KPRM. 244, Energetyka

Tarnowskie Góry, 2013.04.08

Otrzymują:

według rozdzielnika

oraz

setki innych

Wykazanie dlaczego nie można zmniejszyć ogromnego marnotrawstwa węgla

w kotłach rusztowych i energii elektrycznej na ich potrzeby własne

oraz powodowanej tym nadmiernej szkodliwej emisji.

Część 244

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 polski konstruktor kotłów.

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 siedemdziesiąta druga.

Ustęp dwudziesty trzeci: Wieloletnie dążenie konstruktora kotłów - aby poprawieniem bardzo złego stanu energetyki przemysłowej i ciepłownictwa zwiększyć o miliardy złotych rocznie efektywność polskiej gospodarki - trwa od 1965 r., kiedy to po raz ostatni w Centralnym Biurze Konstrukcji Kotłów mógł zajmować się konstruowaniem kotłów w ramach działalności służbowej, otrzymując zadanie skonstruowania parowych kotłów rusztowych typoszeregu obejmującego zakres wydajności od 4 t/h do 140 t/h pary.

e. Po upływie trzech lat od skierowania konstruktora kotłów przez Jego Wysokość Urzędnika Jerzego Izdebskiego z Kancelarii Prezesa Rady Ministrów pismem z 1 kwietnia 2010 r. do „placówek naukowych”, które zdaniem JWU tylko mogłyby dokonać „merytorycznej oceny zaprezentowanych przez niego ustaleń” w sprawie powodów bardzo złego stanu energetyki przemysłowej i ciepłownictwa, wiadomo dokładnie, że zajmującymi się po przemianach ustrojowych kotłami rusztowymi była wyłącznie Politechnika Warszawska (wymieniona jako „placówka naukowa” przez samego JWU w rozmowie telefonicznej z konstruktorem kotłów) oraz Politechnika Śląska.

Według aktualnego stanu w przypadku obu tych Politechnik efektem działalności konstruktora kotłów jest zaprzestanie przez utrzymywanych tam ze społecznego grosza dalszego odwzajemniania się za to Społeczeństwu działaniem w ten sposób na jego szkodę.

Dlaczego nie mieli oni w ogóle zajmować się kotłami rusztowymi, a w szczególności procesem spalania węgla w palenisku z rusztem łuskowym, to stanowi o tym dotycząca tych kotłów makulaturowa treść wszystkich wydawnictw książkowych oraz zagranicznych publikacji.

Sama owa „merytoryczna ocena” stała się całkowicie zbyteczna, wobec niepodważalności wszystkiego co konstruktor kotłów pisze. Jednym z dowodów na to jest dotychczasowy brak komentarzy do treści liczącej już chyba ponad dwa tysiące stron, która od grudnia 2012 r. znalazła się w Internecie. Po to aby się z nią całą zapoznać - do dołączenia komentarza - wystarczy w Google wpisać: Kopydłowski Energetyka i kliknąć w pierwsze co się ukaże. W dziale Energetyka będzie folder Kopydłowski, zawierający aktualnie 579 plików.

e.1 Proces spalania węgla w palenisku z rusztem łuskowym (wędrownym) nie ma żadnego odpowiednika w procesach spalania paliw energetycznych.

1. Jednym co go różni od wszystkich pozostałych jest niezależne doprowadzenie do takiego paleniska węgla i powietrza do jego spalania. W przypadku paleniska warstwowego, do którego węgiel doprowadzany jest na pokładzie rusztowym przemieszczającym się w kierunku do tyłu komory paleniskowej, tylko do spalenia koksu - pozostałego po odgazowaniu z węgla części lotnych w przedniej części komory paleniskowej - ma służyć powietrze doprowadzane pod pokład rusztowy z umieszczonych pod nim lejów stref podmuchowych.

Do optymalnego przebiegu procesu spalania koksu dopływ powietrza do stref podmuchowych powinien przy tym zapewniać równomierną intensywność jego spalania się nad każdą z nich, a niezbędnym warunkiem takiego spalania jest równomierna ilość powietrza doprowadzanego do stref podmuchowych ze spalającym się nad nimi koksem.

Do zapewnienia takiego równomiernego doprowadzenia powietrza wymagane jest zachowanie stałego odpowiednio wysokiego ciśnienia powietrza w skrzyni podmuchowej, przy stałej grubości warstwy węgla wprowadzanego na ruszcie.

Efektem utrzymywania stałej grubości warstwy węgla wprowadzanego na ruszcie jest skracanie się długości rusztu, na której przebiega proces palenia się koksu proporcjonalnie do obniżania obciążenia cieplnego kotła, stwarzającej wymóg odcinania dopływu powietrza do stref podmuchowych od tyłu rusztu, proporcjonalnie do obniżania mocy cieplnej (obciążenia) kotła w stosunku do nominalnej, przy której powietrze dopływa do wszystkich stref podmuchowych; z tym zastrzeżeniem, że sama długość rusztu konstrukcyjnie została dobrana prawidłowo.

Natomiast pod przednią częścią rusztu, nad którą przebiega proces suszenia węgla i odgazowania z niego części lotnych, dopływu powietrza spod rusztu nie powinno być w ogóle.

Regulacja wentylatora podmuchowego powinna ograniczać się wyłącznie do utrzymania odpowiednio wysokiego ciśnienia w skrzyni podmuchowej, a o ilości powietrza doprowadzanego pod ruszt powinna decydować odpowiednia strefowa regulacja powietrza podmuchowego, doprowadzająca je do kolejnych stref podmuchowych w kierunku do tyłu rusztu proporcjonalnie do zwiększającego się obciążenia cieplnego kotła (praktycznie proporcjonalnie do zmieniającej się ilości węgla wprowadzanego na ruszcie do paleniska) oraz całkowicie odcinająca dopływ powietrza w kierunku od tyłu rusztu, w miarę jak obciążenie kotła maleje.

Tak samo jak ciśnienie powietrza w skrzyni podmuchowej, na stałej wysokości powinna być utrzymywana przez wentylator wyciągowy wartość podciśnienia (ciągu) w komorze paleniskowej.

Strefowa regulacja powietrza podmuchowego powinna być przy tym wyregulowana do spalania węgla z jak najniższymi stratami paleniskowymi przy jednocześnie jak najniższej zawartości tlenu w spalinach wylotowych z kotła (z możliwie jak najniższym współczynnikiem nadmiaru powietrza).

2. Uzasadnienie:

2.1 Dlaczego pod przednią część rusztu, gdzie przebiega proces suszenia węgla i odgazowania z niego części lotnych, dopływu powietrza po ruszt z różnych powodów nie powinno być w ogóle.

- skoro nawet w książkach stoi, że nad tą częścią rusztu dochodzi do wysuszenia węgla i odgazowania z niego części lotnych, to stanowi to jednoznacznie że doprowadzane tam powietrze jako z reguły zimne może tylko spowalniać suszenie węgla, natomiast części lotne tylko odgazowują z węgla wewnątrz jego warstwy, spalając się nad nią;

- powszechnie wiadomo, że w polskich kotłach rusztowych spalany jest węgiel o dużym rozdrobnieniu, a wszystko co grubsze jest skałą płonną, jako że na węgiel spalany na rusztach łuskowych w większości składają się odpady kopalniane; nawet jednak najdrobniejsze ziarna węgla o pewnej spiekalności mogą zestalić się w większe przechodząc w postać koksu w procesie odgazowywania części lotnych; aby tak się stało muszą zalegać na ruszcie jak najbardziej zwartą warstwą, w analogii do procesu produkcji koksu w bateriach koksowniczych; zwartość warstwy wymagana jest przy tym także dla dowolnego węgla jeśli chodzi o jego zdolność do spiekania się, aby najdrobniejsze jego ziarna nie były unoszone z warstwy przez skierowany do góry strumień odgazowujących z węgla części lotnych, łącznie z parą wodną z suszącego się węgla; co więc dopiero mówić o skutkach doprowadzania powietrza pod przednią część rusztu, jeśli chodzi o wydmuchiwanie z warstwy węgla najdrobniejszych jego ziaren.

- do przedniej części komory paleniskowej kotła z paleniskiem warstwowym trzeba doprowadzać bardzo dużo powietrza z tego powodu, że odgazowujące tam z węgla części lotne składają się na trzecią część energii doprowadzonej w węglu; tak duża ilość powietrza doprowadzona przez ruszt na małej jego długości musi powodować intensywne wydmuchiwanie z rusztu najdrobniejszych ziaren węgla, nie mówiąc o przypadkach całkowitego destabilizowania warstwy węgla na nim (znane pryzmy i kratery oraz odsłaniane boki rusztu); nie może być ona doprowadzana przez pokład rusztowy także z tego powodu aby nie powodować spalania się części lotnych zaraz nad powierzchnią rusztu; muszą być one spalane jak najwyżej nad rusztem, w doprowadzanym tam powietrzem wtórnym; sam konstruktor kotłów nie miał jednak jak dotąd nawet okazji do stworzenia prawidłowego rozwiązania doprowadzenia powietrza wtórnego do paleniska warstwowego; palenisko rusztowe nie powinno mieć przy tym przedniego sklepienia zapłonowego, które normalnie kieruje płomień palących się części lotnych w kierunku do tyłu rusztu, nad spalający się tam koks, doprowadzając do szybkiego rozmiękczenia narastającej od góry warstwy żużla;

- pod przednią część rusztu, z odgazowującymi tam z węgla częściami lotnymi, powietrze nie powinno być doprowadzone także z tego powodu aby - wbrew temu co stoi w książkach - nie dopuścić do zgazowania w tym miejscu na tlenek węgla koksu pozostającego w warstwie po odgazowaniu części lotnych, który to proces zachodzi tylko w obecności tlenu zawartego w doprowadzonym powietrzu; nie ma natomiast do tego zgazowania dochodzić dlatego, aby dodatkowym spalaniem się koksu w przedniej części komory paleniskowej nie dochodziło do zwiększenia intensywności promieniowania płomienia, czego konsekwencją jest przekraczanie granicznego obciążenia cieplnego rusztu, jako skutek rozmiękczania żużla pozostającego nad warstwą spalającego się od góry koksu.

2.2 Poza strefą suszenia węgla i odgazowania z niego części lotnych, gdzie w warstwie koksu następuje już tylko proces jego zgazowania na tlenek węgla spalający się nad rusztem na dwutlenek węgla, ilość powietrza doprowadzanego spod rusztu przez strefy podmuchowe powinna zapewniać stałą intensywność zgazowania koksu.

- wobec konieczności zachowania z różnych powodów w całym zakresie zmiany obciążenia kotła stałej (optymalnie ustalonej) wysokości warstwy węgla wprowadzanej na ruszcie, oczywistym powinno być, że proporcjonalnie do zmniejszania się obciążenia cieplnego kotła od tyłu rusztu musi skracać się zarówno jego długość na której spala się koks, jak i ilość stref podmuchowych z otwartym dopływem do nich powietrza;

- natomiast równomiernie doprowadzane powietrze na długości rusztu ze spalającym się koksem zapewnia równomierne nad każdą strefą podmuchową zgazowanie koksu na tlenek węgla, a tym samym jednakową intensywność płomienia wzdłuż rusztu (odwrotnie niż stanowi o tym treść książek) i zarazem równomierną ilość unoszących się z nad niego spalin, przekładającą się na umiarkowane unoszenie z nimi z rusztu pyłu (lotnego koksiku).

- prawdą jest, że samo dopalanie się koksu w palenisku warstwowym jest utrudnione ( w związku z tym, że proces jego zgazowania następuje od góry jego warstwy w kierunku do powierzchni pokładu rusztowego); tylko jednak do dopalania się koksu trzeba dokonywać racjonalnego wyboru między wartością straty w częściach palnych w żużlu i stratą wylotową powodowaną zwiększonym współczynnikiem nadmiaru powietrza, zmniejszając lub zwiększając dopływ powietrza do strefy podmuchowej otwieranej najbliżej tyłu rusztu; kierując się jednak świadomością, że zwiększony dopływ powietrza może powodować jednoczesny wzrost straty wylotowej oraz straty z żużlu z powodu schłodzenia się koksu poniżej temperatury przy której przebiega proces jego zgazowania na tlenek węgla.

( -) Jerzy Kopydłowski

Informacja:Wśród otrzymujących do wiadomości są: Zakłady Urządzeń Kotłowych Stąporków, Fabryka Palenisk Mechanicznych Mikołów, Fabryka SEFAKO Sędziszów, Fabryka RAFAKO Racibórz, Urząd Patentowy; Zakłady Pomiarowo-badawcze Energetyki „ENERGOPOMIAR” w Gliwicach, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, ZWM „SHL” (GRUPPO MAGNETTO) w Kielcach; Zakład Usług Komunalnych w Pieszycach (tel. (74) 836.53.50), kom. 601.924.478); Zakład Energetyki Cieplnej Ostrów Mazowiecka - prezes zarządu inż. Andrzej Bukłaha (tel. (29) 746.20.43 ); PEC Wałbrzych - prezes mgr inż Franciszek Waśniowski (tel. (74) 886.91.00), Instytut Techniki Cieplnej w Łodzi; Instytut Energetyki w Warszawie; Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej;

także podani przez firmę REMO-KOTŁY Malita użytkownicy kotłów nabici przez niego w butelkę „wielostrefową skrzynią podrusztową” oraz mający kotły z „recyrkulacją powietrza podmuchowego”.

Z otrzymujących według rozdzielnika są: Polskie Centrum Akredytacji - kierownik Działu Akredytacji Tadeusz Matras, Społeczna Rada ds Rozwoju Gospodarki Niskoemisyjnej - prezes Jerzy Buzek; Ministerstwo Gospodarki; wszystkie Wojewódzkie Inspektoraty Ochrony Środowiska; wszystkie Oddziały Urzędu Dozoru Technicznego, Kancelaria Prezesa Rady Ministrów.

Czemu miałaby służyć taka „merytoryczna ocena” w dalszym działaniu oraz przez kogo, tego konstruktor kotłów od JWU Jerzego Izdebskiego nie dowiedział się. Jak natomiast takim odsyłaniem konstruktora kotłów wyjątkowo „udanym” okazał ów JWU, to stanowi o tym fakt, że „placówki naukowe” zajmujące się kotłami rusztowymi, czyli obie Politechniki, musiałyby ustosunkować się do wykazywania ich wyjątkowo efektywnego wieloletniego działania na szkodę polskiej gospodarki. W normalnym kraju to wykazywanie byłoby przy tym dostatecznym powodem do podjęcia przeciwko nim odpowiednich działań w sprawie tego szkodliwego działania, a w szczególności wymuszenia poinformowania ogółu użytkowników kotłów rusztowych o wprowadzaniu ich w błąd w sprawie powodów osiągania przez nie bardzo złych wyników eksploatacyjnych.

Po przemianach ustrojowych tak bardzo „zmalało” zarówno wydobycie, jak i ilość spalanego węgla, tylko z tego powodu, że wcześniej odpady kopalniane nazywały się „węglem do celów energetycznych”. Teraz także nim są, tyle że w coraz większym stopniu z domieszką węgla sprowadzanego ze wschodu. Jak taki węgiel niespiekający się zmiesza się z odpadami kopalń wydobywających również węgiel niespiekający się, to w sprawie ograniczania przez Polskę szkodliwej emisji i gazów cieplarnianych można przysłowiowo „pęknąć ze śmiechu”, zwłaszcza przy intensywnym dmuchaniu pod ruszt gdzie nie trzeba, lub według pomysłów polskich naukowców.

Gdyby kogoś interesowało jak ocenia efekty skorzystania dopiero na koniec 2012 r. z „know-how” konstruktora kotłów, dającego możliwość zaprzestania wyjątkowego marnotrawienia już przez około dwadzieścia lat węgla przynajmniej w jednym z trzech kotłów tej ciepłowni.