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, 2012.02.05
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 192
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 dwudziesta.
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 czternasta.
Ustęp siedemnasty. Pomysł na zasysanie spalin z komory paleniskowej przez leje tylnych stref podmuchowych wieńczy - jak dotąd - wszystkie liczne ignoranckie pomysły z ostatnich dwudziestu lat na pogorszenie i tak już złych wyników eksploatacyjnych kotłów z paleniskiem warstwowym z rusztem łuskowym.
g. Jaka ciemnota panuje w sprawie skutków wadliwego procesu spalania węgla w palenisku warstwowym, to już na początku lat 90-tych u. w. dowodów na to swoim postępowaniem dostarczyli naukowcy z byłego Instytutu Ogrzewnictwa i Wentylacji Politechniki Warszawskiej - część pierwsza.
1. Sami o sobie napisali później [3], że w Instytucie Ogrzewnictwa i Wentylacji od kilku lat prowadzono szereg prac naukowo-badawczych o charakterze wdrożeniowym z zakresu optymalizacji i sterowania procesu spalania miału węglowego w kotłach z rusztem mechanicznym łuskowym. W rezultacie, w wyniku uzyskanych doświadczeń, do Urzędu patentowego RP zostało zgłoszonych 5 zastrzeżeń patentowych oraz przeprowadzono modernizację o różnym zakresie w kilkunastu kotłach typu WR.
Jedne z tych modernizacji polegały na zastosowaniu w kotle „paleniska z kaskadową aeroseparacją podziarna vel „kaskadowej aeroseparacji podziarna” vel „aeroseparacji”. Z tego co wiadome, były one realizowane dla odmiany nie we współpracy z Zakładami Produkcyjno - Usługowymi COMATECH w Warszawie, lecz z firmą SOLVE w Koninie.
Zrodziły je natomiast ubzduranie sobie przez raczej liczne grono owych „naukowców”, że warstwa bardzo drobnego koksu pozostająca pod żużlem schodzącym z rusztu, to najdrobniejsze ziarna surowego węgla, które dostając się rzekomo na sam spód warstwy węgla nie mają z tego powodu możliwości spalenia się, w odróżnieniu od wszystkich ziaren grubszych, gdyby się tam znalazły.
W ich bezmyślnym zamyśle „aeroseparacja podziarna” miała więc spowodować aby ziarna węgla surowego na ruszcie układały się warstwami, od najgrubszych na samym dole, z coraz mniejszymi w kierunku góry warstwy.
W rzeczywistości, węgiel niespiekający się (spalany głównie w polskich kotłach rusztowych) w procesie odgazowania z niego części lotnych - bez względu na to jak duże są ziarna węgla surowego - ulega w całości rozdrobnieniu do wielkości ziaren lotnego koksiku. Jest on następnie częściowo unoszony ze spalinami z przedniej części rusztu, dopóki na dalszej części rusztu to co pozostaje z niego jeszcze do spalenia się nie przykryje gromadząca się od góry warstwa żużla, odcinająca mniej lub bardziej skutecznie dopływ do niego powietrza podmuchowego, bez którego koks nie spali się, tak jak nic nie spala się (utlenia) bez obecności tlenu. Pozostający pod żużlem niedopalony koks był dodatkowo dla tych naukowców „podziarnem”, mimo że podziarno nie występuje w sortymencie miałowym węgla do celów energetycznych.
Jednym z humorystycznych akcentów propagowania przez owych naukowców „aeroseparacji podziarna”, pod dalsze zwiększanie marnotrawstwa węgla w kotłach rusztowych, było dokonywanie tego zastosowaniem w kotle paleniska narzutowego, tyle że z narzutem pneumatycznym, a nie mechanicznym. Dodatkowo w wyjątkowo ignorancki sposób, choćby z powodu zachowania długiego sklepienia przedniego.
Rozwiązanie radzieckiego paleniska narzutowego z narzutem pneumatycznym z lat 50-tych u. w. zamieszczone jest w książce prof. Teodora Wróblewskiego wydanej w 1960 r. na str. 184 (Rys. 187a), z takim to opisem wspólnym dla narzutu mechanicznego i pneumatycznego:
P a l e n i s k a r o z r z u t o w e: stanowią konstrukcję mieszaną rusztów wędrownych z urządzeniem rzutowym mechanicznym lub pneumatycznym. Przy rozrzucie mechanicznym ruszt biegnie w kierunku odwrotnym niż normalnie, części grubsze paliwa padają daleko, zaś części drobne blisko urządzenia rzucającego (rys. 7.38). Przy rozrzucie pneumatycznym ruszt biegnie w kierunku normalnym, części grube padają blisko urządzenia wdmuchującego, części drobne - daleko (rys, 7.39 - Rys. 187a). W jednym i drugim przypadku części zupełnie drobne spalają się w przestrzeni komory paleniska, cząstki spadające na ruszt zapalają się od paliwa żarzącego się na ruszcie, a zatem znajdują się w warunkach korzystniejszych (czytaj: niż w palenisku warstwowym).
W miarę posuwania się rusztu (czytaj: im bliżej końca rusztu, gdzie spada z niego żużel) coraz drobniejsze cząstki spadają na warstwę zarzewia pochodzącą z cząstek grubszych. W każdej strefie rusztu równoległej do ścianki przedniej paleniska warstwami nad sobą przebiegają fazy dopalania, odgazowania i nagrzewania.
Przy spalaniu węgla niespiekającego się, zarzewie nie składa się oczywiście z cząstek grubszych, ponieważ w procesie odgazowania części lotnych wszystkie ziarna węgla ulegają rozdrobnieniu. Pod owym zarzewiem, którym w palenisku narzutowym jest dopalający się koks, na samym pokładzie rusztowym znajduje się jeszcze warstwa żużla.
W palenisku narzutowym nie gromadzą się więc warstwami na powierzchni rusztu ziarna węgla, poczynając od największych na dole i stopniowo coraz mniejszych w kierunku do góry, lecz na całej czynnej długości rusztu warstwami nad sobą (w kierunku do góry) przebiegają etapy dopalania, odgazowania i nagrzewania, kiedy w palenisku warstwowym te etapy nagrzewania, odgazowania i dopalania, a ściśle spalania się koksu (częściowego przy przekroczeniu granicznego obciążenia cieplnego rusztu, jak również dochodzenia do niego) przebiegają na długości rusztu po sobie.
Podany treścią książki przebieg spalania węgla w palenisku narzutowym z narzutem pneumatycznym w ogóle jednak nie odpowiada temu z Rys. 187a.
Paleniska z takim pokrywaniem rusztu surowym węglem jak przedstawia ten rysunek nie były stosowane w amerykańskiej technice kotłowej, skąd pochodzą paleniska narzutowe z rusztem wędrownym, a także nie mogły sprawdzić się w Związku Radzieckim. Narzut pneumatyczny znajdował bowiem w USA zastosowanie wyłącznie w paleniskach z krótkim rusztem, gdzie pokrywał on ruszt na całej jego długości, jak to przykładowo przedstawia Rys. 128a, część 144.
Przywołany opis z książki nie pasuje ani do tego co przedstawia sam Rys. 187a, ani do objaśnień pod nim. Zgodnie bowiem z pierwszym od góry objaśnieniem i odpowiadającym mu wymiarem „a” na rysunku, w tym palenisku węgiel narzucany jest tylko na sam przód rusztu; tylko niewiele poza lico przedniej ściany komory paleniskowej, pozbawionej całkowicie sklepienia zapłonowego. Stanowi to jednoznacznie, że na całej pozostałej długości rusztu proces spalania węgla przebiega w nim tak samo jak w palenisku warstwowym; ze spalaniem się koksu od góry warstwy i gromadzeniem się także od góry pozostałości z tego spalania jaką jest żużel. Zgodnie z tym, warstwa żużla na tym rysunku nie może znajdować się pod warstwą spalającego się koksu, lecz nad nią.
W taki sposób jak na Rys. 187a, w najlepszym razie, mógł być pokrywany węglem sam przód rusztu w kotłach „zmodernizowanych” z zastosowaniem pomysłów naukowców z Instytutu Ogrzewnictwa i Wentylacji, z dalszym jego spalaniem się jak w palenisku warstwowym z doprowadzaniem węgla na ruszcie spod warstwownicy.
Samo to powinno już stanowić jak niedorzeczne są stwierdzenia w rodzaju: Gazy o temperaturze ok. 100 0C, podawane z dysz, powodują z jednej strony separację podziarna i warstwowe ułożenie się paliwa na ruszcie (szczegół A) … . Zwłaszcza wobec informacji, że w kotle WLM5-1 do pneumatycznego narzutu został zastosowany silnik o mocy zaledwie 3 kW.
2. W samej treści swoich publikacji (Załącznik I) naukowcy pod zachwalanie swoich ignoranckich pomysłów nie powinni byli także informować jak narzucany węgiel układa się na długości rusztu, czyli że nie na wysokości warstwy; także podawać jak przebiegał sam proces spalania na ruszcie oraz jakie uzyskano efekty.
Można bowiem dowiedzieć się z nich między innymi, że w kotle typu WLM5-1 grubość węgla spadającego na przód rusztu wynosiła 40 centymetrów, a to co schodziło z rusztu nie mieściło się pod tylnym sklepieniem. Skoro sklepienie to znajduje się w tym kotle 25 centymetrów nad powierzchnią rusztu, oznacza to bowiem, że do leja żużlowego spadała przynajmniej połowa niespalonego koksu.
Nie należało także informować, że kocioł typu WLM5-1 osiągnął moc cieplną 5,3 MW, przy jego mocy katalogowej 5,8 MW, którą ten kocioł na odpowiednim węglu osiąga. Także wobec faktu, że taki kocioł już w 1984 r. (z potwierdzeniem badaniami wykonanymi przez ówczesny GIGE), jako wyposażony także w palenisko narzutowe, tyle że „systemu J. Kopydłowskiego”, osiągnął moc cieplną 15 MW.
Także informować, że moc cieplna kotła typu WR10 dochodziła do 83 % jego mocy katalogowej, czyli do 9,7 MW, kiedy kocioł typu WR10 zmodernizowany w EPEC-Elbląg z zachowanym paleniskiem warstwowym, a jedynie usuniętym sklepieniem przednim i uzupełnionym ekranowaniem dolnej części komory paleniskowej, osiągnął moc cieplną 18 MW.
Także, że osiągał on sprawność cieplną rzędu 80,2 %, z jednoczesnym stwierdzeniem że w oparciu „o uproszczone
badania bilansowe”, co stanowi że z wartość tej sprawności została wzięta z kapelusza.
Zabrakło natomiast informacji, że wszyscy użytkownicy kotłów z zastosowanym w nich ignorancko skonstruowanym paleniskiem narzutowym z narzutem pneumatycznym vel „z paleniskiem z kaskadową aeroseparacją podziarna” vel „ z kaskadową aeroseparacją podziarna” vel „z aeroseparacją” - przy wykorzystaniu równie ignoranckich wynalazków autorstwa naukowców z Instytutu Ogrzewnictwa i Wentylacji - musieli następnie wszystkie urządzenia tego paleniska szybko zezłomować.
Załączniki: I i II (-) Jerzy Kopydłowski
Patrz część 185.
Urządzenia kotłowe , W-wa 1960, PWT.
3