych przeznacza się węgle typu 31,32 i 33. Węgle te spalane są we wszystkich paleniskach rusztowych (warstwowych i narzutnikowych), jak i w paleniskach pyłowych eksploatowanych w kraju. Spiekalność węgla, bardzo istotna w pewnych technologiach użytkowania węgla (np. odgazowanie, wytlewanie) nie ma znaczącego wpływu na sam proces spalania węgla w paleniskach rusztowych. Podstawowe własności węgla decydujące o jego przydatności dla określonego paleniska to: wartość opalowa, zawartość popiołu, zawartość wilgoci, zawartość części lotnych, temperatury charakterystyczne przemian popiołu. Również w wymaganiach paliwowych dla poszczególnych palenisk podawanych przez projektanta (producenta ) kotła w dokumentacjach technicznych parametr ten (liczba Rogi) nie jest podawany. Przeprowadzone w latach ubiegłych z inicjatywy Centrali Zbytu węgla badania różnych palenisk, podczas których spalano miały typu 31,32 i 33 z różnych kopalń, nie wykazały istotnego wpływu na uzyskiwane wyniki cieplne. Osiągnięcie zmniejszenia zużycia węgla tylko przez spalanie miału innego typu, przy porównywalnych parametrach energetycznych (wartość opałowa, zawartość popiołu) jest zatem nierealne. W świetle powyższego informujemy, że nie mamy możliwości zagwarantować Wam takich dostaw aby Wasze kotły były opalane miałem o zdolności spiekania RI=20÷30.

6. Fabryka Maszyn do CZW (pismo nr DI/1197/90, z 1990.01.24): Jedyną logiczną przyczyną uzasadniającą odmowę dostarczenia nam węgla typu 32 lub węgla typu 33 do celów energetycznych może być brak rozeznania jakie kopalnie wydobywają taki węgiel. Prosimy więc o dostarczenie wykazu kopalń z których możecie dostarczać nam węgiel, a wskażemy Wam te, które wydobywają węgiel nadający się do spalania w kotłach rusztowych.

7. Fabryka Maszyn do CZW (pismo nr DI/37/90, z 1990.03.12): Przypominamy, że do tej pory nie otrzymaliśmy odpowiedzi na nasze pismo DI/1197/90 z dnia 1990.01.24 dotyczące wykazu kopalń, z których węgiel nadawałby się do spalania w naszych zmodernizowanych kotłach rusztowych WCO80.

8. CZW do Fabryki Maszyn (pismo nr T-2/AZ/WE/326, z 1990.03.20): Informujemy, iż dostawy miałów w przyszłych kwartałach możemy realizować z różnych kopalń, między innymi z kopalni Wujek, Jowisz , Niwka Modrzejów, Szombierki.

Otrzymując to pismo (nawet w oryginale), inż. J. Kopydłowski zajrzał do posiadanego od 1974 r. zestawienia wszy-stkich ówczesnych kopalń z podaną spiekalnością w RI wydobywanego węgla według danych Głównego Instytutu Górnictwa (GIG), z którego wynikało, że Jowisz i Niwka Modrzejów wydobywają węgiel o RI=0, a Wujek i Szombierki o RI=20÷40, czyli węgiel typu 32.2. Te dwie kopalnie wskazał więc zaraz Fabryce Maszyn na dostawców węgla dla niej.

Oto co w sprawie właściwości węgla jaką jest spiekalność

można dowiedzieć się z książki profesora Teodora Wróblewskiego

Ponieważ koks węgli długopłomiennych (czytaj: płomiennych typu 31) nie spieka się, więc strata w lotnym koksiku może być znaczna. Należy unikać podmuchu i gracowania paleniska. Spalając węgle płomiennogazowe (czytaj: gazowo-płomienne typu 32) można osiągnąć wysokie wydajności palenisk nawet bez podmuchu powietrza. Węgle spiekające się i węgle zawierające dużo popiołu należy spalać na rusztach specjalnych. „

Ruszt wędrowny z podmuchem strefowym (czytaj: palenisko warstwowe z rusztem łuskowym) nadaje się do spalania dowolnego paliwa o ziarnie poniżej 50 mm. Najczęściej jednak spalane są węgle o pewnej spiekalności i odpowiedniej charakterystyce przemian popiołu. Wskazane jest unikanie spalania na ruszcie wędrownym i w ogóle w paleniskach warstwowych węgli niespiekających się, ... gdyż występują duże straty w paliwie unoszonym ze spalinami.

Jak mało jest wydobywanego w Polsce węgla o „pewnej spiekalności”, to wynika z załączonej Tablicy I. Natomiast z ponad trzydziestoletniego polskiego doświadczenia wiadomo, że w palenisku narzutowym można ekonomicznie i proekologicznie spalić węgiel z każdej polskiej kopalni. Inż. J. Kopydłowski jest świadom tylko pojedynczych przypadków, w których w polskim palenisku narzutowym spalany był węgiel odpowiadający swoją właściwością - jaką jest spiekalność - wymaganiu stawianemu temu węglu przy jego spalaniu w palenisku warstwowym z rusztem łuskowym.

O wyjątkowej bezmyślności przedstawicieli ówczesnej Centrali Zbytu Węgla w podejściu do właściwości węgla jaką jest jego spiekalność stanowi natomiast już sama treść normy typy węgla (G-97002 - patrz załącznik 2). Jak bowiem można uznać za przydatne do spalania w palenisku warstwowym węgle o dowolnej spiekalności w zakresie od zera do 55, a o spiekalności większej od 55 już nie. Zwłaszcza w związku z treścią odpowiedzi udzielanych Fabryce Maszyn. Z treścią tej normy - jeśli chodzi o jej ostatnią kolumnę - stało się tak z tego powodu, że redagujący tą normę naukowcy z Głównego Instytutu Górnictwa o wpływie spiekalności węgla na proces jego spalania na ruszcie nie mieli przysłowiowego „zielonego pojęcia”.

W sprawie treści ostatniej jej kolumny jest również inne logiczne wytłumaczenie, pasujące do „planowej” gospodarki socjalistycznej. Mianowicie dyrektywne, że węgle nadające się do produkcji koksu są dla koksowni, gazowni i gazokok- sowni, a całą resztę, a ściśle to co w niej gorsze, pozostawia się do spalenia w kotłach, w zrozumieniu jak popadnie i z byle jakimi efektami jeśli chodzi o kotły rusztowe, o czym łatwo się przekonać wchodząc choćby na składowisko żużla jakiejś kotłowni.

Załącznik:

Tablica I i Typy węgla wg PN-82/G-97002.

Do wiadomości:

1. Raciborska Fabryka Kotłów „RAFAKO”

ul. Łąkowa 31, 47-300 Racibórz

2. Sędziszowska Fabryka Kotłów „SEFAKO”

ul. Przemysłowa 9, 28-340 Sędziszów (-) Jerzy Kopydłowski

3. Fabryka Palenisk Mechanicznych,

ul. Towarowa 11, 43-190 Mikołów

4. Zakłady Urządzeń Kotłowych „Stąporków”

ul. Górnicza 3, 26-220 Stąporków

5. Biuro Techniki Kotłowej, ul Zagórska 83,

42-680 Tarnowskie Góry, mgr inż. Józef Wasylów,

mgr inż. Karol Machura.

6. 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 inni.

Przez co poza energetyką zawodową dysponuje ona kotłami o konstrukcjach pochodzących sprzed wojny i sięgających w zakresie kotłów o małych wydajnościach okresu wojen napoleońskich.

Aniela Kopydłowska, Jerzy Kopydłowski: Dlaczego paleniska narzutowe, GPiE, nr 3/1976 r.

Sprawozdanie z pomiarów energetycznych kotła typu WLM5-1 nr fabryczny 28807 z paleniskiem narzutnikowym, OBR Gospodarki Energetycznej w Katowicach, zlecenie nr 2840/DZ-2.

dokonanymi również porównawczo z wynikami badań tego kotła wykonanymi przed jego modernizacją.

po zwolnieniu stamtąd na koniec 1974 r. inż. J. Kopydłowskiego.

Jerzy Kopydłowski: Straty ponoszone przez gospodarkę narodową z powodu braku postępu technicznego w budowie małych i średnich kotłów, Gospodarka Paliwami i Energią, nr 6/1966.

W stosunku do możliwości, jakie daje polskie palenisko narzutowe, były to oczywiście wyniki mierne. Na czas badań kotła typu OR6,5-030 w ogóle nie wiedziano jak eksploatować palenisko narzutowe. Nie działała w nim również instalacja nawrotu lotnego koksiku oraz powietrza wtórnego. Kocioł 0R2,5-010 w te instalacje w ogóle nie był wyposażony. Pozbawiony był również podgrzewacza wody, co decydowało o wysokiej temperaturze spalin wylotowych.

W kotle wodnym typu WLM5-1 badanym na początku 1985 r. w kotłowni Olkuskiej Fabryki Naczyń Emaliowanych.

był to kocioł wodny typu WCO80.

Jak „prorocze”, były to słowa, wystarczy doczytać do pkt 8.

Ściśle poufne: wszystkie przywołane treści pism kierowanych przez Fabrykę Maszyn do CZW były uzgadniane z inż. J. Kopydłowskim, natomiast w CZW jego kolega ze studiów udzielał na nie odpowiedzi w ogóle się z nim nie konsultując.

Węgiel z ówczesnej kopalni Jowisz był cały czas spalany podczas badań w latach 1969÷1973 kotła typu OR6,5-030 w Stacji Prób i Badań Przemysłu Kotłowego przy kopalni Jowisz. Taki sam niespiekający się węgiel typu 31 był spalany podczas badań w 1973 r. kotła typu OR2,5-010, tylko z ówczesnej kopalni Radzionków.

Teodor Wróblewski, Adam Pepłowski, Henryk Górecki: Urządzenia kotłowe, PWT W-wa, 1960 r.

Profesor Teodor Wróblewski w 1965 r. był organizatorem konferencji kotłowej we Wrocławiu, na którą inż. J. Kopydłowski napisał referat zawierający pierwsze polskie informacje o amerykańskim palenisku narzutowym, nie będąc na niej następnie obecnym, ponieważ nie został delegowany z CBKK jako jedyny do którego Profesor zwrócił się tam o napisanie referatu na nią - dziwiąc się następnie jego nieobecności w liście do niego, który dotąd zachował się. W odróżnieniu od kilku pracujących tam wówczas inżynierów, z agentem SB włącznie, będących wychowankami Profesora, inż. J. Kopydłowski był po specjalności maszyny i urządzenia energetyczne Politechniki Śląskiej.

Na czas opracowywania tej normy nie wiedziano nawet, że nie tylko na Zachodzie, ale nawet u Wielkiego Brata istnieje palenisko narzutowe..

3

---