Załącznik I do części 87

Odpis

Mgr inż. Jerzy Kopydłowski: Jak powstawało palenisko narzutowe polskiej konstrukcji (GPiE, nr 11/1995 r.)

Instalacja zasilania paleniska węglem.

Po stworzeniu mi możliwości realizacji swoich konstrukcji przez redaktorów Aleksandra Trzaskę i Jerzego Łuczaka z Polskiego Radia i Telewizji w Katowicach oraz przez „Gospodarkę Paliwami i Energią” opublikowaniem artykułów o modernizacji kotła w „POLIFARB” w Cieszynie, ze wszystkich urządzeń paleniska narzutowego najszybciej udało mi się zoptymalizować instalację zasilania paleniska węglem.

Instalacja, w którą wyposażono kocioł typu WLM2,5-2 w „POLIFARB” (patrz GPiE nr 1/1981 i nr 3/1981) została wykonana pod koniec 1978 r. przez dział głównego mechanika fabryki według dokumentacji, której kolejne wersje tworzyłem „na papierze” od 1974 r. Tylko konstrukcja dozownika zgrzebłowego (mój wynalazek patent nr 95639) została opracowana w 1966 r. Po uruchomieniu kotła okazało się, że dozownik ten (ze zgrzebłami w wersji, w którą w 1972 r. Centralne Biuro Konstrukcji Kotłów wyposażyło kotły typu OR16-102) podaje węgiel bardzo nierównomiernie. Pionowa półka kątownika, z którego były zrobione zgrzebła, przytrzymywała porcję węgla przenoszoną między kolejnymi zgrzebłami dopóki nie znalazła się odpowiednio nisko przy obracaniu się wokół przedniego wału przenośnika (patrz GPiE nr 8-9/1985 r.). Wtedy cała duża porcja węgla spadała na łopatki narzutnika. Po całkowitej przerwie w doprowadzaniu węgla do paleniska, trwającej kilkanaście sekund, spadała kolejna porcja.

Takie dozowanie węgla wykluczało zarówno prawidłowy jego narzut na ruszt, jak i ciągły proces spalania drobnych ziaren węgla w zawieszeniu. Należało doprowadzić do podawania mokrego węgla w sposób ciągły, z czego w krajach zachodnich już od dawna zdawano sobie sprawę, nie znajdując jednak rozwiązania.

Pojedyncza duża porcja węgla dzieliła się na mniejsze tylko wtedy, gdy węgiel był suchy. Był to powód, dla którego Centralne Biuro Konstrukcji Kotłów w drugiej połowie lat siedemdziesiątych zażądało od użytkowników kotłów typu OR6,5-011 i OR16-102, a także od zamawiających kotły z nowych typoszeregów WRp i ORp zadaszenia składowiska i suszenia węgla. Porcjowanie węgla zwielokrotniono w tych kotłach zastępując dozowniki zgrzebłowe według patentu nr 95639 przenośnikami kopalnianymi, stosowanymi już wcześniej w odżużlaczach zgrzebłowych.

Spalanie suchego węgla nie mogło być brane pod uwagę między innymi z powodu jego składowania w istniejących kotłowniach na wolnym powietrzu. Przy spalaniu w „POLIFARB” suchego miału przywiezionego bezpośrednio z kopalni okazało się, że zapylenie spalin wzrosło prawie trzykrotnie. Należało również sądzić, że odległość wyrzutu suchego miału, który z reguły jest bardzo rozdrobniony, będzie bardzo ograniczona. Uniemożliwiałoby to stosowanie palenisk narzutowych w większych kotłach, mających dłuższe ruszty.

Wiedząc, że trzeba będzie spalać węgiel bardzo rozdrobniony, którego skład ziarnowy daleko odbiega od wymagań stawianych paliwom węglowym przez zachodnich producentów palenisk narzutowych (GPiE nr 6/1967 r.) rozwiązania problemu oczekiwałem w sposobie doprowadzenia węgla na łopatki narzutnika w małych grudkach. Miały one powstawać przez odpowiednie rozdrobnienie jednolitej masy zlepionych ze sobą ziaren węgla po ich zawilgoceniu. Spójność masy musiała być tym większa, im drobniejszy był miał. W praktyce następowało to samoistnie w węglu leżącym na zwale.

Prototyp wynalezionego przez mnie rozdrabniacza zastosowano w kolejnym modernizowanym kotle (typu PLM2,5-2) uruchomionym we wrześniu 1982 r. w „ZAMET” w Tarnowskich Górach. Ostateczną postać nadałem rozdrabniaczowi w połowie 1984 r w kolejnym szóstym modernizowanym kotle w Olkuskiej Fabryce Naczyń Emaliowanych.

Wyposażenie instalacji w rozdrabniacze węgla, a następnie w wahadłowe klapy zmiany odległości jego narzutu, zakończyło dyskusję na temat składu ziarnowego miału przydatnego do spalania w palenisku narzutowym. Skład ziarnowy węgla jest wynikiem procesów jego urabiania w kopalni, który nie zmieni się. Optymalny z punktu widzenia narzutu stan namoknięcia osiąga miał leżący w porze jesienno-zimowej na zwale. Nie można go jednak w tym czasie zbierać z powierzchni placu lub z góry zwału, ponieważ zależnie od aury może być zbyt wodnisty lub zbrylony wskutek przemarznięcia. Węgiel suchy musi być zraszany na taśmie podczas nawęglania.

Już przy pierwszej modernizacji w „POLIFARB”, przez zastosowanie rozwiązań według wynalazku nr 93374, zgłoszonego przez CBKK w 1975 r., zostało całkowicie wyeliminowane przegrzewanie się łożysk narzutników węgla, prowadzące do ich szybkiego zużycia w kotłach typu OR16-102 oraz w kotłach typoszeregu WRp i ORp.

Podstawowa konstrukcja dozowników i narzutników tylko w szczegółach różni się od konstrukcji opracowanej w 1974 r. dla kotła OR16-110. Po zastosowaniu rozdrabniacza została znacznie powiększona grubość warstwy węgla transportowanego przez przenośnik zgrzebłowy. Zwielokrotniło to żywotność samego łańcucha zgrzebłowego.

Przy prawidłowym wykonaniu i właściwej eksploatacji całą instalację cechuje bezawaryjność. Przez dozownik i narzutnik przechodzą bez przeszkód cegły i inne większe przedmioty. Kłopoty może sprawić jedynie zwój drutu, jeśli zatrzyma się w przekroju wlotowym węgla do dozownika lub owinie się wokół kolczatki rozdrabniacza. Należy ręcznie usunąć go, przerywając na chwilę narzut węgla do paleniska.

Nieprawidłowe dopasowanie wirnika narzutnika do jego korpusu powodowało odkładanie się węgla na ścianie korpusu (patrz GPiE nr 8/1986) Ścierały się z tego powodu górne krawędzie łopatek, jeśli dodatkowo nie były nadspawane elektrodą odporną na ścieranie. Zmniejszała się przy tym prędkość obrotowa narzutników i przegrzewał się silnik pracujący z przeciążeniem.

W praktyce często naciąg łańcucha napędowego rozdrabniacza jest wykonywany nieprawidłowo. Skośne ustawienie kolczatki powoduje przekoszenie pary czołowych kół zębatych w przekładni rozdrabniacza i kolczatka zagłębia się w warstwę węgla tylko częściowo lub obraca się nad nią, markując jedynie porcjowanie węgla. Przeciążenie cienkiego łańcucha napędowego bywa przy tym tak duże, że powoduje rozłączenie sprzęgła przeciążeniowego w napędzie dozowników.

Przepisał i w komentarze zaopatrzył: inż. J. Kopydłowski; 23.12.2009 r. (-) J. Kopydłowski

Treści dotyczącej urządzeń narzutu węgla na ruszt.

Z wyłączeniem różnych „trustów mózgu” i mających aspiracje dorównania im.

2

Załącznik I do części 87

---