Motta: 1 „Ze względu na kłopoty związane z rusztem nie można było przeprowadzić ... badań ... . (czytaj: kotła WRp46 w WPEC -Wałbrzych)” - mgr inż. Józef Wasylów w maju 1984 r. 2. „Występują nadal problemy z ... zwiększoną w stosunku do palenisk rusztowych (czytaj: warstwowych) awaryjnością pokładu rusztowego.” - naukowcy z IMiUE Politechniki Śląskiej w marcu 1997 r.

Tarnowskie Góry, 2010-10-17 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 129

Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego

z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.

7. 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 dwudziesta.

Po spowodowaniu niezrealizowania faktycznie w ogóle zadań kierunku 5 Programu Rządowego PR-8, innym skutkiem wydania BPPTiF „PROERG” polecenia niewykonywania prac dotyczących kotłów było uniemożliwienie zapobieżenia produkowania po dziś dzień przez ZUK-Stąporków rusztów będących wyjątkowymi bublami.

Skutek całkowitego braku specjalistycznej wiedzy w Centralnym Biurze Konstrukcji Kotłów oraz w Zakładach Urządzeń Kotłowych - stwierdzonego w 1986 r. przez Naczelną Izbę Kontroli (NIK), z potwierdzeniem tego faktu w tym samym roku przez Główny Inspektorat Gospodarki Energetycznej (GIGE) - w odniesieniu do rusztu zastosowanego w paleniskach narzutowych konstrukcji CBKK.

Wszystkie kotły typoszeregów ORp i WRp konstrukcji CBKK, z urządzeniami paleniska narzutowego wyprodukowanymi przez ZUK-Stąporków, zostały wyposażone w ruszt z ciężkim pokładem, niczym nie różniącym się od zastosowanego wcześniej w tysiącach polskich kotłów rusztowych z paleniskiem warstwowym.

Gdzie więc problem z ogromną awaryjnością tego rusztu w palenisku narzutowym konstrukcji CBKK, jaka ujawniła się po przystąpieniu do rozruchu z początkiem1983 r. kotła wodnego typu WRp46, utrzymującą się według naukowców z IMiUE jeszcze w 1997 r. w odniesieniu do kotła parowego ORp50.

Oczywiście wobec faktu, że całkowicie bezawaryjnym okazał się ruszt w uruchomionym już w 1972 r. kotle parowym typu OR32 zmodernizowanym w toruńskiej „Elanie” z zastosowaniem paleniska narzutowego - według dokumentacji wykonanej w 1971 r. pod kierownictwem inż. J. Kopydłowskiego.

Zarówno zmodernizowany kocioł parowy typu OR32, jak i kocioł parowy typu ORp50 oraz kocioł wodny typu WRp46 były wyposażone w podwójny ruszt z ciężkim pokładem. Oba kotły parowe miały przy tym dokładnie taką samą szerokość rusztu (2x2500 mm), a w ruszcie kotła WRp46 obie jego połówki były tylko o jedną rusztowinę szersze (2x2900 m).

Ustęp pięćdziesiąty. Zarówno w palenisku warstwowym, jak i narzutowym, z rusztu spada bardzo gorący żużel. Fakt, że bywa on rozżarzony do czerwoności jest zjawiskiem normalnym. Nie jest oczywiście normalnym, że w obu paleniskach źle eksploatowanych z rusztu spada także palący się węgiel - z jego dopalaniem się w znajdującym się pod rusztem leju żużlowym. Musi więc być oczywistym, że części metalowe i mechanizmy rusztu znajdujące się nad lejem żużlowym poddane są działaniu bardzo wysokiej temperatury, szczególnie przy nieopanowaniu procesu spalania węgla. W palenisku warstwowym lej żużlowy znajduje się jednak z tyłu komory paleniskowej, a wał napędowy rusztu z przodu (w ruszcie podwójnym - wały). Wał napędowy nie podlega więc w nich działaniu wysokiej temperatury pochodzącej od spadającego z rusztu żużla, pozostając zimnym wraz ze swoimi łożyskami.

W palenisku narzutowym pokład rusztowy nie przemieszcza się jednak w kierunku do tyłu komory paleniskowej, lecz do przodu. Także więc z przodu komory paleniskowej musi znajdować się lej żużlowy.

1. Patrząc na lewą stronę Rys. 113, będącego rysunkiem zestawieniowym modernizacji kotła OR32 i porównując z Rys. 114, nietrudno się zorientować, że w kotle tym z przodu nie ma wałów napędowych rusztu (Rys. 114a), lecz że w tym miejscu znajdują się żeliwne segmenty (Rys.114b), po których w tysiącach polskich kotłów z paleniskiem warstwowym toczą się rolki nośne pokładu rusztowego z tyłu rusztu nad lejem żużlowym. Wały napędowe rusztu muszą więc w tym kotle znajdować się z drugiego końca rusztu, gdzie poddane są działaniu tak samo niskiej temperatury jak w palenisku warstwowym, znajdując się z przodu.

Do modernizacji w 1972 r. kotła typu OR32 ruszt dla paleniska warstwowego został wykorzystany jako obrócony o 180 stopni (mówiąc już bardzo obrazowo - jako wstawiony do kotła przodem do tyłu).

2. We wszystkich kotłach typoszeregów ORp i WRp z paleniskiem narzutowym wał napędowy znajduje się tak samo z przodu rusztu, jak w palenisku warstwowym, chociaż lej żużlowy znajduje się w nich także z przodu. We wszystkich tych kotłach wały napędowe podlegają wydłużeniu wskutek ich nagrzewania, mogącemu powodować zakleszczanie się łożysk w oprawach, jeśli nie przewidziano tego wydłużania się w konstrukcji ich łożyskowania lub przy ich montażu - ze skutkami jak w przypadku wirników narzutników - część 127.

Pozostawienie wałów napędowych z przodu o wiele jednak gorszy skutek spowodowało w przypadku największych kotłów (ORp50 i WRp46) wyposażonych w ruszt podwójny. Wał napędowy każdego z tych dwóch rusztów ma jedną z opraw łożysk znajdującą się w środku szerokości rusztu, jako osadzoną w ścianie działowej wspólnej ich skrzyni podmuchowej. Konstrukcyjnie pozostają one całkowicie odsłonięte od strony leja, zarówno od czoła, jak i od dołu. Niczym także nie są osłonięte od promieniowania z leja i przestrzeni nad nim rurki mające doprowadzać smar do tych łożysk. Rozżarzony żużel spada wprost na nie.

W efekcie znajdujące się w oprawach baryłkowe łożyska pracują nie tylko w wysokich temperaturach, na które ich konstrukcja nie pozwala, lecz dodatkowo bez uzupełniania smaru i jeszcze gorzej, bo z wcześniejszym spieczonym działaniem wysokiej temperatury - jeśli pod jej wpływem wcześniej nie wyciekł, pozostawiając łożysko suchym. Stopniowe zakleszczanie się łożysk w końcowym efekcie musi spowodować ukręcenie się czopa wału.

Ustęp pięćdziesiąty pierwszy.

1. W kotłach typoszeregów ORp i WRp zostały dodatkowo zastosowane ruszty z typoszeregu rusztów Rtw i Rtp konstrukcji FPM-Mikołów z lat 60-tych u. w. Tymi rusztami zastąpiono wcześniej produkowane ruszty typu Rł z ciężkim pokładem, produkowane w dwóch wersjach. Jedna ich wersja była przewidziana dla mniejszych kotłów (typu OKR5 i WLM5), a druga dla kotłów większych. Jedno co je różniło, to były średnice kół napędzających łańcuchy pokładu rusztowego. W rusztach dla kotłów mniejszych miały one średnicę podziałową Dp=372 mm, a w rusztach dla kotłów większych średnicę podziałową Dp=516 mm.

Jednak po przeciwnej stronie rusztu, w miejscu gdzie rusztowiny muszą zejść z powierzchni pokładu rusztowego aby nawracać pod skrzynią podmuchową rusztu, we wszystkich kotłach z paleniskiem warstwowym rusztowiny te zataczały promień zewnętrzny wynoszący R=395 mm (Rys. 114b), przy toczeniu się wałków nośnych pokładu rusztowego po bieżniach żeliwnych segmentów o promieniu wynoszącym 260 mm (Rys. 114b). Niewiele mniejszy promień zataczają one w kotłach z paleniskiem warstwowym po zastąpieniu w rusztach Rtw i Rtp żeliwnych segmentów bębnem z rury o średnicy 457 mm.

2. W typoszeregach rusztów Rtw i Rtp zastosowano jednak jednakową dla wszystkich średnicę kół napędowych Dp=372 mm. To rozwiązanie spowodowało, że przy pozostawieniu w kotłach ORp i WRp wału napędowego z przodu rusztu, rusztowiny miały zataczać się wokół niego promieniem zewnętrznym wynoszącym zaledwie R=276 mm. Przy takim promieniu ich wymagany w tym miejscu swobodny obrót o 180 stopni w trzymaczach, w których osadzone są po siedem, okazał się jednak niemożliwy.

Ustęp pięćdziesiąty drugi.

1. W mniejszych kotłach z paleniskiem warstwowym nad bocznymi uszczelniaczami pokładu rusztowego znajdowała się ściana z betonu żaroodpornego, a w dużych kotłach parowych komora przyrusztowa części ciśnieniowej kotła o przekroju kwadratowym. Zarówno betonowa ściana, jak i kwadratowa komora spełniały to samo zadanie co widoczny na Rys. 115c żeliwny segment przylegający to takiej okrągłej komory przyrusztowej.

Dokumentację na to rozwiązanie ZUK-Stąporków otrzymał już w 1977 r. z przeznaczeniem do wyprodukowania dla kotłów OR40-010 obecnej kotłowni SFW ENERGIA w Gliwicach. Żeliwny segment służy jako zakończenie dolnej krawędzi bocznej ściany komory paleniskowej i zarazem jako osłona przed promieniowanej dolnej części okrągłej komory przyrusztowej, będąc zarazem skutecznie chłodzonym wodą wypełniającą komorę.

Pod żeliwnym segmentem znajdują się żeliwne uszczelnienia pokładu rusztowego, jako stosowane we wszystkich dotychczasowych rusztach z ciężkim pokładem.

2. W kotłach typoszeregów ORp i WRp powtórzono jednak rozwiązanie zastosowane już w kotle OR16-101 z paleniskiem narzutowym (dalej w dokumentacji z 1972 r. dla kotłów OR16-102) przedstawione na Rys. 115b. Było ono wzorowane na rozwiązaniu radzieckim dla kotłów z okrągłymi komorami przyrusztowymi, przedstawionym na Rys. 115a. Jednak wyjątkowo bezmyślnie, ponieważ ów nowy segment uszczelnienia bocznego rusztu (zastępujący ten z Rys. 115c; d; f) nie tylko umieszczono w pewnym oddaleniu od komory paleniskowej, lecz dodatkowo nawet odizolowano od niej. Takie rozwiązanie segmentu uszczelniającego musi powodować nadmierne przegrzanie jego części wystającej ponad powierzchnię pokładu rusztowego prowadzące do jej zniszczenia, a nadmierne różnice w wydłużaniu się bardzo gorącej górnej części w stosunku do dolnej mogą powodować nawet jego pękanie w miejscu połączenia ze stalową konstrukcją rusztu. Więcej w tej sprawie czytaj w Załączniku do części 78.

Ustęp pięćdziesiąty trzeci.

1. Skutek bezmyślnych rozwiązań konstrukcyjnych rusztów dla kotłów typoszeregów ORp i WRp oraz ignorowania przez CBKK wcześniejszych projektów wynalazczych autorstwa inż. J. Kopydłowskiego obecny prezes PEC-Wałbrzych mgr inż. Franciszek Waśniowski w odniesieniu do kotła typu WRp46 relacjonował w 1986 r jak następuje:

„Pod koniec 1983 roku rozpoczęto rozruch kotła na „gorąco”, który w sezonie grzewczym 1983/1984 trwał od grudnia 1983 do końca lutego 1984 roku oraz od kwietnia 1984 roku do końca sezonu grzewczego. Kocioł pracował dorywczo. Rozruch kotła utrudniały występujące w krótkich odstępach czasu awarie poszczególnych zespołów kotła.

I tak, w odpowiedzi na wadliwą pracę rusztu (czytaj: w związku łamaniem się rusztowin wskutek niemożliwości ich swobodnego obracania się wokół kół napędowych mających za małą średnicę - Ustęp 51), wykonane w ZUK mechanizmy łańcuchowo-obciążnikowe, przeznaczone do podtrzymywania opadających rusztowin w miejscu przejścia łańcucha przez wał napędowy blokowały gorący żużel w przedniej części kotła (czytaj: rusztu) tuż przed przesypem (czytaj: przed spadnięciem żużla z rusztu do leja żużlowego). Po kilkunastodniowej eksploatacji, mechanizmy te uległy przepaleniu.

W związku z trudnościami w ustaleniu przyczyny łamania rusztowin, przedstawiciele CBKK zalecają wymianę pokładu rusztowego. Wymianę pokładu zakończono w początkach kwietnia 1984 roku. Przy pracy rusztu na zimno, zjawisko się powtarza.” Koszt samego pokładu rusztowego według obecnych cen wynosił 140 tysięcy złotych.

„Na wniosek pracownika ZUK, zapada decyzja o wyjęciu co siódmej rustowiny i pracy kotła na gorąco. Brak rusztowin ułatwia (czytaj: potęguje) przesyp gorącego węgla i żużla do spodniej części rusztu (czytaj: do lejów stref podmuchowych), która ulega stopniowemu niszczeniu. Przesyp ten zostaje zmniejszony przez wstawienie, w miejscu 7 i 6 rusztowiny, rusztowiny zastępczej o szerszym grzbiecie.”

Przy cenie tych „szerszogrzbietowych” rusztowin równej cenie rusztowiny 395 wynoszącej obecnie 8,8 zł za sztukę, sam koszt ich zakupu wynosiłby 8193 zł. Pod wykonanie tych rusztowin trzeba było jednak dodatkowo wykonać formy kokilowe, ponieważ wcześniej nikt takich „szerszogrzbietowych” rusztowin nie stosował, co musiało przekroczyć koszt ich odlania w żeliwie.

„W takim stanie technicznym kocioł pracował do zakończenia sezonu grzewczego 1983/1984 oraz w sezonie 1984/1985 od listopada do marca 1985 r. W kwietniu 1985 roku ponownie kocioł został wyłączony z ruchu.

W celu uporania się z dużą awaryjnością i wadliwością zespołów kotła, podjęto decyzję o przeprowadzeniu remontu modernizacyjnego.

Remont ten obejmował: ... 2. Zamontowanie na wale napędowym rusztu kół do napędu łańcucha rusztu o zwiększonej średnicy.

„ ... 6. Remont rusztu, polegający na wymianie przepalonych elementów. „Całość prac wykonano ... do 10 listopada 1985 roku”

Zastosowanie kół o zwiększonej średnicy do napędu rusztu wyeliminowało łamanie rusztowin.”

Zmieniono wtedy koła napędowe o średnicy Dp=372 mm na koła o średnicy Dp=516 mm. Koszt tych kół, jako zastosowanych już w 1983 r. - po zapytaniu inż. J. Kopydłowskiego co jest tego powodem - według obecnych cen wynosiłby zaledwie 11.000 zł.

„W styczniu 1986 r. ... ruszt znowu dał znać o sobie. Mianowicie podczas remontu modernizacyjnego nie można było zamocować uszczelnień żeliwnych w prawej bocznej ścianie rusztu, wskutek jej wcześniejszego wypalenia. Wykonano więc uszczelnienia ze stali żaroodpornej, spawając je miejscowo do bocznej ściany kotła. W ten sposób nie uzyskano pełnego pokrycia uszczelnień przez łańcuch rusztu. Trwałość tak wykonanych uszczelnień odpowiadała trwałości obmurza. Wobec powyższego, prawa strona rusztu była systematycznie przepalana, powodując częste awarie rusztu.

... poprawność prac całego rusztu będzie można ocenić po obecnym sezonie grzewczym (czytaj: z 1986 na 1987 r.) - mianowicie został zamontowany nowy ruszt w wersji zmodernizowanej.”

Czyli drugi już jako cały jeśli chodzi o jego stalową konstrukcję od rozpoczęcia zimnego rozruchu kotła oraz z trzecim kompletnym pokładem rusztowym kosztującym 140 tysięcy złotych według obecnych cen. Ile od rozpoczęcia rozruchu kotła typu WRp46 wymieniono dodatkowo zniszczonych części przy pracy dwóch pierwszych kompletów pokładu rusztowego w ruszcie dostarczonym wraz z kotłem, tego oczywiście nikt nie byłby w stanie zliczyć. Bardzo dużych kosztów całej nowej stalowej konstrukcji rusztu oraz jej wymiany inż. J. Kopydłowski oczywiście nie zna. Tak samo jak nie zna kosztów niezliczonej ilości wykonanych do tego czasu remontów rusztu oraz kosztów usuwania niezliczonych jego awarii.

Czy jest jednak do pomyślenia aby w całym tłumie specjalistów z poza przemysłu kotłowego, z naukowcami z Politechnik włącznie, przez prawie trzy lata nie znalazł się nikt zdolny do trafnej oceny co jest powodem ciągłego łamania się rusztowin przy ich obracaniu się wokół wałów napędowych rusztu. Choćby z tego powodu, że nic takiego nie miało miejsca w pracujących w tej samej kotłowni dwóch kotłach typu WLM25 z paleniskiem warstwowym, mających ruszty nie tylko z tym samym pokładem rusztowym, lecz także o identycznej szerokości (2x2500 mm).

2. W sprawie kotła parowego typu OR50p, do uruchamiania którego przystąpiono dokładnie dziesięć lat później, bo 9 marca 1993 r., od naukowców z IMiUE Politechniki Śląskiej w 1997 r. można się było jednak kolejno dowiedzieć:

„W okresie od 15.10.1993 do 12.11.1996 r. przeprowadzono łącznie 10 remontów, w tym 3 remonty awaryjne. W czasie remontów planowanych dokonano: przeglądu, naprawy, bądź wymiany ściągaczy rusztu, odcinków uszczelnień bocznych rusztu, czyszczenia stref podmuchowych (czytaj: normalnie leje stref podmuchowych obsługa kotła opróżnia z przesypu na bieżąco) ... wymiany uszkodzonych rusztowin (czytaj: tego także dokonuje się na bieżąco, a w prawidłowo eksploatowanym kotle z paleniskiem narzutowym rusztowiny są wyjątkowo mało podatne na uszkodzenie), naprawy kapitalnej rusztu. W ramach remontów awaryjnych (dwa jedynie w kwietniu i maju 1994 r.) dokonano wymiany wału tylnego rusztu (urwanie czopa - czytaj: chyba wału przedniego) i łożysk oraz ściągaczy rusztu. W czasie trzeciego remontu awaryjnego (listopad 1996 r.) wymieniono nadpalone ściągacze rusztu (czytaj: inż. J. Kopydłowski nie może doszukać się powodów „nadpalenia” ściągaczy rusztu, mogło chodzić tak jak wyżejo trzymacze rusztowin), czyszczono strefy podmuchu.”

Można się było także w owym 1997 roku dowiedzieć od nich, że „ ... kocioł OR50 z paleniskiem narzutowym należy uznać jako udany pod względem zastosowanych rozwiązań konstrukcyjnych i montażu, z wyjątkiem rusztu (materiały i wykonanie.”

Załączniki: Załączniki I ÷III (-) Jerzy Kopydłowski

7. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja

ul. Czackiego 3/5, 00-043 Warszawa

8. Energetyka, Redakcja

ul. Jordana 25; 40-952 Katowice

9. BTK, mgr inż. Karol Machura i mgr inż. Józef Wasylów

ul. Zagórska 83; 42-680 Tarnowskie Góry

(w związku z treścią)

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

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

Będącego w tym czasie w początkowym etapie trwającego kilka lat jego „rozruchu”.

W palenisku narzutowym, z kilku powodów, pokład rusztowy pracuje w o wiele lepszych warunkach, niż w kotle z paleniskiem warstwowym.

O awaryjności rusztu nie ma także żadnej wzmianki w relacjach, czy w sprawozdaniach z badań, dotyczących zmodernizowanych według dokumentacji inż. J. Kopydłowskiego od 1981 r wielu kotłów z zastosowaniem paleniska narzutowego - rutynowo, w ocenie naukowców z IMiUE.

Pierwsze swoje zastosowanie znalazło ono w dokumentacji kotła typu OR16-110 wykonanej przez inż. J. Kopydłowskiego w 1974 r. (projekt wynalazczy CBKK nr ewid. 33/74 z 1974.10.10, uznany przez to biuro za nieprzydatny do stosowania).

Po prawie trzech latach od rozpoczęcia rozruchu kotła na zimno.

Przy ówczesnej już jego wiedzy jako także jedynego polskiego konstruktora rusztów, do uniknięcia samego łamania się rusztowin nie potrzeba było nawet wymiany kół napędowych na większe. Radykalnym rozwiązaniem, które zaproponowałby także z kilku innych powodów, byłoby przeniesienie wałów napędowych rusztu do tyłu. Pozostanie przy tym faktem, że w konstruowaniu przez FPM-Mikołów rusztów podwójnych (typoszeregu Rtp) nie miano odchodzić od żeliwnych segmentów, zastępując je obrotowym bębnem.

Trwałość obmurza była oczywiście żadna.

Inż. J. Kopydłowski koła o średnicy Dp=372 mm wcześniej pozostawił z przodu w pierwszym modernizowanym kotle OKR5. Po informacji, że w uruchomionym ruszcie łamią się rusztowiny, w tym samym dniu polecił telefonicznie zamówić w FPM-Mikołów komplet 5 kół o średnicy Dp=516 mm do wymiany na nie.

Do tego stwierdzenia jakoś nie pasują równoczesne ich stwierdzenia, że „występują nadal problemy z nawrotem lotnego koksiku”, także o „nieprawidłowej technologii spalania węgla, lokalnym braku powietrza i tzw. zimnym spalaniu.”

Wszystko to oczywiście w związku z dokonaną wówczas oceną kotła ORp50 i kotła ORp35 konstrukcji CBKK, bo o zmodernizowanych do tego czasu wielu kotłach z zastosowaniem w nich najdoskonalszego w świecie polskiego paleniska narzutowego, to naukowcy ci wiedzieli wtedy wyłącznie ze słyszenia, nie dopuszczając zarazem nawet myśli aby oświecił ich w tym jak należy inż. J. Kopydłowski.

4

Każdego kto może uzupełnić treść opowieści lub ma uwagi do niej uprasza się o podzielenie się nimi, z gwarancją załączenia ich do kolejnej części opowieści dla zapoznania z nimi wszystkich otrzymujących ją.

---