Tarnowskie Góry, 2009.10.18
Motto: „Jasiu, w dokumentacji kotłów OR16-102 jest bardzo dużo błędów. Wiem, ale ich dokumentacja ma być dostarczona do fabryk w takim stanie w jakim jest.” |
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 siedemdziesiąta siódma
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 dwudziesta siódma
Wyjaśnienie dlaczego zapotrzebowanie na duże 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.
K. Instalacja powietrza wtórnego
Projekt wynalazczy nr 29/74 z 29.08.1974 r. miał tytuł: „Instalacja wtórnego powietrza i nawrotu lotnego koksiku.” Jednak w opinii tego projektu (załącznik II do części 75) o samej instalacji powietrza wtórnego nie ma ani słowa. Nie ma jednak w tym najmniejszej winy ze strony autora tej opinii, w osobie ówczesnego kierownika pracowni palenisk rusztowych. Opis samej instalacji powietrza wtórnego znajdował się bowiem w projekcie wynalazczym nr 32/74 z 10.10.1974 r. p. t. „Konstrukcja nośna kotła OR16-102.”
Ograniczał się on przy tym do takiego opisu obudowy przedniej rusztu (w załączniku I do części 73): „ ... jej część w obrębie okien wylotu węgla z narzutników ma konstrukcję skrzynkową, sztywną mimo swej małej szerokości i stanowiącą koszulkę powietrzną z powietrza doprowadzanego z wentylatora powietrza wtórnego w obręb narzutników. Zastosowana skrzynkowa konstrukcja pozwoliła na zmniejszenie głębokości okna wylotu węgla z narzutnika i na wyeliminowanie odrębnej dyszy pod narzutnikiem, postulowane przez Radę Techniczną d/s Projektowych OBRKiUE w styczniu 1974 r. Rząd dysz powietrznych wspawanych jest obecnie bezpośrednio do blachy skrzynki. Pozwoliła ona jednocześnie na proste rozwiązanie dysz powietrznych nad narzutnikiem, koniecznych w związku z dużym rozdrobnieniem węgla spalanego w kotłach rusztowych.”
Pozostanie jednak faktem, że inż. J. Kopydłowski na ten czas w ogóle nie zdawał sobie sprawy jakiego wynalazku dokonał rozwiązaniem zgodnie z tym opisem. Instalacja powietrza wtórnego to kolektor(y) z dyszami wdmuchującymi powietrze do komory paleniskowej ponad rusztem oraz kanały połączeniowe z wentylatorem, dostarczającym je zarazem do instalacji pneumatycznego transportu nawrotu lotnego koksiku. Sama płaska skrzynia powietrzna nie tylko zastąpiła dotychczas stosowane kolektory mające zawsze ograniczony przekrój, lecz pozwoliła na wprowadzenie dysz powietrza wtórnego do paleniska w miejscu, w którym jedynie właściwie spełnia ono swoje zadanie: na ścianie przedniej komory paleniskowej i nisko nad oknami wylotu węgla z narzutników, a przy tym szeroką strugą obejmującą cały wrzucany do paleniska węgiel.
Na praktyczne zastosowanie wynalazek ten musiał jednak czekać aż do 1982 r. Poczynając od zrealizowania w tym roku modernizacji kotła typu PLM2,5-2 w zakładach „ZAMET” w Tarnowskich Górach, zarówno w przypadku tej modernizacji, jak we wszystkich kolejnych, łącznie z nowym kotłem parowym typu OR40-010 produkcji „FAKOP” - Sosnowiec i kotłami wodnymi typu WAR25 i WAR30 z częścią ciśnieniową wykonaną przez „SEFAKO” - Sędziszów, podstawowa konstrukcja instalacji powietrza wtórnego z kotła OR16-110 nie uległa zmianie, poza samym sposobem doprowadzenia powietrza do skrzyni powietrznej i wyprowadzenia z niego powietrza do inżektorów pneumatycznego transportu lotnego koksiku.
To nieznane wcześniej w technice światowej doprowadzenie powietrza wtórnego do paleniska narzutowego inż. J. Kopydłowski uzasadnił treścią części 17 opowieści, gdzie Rys. 5 przedstawia skrzynię powietrzną w rozwiązaniu z 1974 r. dla kotła OR16-110. Uzupełnieniem tego uzasadnienia jest treść części 49, w której Rys. 37 przedstawia rozwiązanie skrzyni powietrznej stosowane od 1982 r. Jakie stworzyła ona między innymi ułatwienie w rozwiązaniu innego zespołu kotła, którym jest obmurze dolnej części przedniej ściany komory paleniskowej, o tym informuje część 44, z Rys. 28.
Wcale nie należy się jednak dziwić dlaczego nie zastosowano tego rozwiązania nawet w późniejszych konstrukcjach CBKK, skoro naukowiec oceniający wcześniej te konstrukcje jeszcze w 1986 r. w sprawie powietrza wtórnego napisał takie niestworzone brednie (z części 17):
„Zmierzać się powinno do prowadzenia ruchu kotła ze współczynnikiem nadmiaru powietrza dla komory paleniskowej 1,3 - 1,35, przy czym powietrze dostarczane przez ruszt powinno mieć wartość niską 1,1. Przyrost obejmujący powietrze wtórne oraz powietrze pochodzące z nawrotu lotnego koksiku nie powinien przekraczać wartości 0,2 - 0,25.
W innym przypadku (czytaj chyba: w takim przypadku) powietrze wtórne z tylnej ściany ekranowanej kieruje gazy spalinowe z tylnej strefy rusztu (czytaj chyba: z tylnej części komory paleniskowej), tj. tam gdzie następuje silne wydzielanie się części lotnych, w kierunku ekranu przedniego. W ten sposób uzyskujemy intensyfikację procesu mieszania produktów niezupełnego spalania i dopalania sadzy. Wymieszanie wydzielonych, bogatych w części lotne gazów spalinowych z tylnej części komory, zawierających tlenek węgla, wodór, węglowodory, z nadmiarowym tlenem w końcowej części rusztu i tlenu z nadmuchu dysz ekranu przedniego, powinno spowodować właściwy przebieg procesu spalania w zawieszeniu i na ruszcie oraz prowadzenie procesu w sposób zbliżony jak dla kotłów pyłowych.”
Również naukowiec z IMiUE nawet jeszcze później twierdził, że powietrze wtórne powinno być doprowadzone od tyłu komory paleniskowej.
Rozwiązania CBKK tej instalacji, wzorowane bezmyślnie na konstrukcjach amerykańskich, przedstawiają Rys. 1 i Rys. 4 w części 17. W rozwiązaniu dla kotła OR16-102 przedstawionym na Rys. 1 powietrze wtórne nawet w ogóle nie było doprowadzone do przodu komory paleniskowej. Rurociągiem ø 108, a więc niewiele większym od rurociągu ø 89 doprowadzającego powietrze do inżektora, doprowadzono w nim tylko powietrze do zdmuchiwania węgla mogącego gromadzić się na spodzie okna jego wylotu z narzutnika.
Jak instalacja powietrza wtórnego kotła OR16-110 według projektu wynalazczego nr 32/74 złożyła się na techniczną doskonałość polskiego paleniska narzutowego, to dowodzą już tego sprawozdania z badań kotłów wyposażanych w nią począwszy od 1982 r. - z potwierdzeniem podawaną w nich bardzo małą zawartością tlenu w spalinach (czyli z pracą kotła przy niskim współczynniku nadmiaru powietrza) oraz znikomą zawartością w nich tlenku węgla (CO), stanowiącą zarazem o bezdymnym spalaniu.
Do rąk inż. J. Kopydłowskiego trafiły jednak również trzy sprawozdania z badań, w których pomiary kotła zostały poszerzone o dotyczące samej instalacji powietrza wtórnego i integralnie z nią związanej instalacji nawrotu lotnego koksiku. Wyniki tych pomiarów zostały zestawione w Tabeli I.
Poza potwierdzeniem możliwości prowadzenia procesu spalania z bardzo niskim współczynnikiem nadmiaru powietrza i bez obecności tlenku węgla (CO) w spalinach, dowodzą one możliwości pracy kotła z odpowiednio małym udziałem tego powietrza wtórnego, składającego się z powietrzem pierwotnym doprowadzanym przez ruszt na całą ilość powstałych spalin wylotowych z kotła.
Całkowitym zaprzeczeniem tego jest oczywiście dotychczasowa praktyka ruchowa. Zawarte w Tabeli I wyniki pracy kotła typu OKR5 z 2008 r. odpowiadają jego mocy cieplnej rzędu 3 MW, przy której wydajność powietrza wtórnego wynosiła 2500 m3/h (poz. 28). W przeliczeniu na wydajność cieplną kotła typu WAR30 jest to wydajność 25000 m3/h, czyli pięciokrotnie wyższa, od tej przy której pracował ten kocioł podczas jego badań w 1993 r. Jest ona również trzykrotnie wyższa w przeliczeniu danych uzyskanych z badań kotła typu WLM2,5-2.
Wyniki pomiarów zestawione w Tabeli I pozwalają również na zorientowanie się jak łatwo w polskim palenisku narzutowym można optymalizować zużycie powietrza wtórnego do transportu lotnego koksiku. Przy tej samej instalacji tego transportu w kotłach WR2,5-035 i WLM25-2, w tym ostatnim udział powietrza wtórnego do transportu był 2,5 razy większy. Ze sprawozdania z jego badań można jednak dowiedzieć się, że w kotle tym dysze powietrzne inżektorów mające według dokumentacji inż. J. Kopydłowskiego średnicę 22 mm, zastąpiono dyszami o średnicy 33 mm, czyli o przekroju 2,25 razy większym. Dodatkowo w mniejszym stopniu wykorzystano efekt odsysania czynnika nośnego z cykloników (porównaj poz. 15÷17).
Dopiero te badania dały pewną orientację jaka powinna być średnia wartość oporów przepływu spalin przez przelotowy (pośredni) odpylacz spalin o konstrukcji usprawnionej przez inż. J. Kopydłowskiego (patrz część 76 opowieści), aby okazywał się w działaniu zawsze skuteczniejszy od cyklonów pionowych stosowanych powszechnie w kotłach rusztowych. Z poz.32 wynika, że inż. J. Kopydłowski w odpylaczu tym dla kotła typu WAR30 zastosował za dużo zawirowywaczy włączonych równolegle. Jaki to jednak był problem w zaślepieniu części z nich, do zwiększenia prędkości przepływu spalin przez odpylacz, z możliwością dokonania tego również w znany mu inny sposób. Z wartości pod poz. 30 dla tego kotła wynika także, że należało zmniejszyć średnice samych dysz w inżektorach, w stosunku do tych według dokumentacji. Nie wiadomo przy tym czy nie postąpiono z nimi jak w kotle WLM2,5-2.
Okoliczności jakie zaistniały przy późniejszych modernizacjach kotłów z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego całkowicie jednak wykluczały udział w nich inż. J. Kopydłowskiego, poza wykonywaniem samej dokumentacji.
Pierwszy komunikat nadzwyczajny.
o palenisku narzutowym, „które sprawdziło się jako wyjątek potwierdzający regułę, że tak nie jest”:
Za prawidłowo działające palenisko narzutowe eksploatowane przez siebie już przez wiele lat w kotle parowym typu OKR5 uważa Spółdzielnia Mleczarska w Łapach, ul. Brańska 8; prezes mgr inż. Antoni Żdanuk; tel. (085) 715.22.23.
Załączniki: 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
|
|
Co jest między innymi dowodem, że fabryka ta wcale nie musi produkować technicznych bubli.
Nie jest znany przypadek zmierzenia w spalinach kotłowych obecności wodoru, a przy wysokiej temperaturze panującej w palenisku kotła również węglowodorów. Z części palnych może być w nich tylko tlenek węgla i sadza, której jeśli już powstała, to spalić nie sposób.
O tendencyjne ich przedstawienie na korzyść tego paleniska raczej nie może być mowy, ponieważ badania przeprowadził ZBP „ENERGOCHEM”, z podpisem na sprawozdaniach samego jego dyrektora w osobie mgr inż. Czesława Konopka, Jakby tego było mało, to dodatkowo pod obecność tam dr inż. Włodzimierza Turyka, który w 1979 r., a więc ponad dziesięć lat wcześniej powiedział inż. J. Kopydłowskiemu: „Najpierw oprzemy się na konstrukcjach amerykańskich, jak nie zdadzą egzaminu to na konstrukcjach OBRKiUE, a jeśli i te zawiodą, to zwrócimy się do BPPTIF „Proerg”. Tyle że, skończyło się na konstruowaniu ich przez inż. J. Kopydłowskiego na desce kreślarskiej stawianej na stole jadalnym, jako przerobionej z odkupionej z BP „Proerg” przed zwolnieniem go stamtąd na koniec marca 1982 r.
W związku z treścią załącznika do części 51 opowieści.
3