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, 2011.06.19 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 163

O powodach udaremniających poprawę losu polskiej energetyki przemysłowej i ciepłownictwa

Do ich przedstawienia bardzo pomocny okazał się Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechniki Śląskiej - część trzynasta.

Wykazanie jak nieprawdziwe było stwierdzenie w 1997 r. przez naukowców z IMiUE, że „obecnie uważa się że kotły narzutowe (czytaj: konstrukcji CBKK) zostały opanowane eksploatacyjnie i dozowniki i narzutniki nie sprawiają kłopotów eksploatacyjnych”,

bowiem przemysł kotłowy - bez udziału inż. J. Kopydłowskiego - pozostał całkowicie bez szans na opanowanie samego narzutu węgla na ruszt - część ósma.

Jak trwała okazała się nieświadomość jaką parodią zasady działania paleniska narzutowego jest spalanie w nim węgla przy jego narzucaniu na ruszt pod tylną ścianą komory paleniskowej, to dowodzi mająca już miejsce piętnasty rok nieskuteczność publikacji inż. J. Kopydłowskiego „Jak działa palenisko narzutowe” (Załącznik I).

W całkowitym zorientowaniu jak bezmyślne jest, trwające już ćwierć wieku, a od ukazania się publikacji piętnasty rok, takie podejście do eksploatacji paleniska narzutowego powinno pomóc uzupełnienie jej treści, przywołanej w części 156, ust. 14, pkt a.

Ustęp dwudziesty szósty:

a. Doskonałość techniki spalania węgla przy jego narzucie na ruszt, z ciągłym usuwaniem żużla przemieszczaniem się pokładu rusztowego w kierunku do przodu komory paleniskowej (jak ma to miejsce w kotle wyposażonym w ruszt łuskowy, a także wibracyjny), sam inż. J. Kopydłowski w pełni pojął dopiero w 2001 r., kiedy zorientował się co jest powodem przekraczania granicznego obciążenia cieplnego rusztu w palenisku warstwowym z rusztem łuskowym, ze wszystkimi tego negatywnymi skutkami (patrz część 140).

W odróżnieniu od wadliwości procesu spalania węgla w palenisku warstwowym, wykazał ją już w swojej książce profesor Teodor Wróblewski stwierdzeniem, że wszystkie trzy fazy procesu spalania węgla (wysuszenie, odgazowanie części lotnych z ich spalaniem oraz spalanie koksu powstałego w procesie odgazowania części lotnych) na ruszcie tego paleniska przebiegają warstwami (część 162), a nie jednocześnie w kupie węgla wrzucanej na tylną jego część, rozciąganej następnie do przodu rusztu przy maksymalnych obrotach jego napędu.

To stwierdzenie Profesora ma oczywiście charakter poglądowy, ponieważ w dosłownym znaczeniu może dotyczyć tylko najgrubszych ziaren węgla, wrzucanych przez narzutniki na ruszt najdalej. W przypadku ziaren najdrobniejszych wszystkie te trzy fazy spalania zachodzą bowiem w przedniej części komory paleniskowej nad rusztem (gdzie spalają się jak pył węglowy w kotle pyłowym), natomiast stopień wysuszenia, odgazowania i nadpalenia ziaren pośrednich przed ich opadnięciem na ruszt zależy od ich wielkości.

W procesie spalania węgla przy jego narzucie na ruszt najistotniejszym jest, że żużel pozostający z węgla spalającego się na samym ruszcie, dzięki ciągłemu narzucaniu węgla na powierzchnię rusztu gromadzi się w całości na spodzie warstwy pokrywającej pokład rusztowy (odwrotnie niż to ma miejsce w palenisku warstwowym) oraz że zastosowaniu rusztu łuskowego palenisko narzutowe zawdzięcza możliwość dowolnego regulowania wysokości warstwy żużla.

Zwiększa się ona stopniowo w kierunku do przodu rusztu, będąc najgrubszą przy spadaniu z rusztu (z przodu kotła, patrz Rys. 152) do leja żużlowego oraz wynosząc teoretycznie zero na początku czynnej powierzchni rusztu (od tyłu rusztu i zarazem tylnej ściany komory paleniskowej). Teoretycznie zero, ponieważ najdalej do tyłu rusztu lecą także najgrubsze ziarna skały płonnej (popiołu), jako także składające się na żużel w jego postaci schodzącej z rusztu.

Pola pokrycia węglem rusztu otrzymane z badań jego narzutu na nieruchomy ruszt (patrz części 159) nie stanowią o grubości pokrycia nim rusztu, a jedynie dają obraz zróżnicowania tej grubości wzdłuż rusztu, mający służyć wyłącznie do odwzorowania efektu z jakim przy takim pokrywaniu rusztu na zimno przebiega proces spalania węgla w palenisku.

Sama warstwa węgla narzucanego na ruszt podczas pracy kotła jest pozbawiona najdrobniejszych ziaren węgla, które przy badaniu narzutu spadają głównie na przednią jego część. Spalają się one bowiem nad nią w przestrzeni komory paleniskowej. Grubsze ziarna przy prawidłowej pracy powietrza wtórnego (w sposób zróżnicowany ich wielkością) odrzucane są jego strumieniem dalej do tyłu, lub unoszone są jako lotny koksik w spalinach w kierunku do góry komory paleniskowej. W ziarnach spadających na ruszt ubywa ich masy tym bardziej im są mniejsze wskutek wcześniejszego odgazowywania z nich części lotnych na czas ich lotu w kierunku do tyłu paleniska oraz częściowego spalenia powstałego koksu. Jest to powodem, że jako lżejsze spadają na ruszt odpowiednio bliżej przodu rusztu. Mniejsze jest również w stosunku do badania narzutu pokrycie pokładu rusztowego węglem od tyłu rusztu ze względu na oddalanie się spadających na niego ziaren węgla wskutek przemieszczania się rusztu w kierunku do przodu komory paleniskowej.

Na pokrycie rusztu podczas pracy kotła składa się warstwa żużla o grubości zwiększającej się stopniowo w kierunku do przodu paleniska oraz pokrywająca ją cienka warstwa stale spadających na nią ziaren węgla, palących się na całej powierzchni rusztu zaraz po spadnięciu na ruszt. Z tym, że najdrobniejsze jako spadające najbliżej przodu rusztu spalają się bardzo szybko, a coraz to większe (jako narzucane na ruszt na odległość także proporcjonalną do ich wielkości) stopniowo coraz wolniej. Nie dotyczy to oczywiście spalania węgla niespiekającego się, którego wszystkie ziarna po odgazowaniu części lotnych ulegają rozproszkowaniu i w obecności powietrza spalają się jednakowo szybko.

Na dobre wypalenie się nawet najgrubszych ziaren węgla, pozwala jednak bardzo mała prędkość rusztu, pozostawiająca im na to najwięcej czasu na drodze do przodu komory paleniskowej, jako wrzuconych na ruszt najdalej do tyłu. Jest ona kilka razy mniejsza niż w palenisku warstwowym Wynika to z utrzymywania w palenisku narzutowym kilka razy grubszej warstwy żużla schodzącego z rusztu. Przykładowo: przy zawartości popiołu w węglu wynoszącej 20 %, w palenisku warstwowym pracującym z grubością warstwy węgla wprowadzanej na ruszcie wynoszącą 100 mm, grubość dobrze wypalonego żużla schodzącego z rusztu to 20 mm; przy spalaniu tej samej ilości węgla w palenisku narzutowym, z grubością żużla schodzącego z rusztu wynoszącą 100 mm, prędkość rusztu jest pięciokrotnie niższa.

b. Obrazowemu zorientowaniu się, że w palenisku narzutowym węgiel nie jest narzucany na ruszt pod tylną ścianą komory paleniskowej służą zdjęcia będące Załącznikami II÷IV.

Dlaczego zdjęcie z Załącznika II przedstawia tylną część rusztu wolną na znacznej długości od narzucanego na nią węgla, to trzeba wiedzieć, że inż. J. Kopydłowski w udoskonalaniu światowej techniki spalania węgla przy jego narzucie na ruszt zastosowanymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi odszedł między innymi od pokrywania całej powierzchni rusztu węglem niezależnie od obciążenia kotła.

Te rozwiązania dotyczą samej konstrukcji rusztu i pozwalają w miarę jak maleje obciążenie kotła na skracanie czynnej jego powierzchni, która jest pokrywana narzucanym na nią węglem. Efektem jest możliwość spalania węgla z bardzo niskim współczynnikiem nadmiaru powietrza w spalinach oraz nieobecnością w nich tlenku węgla, objawiającego się widokiem czarnego dymu z komina, w dużym zakresie zmiany obciążenia kotła, z którym można schodzić nawet do 10 % jego obciążenia maksymalnego.

Skracać czynną długość rusztu można oczywiście tylko od tyłu, ponieważ nad przednią częścią rusztu trzeba zachować warunki do prawidłowego spalania odgazowujących tam w przestrzeni komory paleniskowej części lotnych z najdrobniejszych ziaren węgla. Oczywiście po to, aby naukowcy z IMiUE Politechniki Śląskiej nie musieli stwierdzać, że: „Liczne pomiary wykazują wzrost emisji tlenku węgla CO z kotłów rusztowych z paleniskiem narzutowym w stosunku do kotłów rusztowych posiadających palenisko warstwowe”, jak ma to miejsce w przypadku kotłów typoszeregów ORp i WRp wyposażonych w dozowniki węgla z Rys. 145k (część 156), z narzucaniem nimi węgla na ruszt pod tylną ścianą komory paleniskowej. Także po to, aby w odróżnieniu od paleniska warstwowego, zapewnić optymalne warunki do dopalenia się koksu przed spadnięciem żużla z rusztu, jak to widać choćby na Rys. 152.

Załączniki I ÷ IV (-) 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 W wiadomej sprawie: 1. JM Rektor Akademii Górniczo-Hutniczej 2. JM Rektor Politechniki Białostockiej 3. JM Rektor Politechniki Częstochowskiej 4. JM Rektor Politechniki Gliwickiej		7. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja ul. Czackiego 3/5; 00-043 Warszawa 8. Energetyka, Redakcja; ul. Jordana 25; 40-952 Katowice 9. Kancelaria Prezesa Rady Ministrów 00-583 Warszawa; Aleje Ujazdowskie 1/3 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.
	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. Uwaga do treści mgr inż. Andrzeja Chrzana, jako szefa Marketingu Zakładów Urządzeń Kotłowych „Stąporków”: „Swoista” gloryfikacja własnych rozwiązań polegająca na krytyce tego co ktoś wcześniej zaprojektował, dla mnie jako byłego projektanta, a obecnie Szefa Marketingu ZUK „Stąporków” S.A. jest zupełnie niezrozumiałe i w pewnych fragmentach otrzymywanych pism wręcz obraźliwe. Zastanawiam się … - dalej jak w części 156.

Jerzy Kopydłowski: Jak działa palenisko narzutowe, GPiE, nr 6/1997 r.

Także w palenisku narzutowym, przy sparodiowaniu zasady jego działania narzucaniem węgla na tylną część rusztu.

W CBKK pierwsze bardzo obszerne badania narzutu węgla na ruszt wykonywano w kotle typu OR6,5-030 w Stacji Prób i Badań na ruszcie będącym w ruchu; takie badania miałyby oczywiście sens gdyby prędkość rusztu odpowiadała tej przy której pracował kocioł, dodatkowo z różnym obciążeniem; dobierano ją jednak całkowicie przypadkowo, a przy analizie wyników w ogóle nie próbowano ją podporządkować warunkom ruchowym. Takich badań nigdy już nie powtórzono dla kotłów typoszeregów ORp i WRp, abstrahując od faktu, że przy wyposażeniu ich w dozowniki z Rys. 145k (część 156) rozsiewanie węgla po powierzchni rusztu było niewykonalne.

Przykład ten dowodzi jakim trzeba być ignorantem w technice spalania węgla przy jego narzucie na ruszt, aby narzucanie węgla na ruszt pod tylną ścianą komory paleniskowej uzasadniać koniecznością zapewnienia mu czasu na spalenie się (patrz część 162, str.3); przecież jego najgrubsze ziarna w palenisku narzutowym (jako narzucane na ruszt najdalej) mają go kilka razy więcej niż w palenisku warstwowym, natomiast w kierunku do przodu ruszt pokrywany jest ziarnami coraz drobniejszymi, a więc spalającymi się coraz szybciej.

Także do zorientowania się, że przy zaglądnięciu do przedniej części komory paleniskowej nie można odnieść wrażenia „zimnego spalania” w niej węgla. Przy maksymalnym obciążeniu kotła tego wrażenia nie można mieć zaglądając do niej w dowolnym miejscu.

3

---