Motto: „Szkoda … , że nie napisał Pan książki dotyczącej projektowania kotłów i nie zamieścił w niej swojej dużej wiedzy przedmiotowej. Myślę, że byłaby to wartościowa pozycja dedykowana do inżynierów i konstruktorów; napisana przez praktyka, a nie teoretyka. Oczywiście z pożytkiem także dla studentów” - naukowiec z IMiUE Politechniki Śląskiej.

Tarnowskie Góry, 2011.12.11 Kancelaria Prezesa Rady Ministrów Al. Ujazdowskie 1/3 00-942 Warszawa

Wykazanie dlaczego nie można poprawić bardzo złej sytuacji energetyki przemysłowej i ciepłownictwa, mimo dysponowania przez Polskę najdoskonalszą w świecie techniką kotłową

autorstwa jednego polskiego inżyniera.

Część 184

Jak przez około sto lat błądzono w skali światowej w pomysłach na spalanie węgla w kotłach rusztowych, to do zorientowania powinno już wystarczyć ich porównanie z rozwiązaniami którymi to spalanie opanował inż. J. Kopydłowski.

Kotłowi szarlatani nie wyrządzaliby tyle szkody, gdyby w swojej działalności nie korzystali z rozwiązań zachodnich oraz z pomysłów krajowych naukowców politechnicznych, lecz przynajmniej trzymali się rozwiązań zastosowanych we wcześniejszych jego dokumentacjach, wstrzymując się zarazem od ich „udoskonalania” - część dwunasta.

Wykazanie które błędy popełniane w eksploatacji kotłów rusztowych z paleniskiem warstwowym oraz „udoskonalenia” wprowadzane w nich przez kotłowych szarlatanów mogły zrodzić debilny pomysł na zasysanie spalin z komory paleniskowej przez leje tylnych stref podmuchowych (zgłoszenie 387645 do UP), polecany do stosowania przez Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej - część szósta.

Ustęp szesnasty. Działaniem najpierw jednego agenta SB, a następnie Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej (GIGE), kocioł wodny typu WR10 (z dokumentacją powstałą w Centralnym Biurze Konstrukcji Kotłów w 1967 r., a więc prawie pół wieku temu) był ostatnim skonstruowanym po wojnie wodno-rurowym kotłem rusztowym z opanowaną jego produkcją.

Pozostanie przy tym faktem, że w konstrukcji samego jego paleniska powtórzone zostały te same rozwiązania co w kotłach skonstruowanych wcześniej, łącznie z kotłami przedwojennymi. Stanowi to zarazem, że prawidłowy proces spalania w nich węgla, począwszy od tych z lat dwudziestych u. w., mogłyby zapewnić rozwiązania zastosowane w modernizacji kotła WR10 w Elblągu, uzupełnione o sprzężone otwieranie klap stref podmuchowych rusztu - część pierwsza.

a. Po braku zainteresowania w 2002 r. ówczesnego kierownictwa Elbląskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej prawidłową eksploatacją zmodernizowanych kotłów typu WR10, dopiero w 2008 r. doszło do modernizacji kotła parowego typu OKR5 w POLMLEK - Raciąż. Z tą modernizacją inż. J. Kopydłowski przede wszystkim wiązał nadzieję na pierwsze praktyczne sprawdzenie sprzężonego otwierania klap stref podmuchowych w palenisku warstwowym. Te nadzieje okazały się jednak płonne.

Kocioł typu OKR5 (OR5) jest jedynym polskim parowym kotłem rusztowym średniej wielkości. W swoim oryginalnym rozwiązaniu jest on wyposażony w ruszt z ciężkim pokładem o powierzchni 6,12 m², przy jego szerokości 1,7 metra i długości 3,6 metra. Katalogowa moc cieplna tego kotła wynosi 3,3 MW, jako odpowiadająca jego katalogowej „największej trwałej wydajności” 5 t/h pary (w przeliczeniu 0,655 MW na tonę pary nasyconej o ciśnieniu 1,6 MPa i przy temperaturze wody zasilającej 105 ⁰C).

Przy przyjęciu za podstawę osiągnięcie przez kocioł typu WR10 w Elblągu mocy cieplnej tylko 18 MW (część 183), z proporcji powierzchni rusztu kotła typu OKR5 wynoszącej 6,12 m² i zmodernizowanego kotła WR10 wynoszącej 12,5 m² wynika, że palenisko kotła typu OKR5 zmodernizowane w ten sam sposób pozwalałoby na osiąganie przez niego mocy cieplnej (18 MW : 12,5 m²) x 6,12 m² = 8,8 MW. Pozwalałoby więc na wydajność kotła typu OKR5 wynosząca: (8,8 MW: 0,655 MW) = 13,4 t/h pary.

Natomiast wydajności katalogowej 5 t/h pary kotła typu OKR5 odpowiadałaby powierzchnia rusztu: (5 t/h : 13,4 t/h) x 6,12 m² = 2,3 m². Przy szerokości tego rusztu 1,7 m, odpowiada to jego długości wynoszącej zaledwie: 2,3 m² : 1,7 m = 1,4 metra, będącej dwa i pół razy krótszą od długości dotychczasowej, wynoszącej 3,6 metra: 3,6 m : 1,4 m = 2,6.

W praktyce ruchowej bardzo dobrze jest jednak, jeśli kocioł typu OKR5 osiąga wydajność dochodzącą do 4 t/h pary, a w przypadku kotła typu OKR5 w POLMLEK - Raciąż, jego wydajność przed modernizacją wynosiła około 2 t/h pary, przy bardzo niskiej sprawności.

Kompletną dokumentację - stanowiącą podstawę do wykonania dokumentacji kotła typu OKR5 w ówczesnym Centralnym Biurze Konstrukcji Kotłów (powstałym od podstaw w 1947 r.) - była dokumentacja kotła rusztowego, jaką Polska otrzymała po wojnie z USA w ramach pomocy gospodarczej. Była to dokumentacja na kocioł z paleniskiem narzutowym wyposażonym w ruszt stały, z cyklicznym usuwaniem z jego powierzchni wszystkiego (żużla i dopalającego się koksu) przez obrót ręczną dźwignią z poziomu do pionu rzędów jego rusztowin. Powodowało to każdorazowo pozbawienie powierzchni rusztu żaru, od którego w ciągłej pracy takiego paleniska zapalał się węgiel narzucany na ruszt przez narzutniki. Odgazowanie z narzucanego węgla części lotnych, czyli jego zapłon, po każdym takim opróżnieniu rusztu z żużla, zapewniały rozżarzone ściany dolnej części komory paleniskowe wykonane z materiału ceramicznego (niepokryte rurami). Dolne części ścian bocznych komory paleniskowej musiały być wykonane tak samo, jak na Rys. 172. Z ówczesnej techniki amerykańskiej paleniska narzutowego z rusztem stałym wynika także, że pionowe były gołe do pewnej wysokości ściana przednia i tylna.

Adaptując amerykańską dokumentację kotła, z wyposażeniem kotła w palenisko warstwowe z rusztem łuskowym, zachowano dotychczasowe gołe ściany boczne, wyposażając palenisko w długie sklepienie przednie i tylne, które jak wynika z Rys. 172 przysłaniają łącznie połowę rusztu na jego długości. Grubą warstwą materiału ceramicznego pokryte zostały także rury całej tylnej ściany komory paleniskowej. Przy takim rozwiązaniu nie ma odbioru ciepła od spalin w przestrzeni komory paleniskowej nad rusztem, czego konsekwencją jest szybkie przekraczanie granicznego obciążenia cieplnego rusztu, ze wszystkimi tego negatywnymi skutkami.

Odejścia od gołych ścian bocznych komory paleniskowej inż. J. Kopydłowski dokonał w kotłach typu OKR5 (OR5) w drugiej połowie lat 80-tych i na początku lat 90-tych u. w., jako modernizowanych z zastosowaniem paleniska narzutowego. Odsłonił wtedy także pionowe rury tylnej ściany komory paleniskowej, pokrywając je betonem ogniotrwałym od tyłu. Usunięte zostało także przednie sklepienie, z zastąpieniem go pionową ścianą.

Modernizacja kotła typu OKR5 w POLMLEK - Raciąż prawie od początku była jednak realizowana z zachowaniem się użytkownika kotła w taki sposób, jakby nie była ona dokonywana w jego interesie, lecz inż. J. Kopydłowskiego i nadzorującego na miejscu jej realizację.

Poza samą zmianą stalowej konstrukcji rusztu, w której (w odróżnieniu od kotła typu WR10 w Elblągu) było już zastosowane sprzężone otwieranie klap stref podmuchowych i którą można by nazwać remontem kapitalnym rusztu, ponieważ zachowana została cała podstawowa stalowa jego konstrukcja, z samych rozwiązań pozwalających na pracę kotła bez przekraczania granicznego obciążenia cieplnego rusztu udało się zastosować niewiele. Było to bowiem tylko odsłonięcie rur tylnej ściany komory paleniskowej oraz znaczne pocienienie betonu na rurach zachowanego sklepienia przedniego.

Użytkownik tego kotła wyjątkowo nie był zainteresowany prawidłową jego eksploatacją po modernizacji, wskutek czego nie zostały dokonane nawet wstępne ustawienia regulacyjne, nie mówiąc o niesprawdzeniu działania sprzężonego otwierania klap stref podmuchowych, na co przede wszystkim liczył inż. J. Kopydłowski.

Zmodernizowany kocioł po jego uruchomieniu miał osiągać wydajność rzędu 7 t/h pary, co byłoby trzy razy więcej niż przed nią. Natomiast obecnie podobno osiąga wydajność do 5 t/h pary. Z jak bardzo niską sprawnością cieplną, z braku prawidłowej regulacji procesu spalania, to już w ogóle nie wiadomo.

Załącznik I (-) Jerzy Kopydłowski

Uruchamiając ich produkcję w 1953 r., do 1972 r. wyprodukowano ich już trzysta dziewięćdziesiąt cztery; dodatkowo od 1971 r. były one wyposażane w ignorancką konstrukcję rusztu z typoszeregu Rts - w tzw „ruszt belkowy”, a na koniec w równie ignoranckie rozwiązanie jakim jest ruszt typu Rtsn.

2

---