Tarnowskie Góry, 2009.01.11
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 trzydziesta ósma
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego
z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
C. O skutkach pozbawienia przez agenta SB przemysłu kotłowego Peerelu jedynego przyszłego konstruktora rusztów.
Część dziewiąta: Informacje jakich efektów mogą oczekiwać użytkownicy kotłów rusztowych z rozwiązań konstrukcyjnych inż. J. Kopydłowskiego, jeśli są one prawidłowo wykorzystane przez „nabijających ich w butelkę”:
b) stosujący jego rozwiązanie sprzed 25-ciu lat skrzyni podmuchowej rusztu przynajmniej nie nabijają ich w butelkę bocznym wlotem powietrza do stref podmuchowych rusztu.
W sprawie tego bocznego wlotu powietrza do stref podmuchowych rusztu, to uzasadnienie jego stosowania przez Fabrykę Palenisk Mechanicznych w Mikołowie ujęte jest taką oto treścią:
„Wyeliminowano jedną zbiorczą skrzynię powietrzną, ponieważ nie zapewniała precyzyjnego rozprowadzania powietrza”.
Wiadomo również czemu to rzekomo ma służyć ten wyjątkowo ignorancki pomysł: „nowoczesny ruszt powinien być:
- przystosowany ... pod względem możliwości minimalizowania emisji NOx, SO2, CO i pyłów,
- ekonomiczny w eksploatacji, tzn. pozwalający zakresem i precyzją regulacji ograniczać straty wynikające ze spalania niezupełnego i niecałkowitego, jak również umożliwiać spalanie sprzyjające wysokiej sprawności kotła” - Kupa śmiechu - oczywiście nie w związku z intencjami, lecz pomysłem na ich zrealizowanie.
Za skrzynię podmuchową należy uważać środkową część stalowej konstrukcji rusztu, znajdującą się między pokładem rusztowym i nawracającą jego dolną częścią. Jest to ta część rusztu, która ze względu na jej nieszczelność zainspirowała Trust Mózgów z Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej do nawracania do niej nadmiaru powietrza z tylnych stref podmuchowych rusztu, a dodatkowo również jeszcze nie wiadomo czego (patrz pismo z 2008.12.14 do IMiUE). Wychodzi jednak, że przynajmniej w przypadku rusztów aktualnej produkcji FPM-Mikołów z tego kolejnego absurdalnego pomysłu będą przysłowiowe „nici”, bo jeśli nie ma w ogóle skrzyni podmuchowej, to nawracać nie ma do czego. Chyba, że z jednej strefy podmuchowej z „precyzyjną regulacją” do innych stref podmuchowych z taką samą „precyzyjną regulacją”.
Co do nieszczelności skrzyni podmuchowej to, począwszy od rozwiązań rusztów łuskowych firmy niemieckiej Steinmühler z lat dwudziestych 20-go wieku, a kończąc na aktualnie maksymalnie udoskonalonych ich konstrukcjach autorstwa inż. J,. Kopydłowskiego, konstrukcyjnie zawsze była ona szczelna.
Sama skrzynia od początku była i jest zamknięta od dołu, z przodu, z tyłu i z obu boków oraz od góry, poza wylotami powietrza ze stref podmuchowych w kierunku do góry przez pokład rusztowy. Przez jej dno powietrze może wypływać tylko po otwarciu zasuw przesypu (patrz pismo z 2009.01.04 do IMiUE).
W praktyce ze szczelnością skrzyni podmuchowej bywa jednak bardzo różnie.
1. W powojennej Polsce przez około dziesięć lat ruszty łuskowe produkowane były tylko dla dużych kotłów: OKR50, OSR32, OSR25, OSR16 i SR10 (poz. 1÷9 Tabeli IV). Dopiero w 1953 i w 1954 r. wykonano dokumentację takich rusztów dla kotłów typu OKR5 i WLM5-0 (poz. 11 i 13 Tabeli III), a w 1963 r. chyba jednak w RAFAKO dla kotła typu OR10 (poz. 10 Tabeli IV). Mimo tak dużej rozpiętości czasowej, wszystkie one mają takie same pochodzące sprzed wojny rozwiązanie samej skrzyni podmuchowej rusztu.
Jeśli chodzi o jej boki, to jest to kratowa konstrukcja bocznych ścian rusztu, składająca się z dolnego ceownika, na którym na granicy poszczególnych stref podmuchowych stoją wykonane również z ceownika słupki połączone między sobą u góry kątownikiem. Na słupkach tych wspierają się poprzeczne dźwigary, służące do podtrzymywania górnych jezdni pokładu rusztowego i zarazem lejów stref podmuchowych. Blaszane dno skrzyni podmuchowej oparte jest na poziomych ceownikach ścian bocznych, a pod lejami stref połączone jest z nimi, przy czy elementem pośrednim skręconym wspólnie tymi samymi śrubami jest dno leja strefy podmuchowej wykonane jako oddzielna część, składająca się we wcześniejszych rozwiązaniach z kilku żeliwnych segmentów. Przednią i tylną ścianę skrzyni stanowią skrajne ściany lejów stref podmuchowych, uzupełnione po bokach blachami.
Cechą wspólną oryginalnego rozwiązania konstrukcyjnego wszystkich tych rusztów jest wykorzystanie do zamknięcia ścian bocznych skrzyni podmuchowej ceglanego muru bocznych ścian kotła, z zastosowaniem wchodzących do niego blach, jako mających stanowić uszczelnienie na połączeniu z nim stalowej konstrukcji skrzyni podmuchowej z przodu, z tyłu i u góry na wysokości jezdni pokładu rusztowego. O takim sposobie uszczelnienia ścian bocznych skrzyni podmuchowej nie wiedział jednak nikt z opracowujących dokumentację obmurza kotłów i w związku z tym sposobu rozwiązania tego uszczelnienia nie ma w żadnej dokumentacji na wykonanie tego obmurza. Jeśli nie ma w dokumentacji, to skąd mieli o tym wiedzieć wykonujący je?
Drugą charakterystyczną cechą konstrukcyjną tych rusztów jest skręcenie wszystkich wymienionych ich części składowych na śruby, ze spoinami sczepnymi tylko tam, gdzie takiego połączenia nie można było dokonać. Te śruby rozmieszczone są przy tym rzadko, a górne krawędzie stref podmuchowych przykręcone są tylko w miejscach, gdzie do dźwigarów poprzecznych przykręcone są jezdnie pokładu rusztowego i elementy uszczelnień międzystrefowych.
Poziomy płat blachy (znajdujący się pod kątownikiem do mocowania do niego uszczelnień bocznych rusztu) i wchodzący od zewnątrz w ceglany mur, w większości tych rusztów wpuszczony jest do wewnątrz rusztu pod skrajną jezdnię pokładu rusztowego, gdzie przykręcony jest tylko śrubą do połączenia tej jezdni z dźwigarem poprzecznym, a więc co jeden metr, a nawet więcej, mając grubość dwa milimetry. W takim rozwiązaniu na tej samej długości nie jest przykręcona, znajdująca się na wysokości tego płata, krawędź górna bocznej ściany leja strefy podmuchowej. Brakujących połączeń ze sobą części skrzyni podmuchowej jest oczywiście więcej.
Jak to wszystko było nieszczelne już po oddaniu kotła do eksploatacji i stało się coraz bardziej nieszczelne z upływem lat, tego oczywiście użytkownicy tych kotłów nie wiedzą.
2. Szczelne ściany boczne mają ruszty Rł4 z dokumentacją opracowaną w CBKK w 1958 r. (poz. 4 i 5 oraz 8 i 9 Tabeli III). Również jednak i one wszystkie te same części rusztu mają skręcone ze sobą śrubami. To połączenie na śruby występowało przykładowo dalej w tej dokumentacji przekopiowanej w 1967 r. przez FPM-Mikołów (rys. nr 1-64656).
3. Wszystkie te same części rusztu skręcane są jednak dalej na śruby w dokumentacji typoszeregów rusztów Rtw i Rtp konstruowanych w FPM-Mikołów w latach 1969-1976 (patrz pismo z 2008.12.28 do IMiUE), z ich produkcją przejętą w 1976 r. przez Zakłady Urządzeń Kotłowych w Stąporkowie i Zakłady Górniczo-Metalowe „Zębiec”, z których żaden wcześniej z techniką palenisk rusztowych nie miał absolutnie nic do czynienia.
Wyjątkowo humorystycznie, jak już na te lata, powinna być odebrana informacja, że przykładowo samo dno skrzyni powietrznej rusztów produkowanych następnie w obu tych zakładach dla kotłów typu OR16 i WR10 składało się aż z dziewięciu kawałków blach łączonych ze sobą na śruby. Wadą blach skręcanych ze sobą śrubami jest przede wszystkim to, że ulegając zwichrowaniu wskutek działania wysokich temperatur lub przy odkształceniu siłowym, ulegają w miejscach połączeń śrubowych rozszczelnieniu.
Rozwiązanie konstrukcyjne rusztów z wszystkimi tymi częściami spawanymi ze sobą inż. J. Kopydłowski stosuje od pierwszego skonstruowanego przez siebie rusztu w 1982 r. i tak chyba czynią to wykonujący ruszty według kolejnych różnych jego dokumentacji z okresu do początku lat dziewięćdziesiątych 20-go wieku, ponieważ później starał się już aby dalsze jego rozwiązania udoskonalające tą technikę stały się dla nich niedostępne.
Jeśli chodzi natomiast o samą wynalezioną dawno, dawno temu, skrzynię podmuchową rusztu łuskowego, to tylko dzięki jej istnieniu udało się inż. J. Kopydłowskiemu w końcu maksymalnie usprawnić proces spalania węgla na ruszcie - nawet paleniska warstwowego.
Natomiast o bardzo negatywnych skutkach różnych nieszczelności skrzyni podmuchowej rusztu inż. J. Kopydłowski próbował zorientować użytkowników kotłów rusztowych już w 1986 r. treścią artykułu zamieszczonego w nr 8/1986 Gospodarki Paliwami i Energią. Z oczywistych chyba dla każdego powodów, było już tam wiele niedomówień. Jeśli natomiast załączone do tego artykułu poglądowe rysunki stały się akurat inspiracją do stosowania bocznych wlotów powietrza do stref podmuchowych, to nie uważa on aby się z tego powodu usprawiedliwiać.
Wymienił tam już jednak szereg powodów nieszczelności skrzyni podmuchowej- w wyniku których powietrze wypływa z niej wszędzie, a ma tylko przez pokład rusztowy. Powtórzmy więc z tego artykułu:
Powietrze podmuchowe ucieka z niej przez:
- źle skonstruowane lub uszkodzone uszczelnienia międzystrefowe oraz przednie i tylne,
- nieszczelności wzdłuż boków pokładu rusztowego,
- szczeliny na połączeniach blach skrzyni powietrznej skręcanych śrubami,
- mniejsze lub większe otwory w ścianach skrzyni powietrznej wykonane w celu przejścia przez nie mechanizmów uru-
chamiających zasuwy przesypu i klapy regulacji strefowej,
- źle przylegające zasuwy przesypu, niedomknięte wskutek zablokowania lub skrzywienia cięgien ich uruchomienia,
- dziurawe na skutek przepalenia blachy skrzyni powietrznej,
- nieszczelności poszczególnych lejów stref podmuchowych.
Chyba nie zaszkodzi przywołać z tego artykułu: Problem nieszczelności rusztów od kilkudziesięciu lat rozwiązywany jest wyłącznie przez zwiększanie wydajności i sprężu wentylatorów wyciągowych. Dlatego też po zmodernizowaniu kotła przez zastosowanie w nim paleniska narzutowego, kiedy uszczelnia się ruszt, albo wykonuje szczelny nowy, z reguły nie trzeba wymieniać wentylatora wyciągowego spalin na większy, mimo osiągania przez kocioł wydajności od dwóch do trzech razy większej.
Również że: Po to, aby przy nieszczelnym ruszcie (czytaj: skrzyni podmuchowej) zapewnić odpowiednią ilość powietrza biorącego udział w spalaniu węgla, trzeba tego powietrza doprowadzić do kotła często kilka razy więcej, niż to wynika z danych technicznych kotła. Jego nadmiar rozcieńcza jedynie spaliny i przy temperaturze tych spalin ogrzewa atmosferę nad kotłownią. Niezależnie od tego wentylator wyciągowy musi przetłoczyć proporcjonalnie kilkakrotnie większą ilość spalin; zużywa na to również kilkakrotnie więcej energii elektrycznej.
Treścią tego artykułu można się także dowiedzieć, że zachowana konstrukcja rusztu amerykańskiej firmy Riley Stoker ze strefowym podmuchem kotła włoskiej firmy Ruth-Erk z paleniskiem narzutowym - po wyposażeniu go początkowo tylko w narzutniki węgla konstrukcji inż. J. Kopydłowskiego - powodowała dalej wzrost ilości powietrza do spalania o prawie 300 % i odpowiadający temu wzrost zużycia węgla o 70 %. Oczywiście w stosunku do wyników możliwych do osiągnięcia przez ten kocioł po następnym wyposażeniu go również w ruszt jego konstrukcji.
Po to jednak aby uczynić skrzynię podmuchową rusztu szczelną, wystarczy przecież tylko dysponować spawaczem z pomocnikiem, których ktoś rzeczowo poinformuje gdzie coś trzeba pospawać, z uzupełnieniem kawałkami blach tam gdzie ich brakuje lub wymianą na nowe gdzie taka potrzeba zachodzi.
|
Załącznik: Kopia artykułu z nr 8/1986 r. GPiE
(-) J. 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. Redakcja Energia i Budynek, ul. Świętokrzyska 20 00-002 Warszawa, 7. Polska Dziennik Zachodni, Z-ca Redaktora Naczelnego Stanisław Bubin. 8. Izba Gospodarcza Ciepłownictwo Polskie ul. Eligijna 59, 02-787 Warszawa
Także kilkudziesięciu PT Użytkowników kotłów z polskim lub krajowym paleniskiem narzutowym oraz mających te kotły na stanie i wielu innych.
|
Przez co poza energetyką zawodową dysponuje ona kotłami o konstrukcjach pochodzących sprzed wojny i sięgających w zakresie kotłów o małych wydajnościach okresu wojen napoleońskich.
Krzysztof Wcisło: Nowoczesność palenisk rusztowych produkcji FPM S.A. - co to znaczy? Referat naukowo-techniczny na równie naukowo-techniczną konferencję n. t. „Modernizacja kotłów rusztowych”, Szczyrk, 1997 r., str. 274 materiałów konferencyjnych.
Za wyjątkiem rozwiązania tej skrzyni z 1954 r. dla rusztów typu Rł2 z przeznaczeniem dla kotłów typu LaMont (poz. 3 i 7 Tabeli III), w związku z odstąpieniem od wyposażania ich w palenisko retortowe stanowiące ich pierwotne wyposażenie według dokumentacji otrzymanej po wojnie z Wielkiej Brytanii. To palenisko jest obecnie stosowane jako „przyjazne dla środowiska” palenisko do spalania „ekogroszku”. W rusztach Rł2 skrzynia w ogóle nie miała dna, z zastąpieniem go nawracającym pokładem rusztowym.
Z PRAKTYKI - KONSTRUKTOR RADZI. Gdzie przede wszystkim szukać przyczyn nadmiernego zużycia węgla w kotłowniach, GPiE, nr 8/1986 r.
Ściśle: wzdłuż boków rusztu.
Artykuł napisany był w czasie, kiedy nie było jeszcze wyników badań kotłów zmodernizowanych techniką inż. J. Kopydłowskiego z zachowanym w nich paleniskiem warstwowym.
W ten sposób nie wyeliminuje się oczywiście nieszczelności powstających z niedomkniętych zasuw przesypu (pismo z 2009.01.04 do IMiUE).
3