Motto: „Postęp techniczny na wstecznym biegu, czyli ... cóż pozostało z tych z tych pięknych planów? - Trybuna Robotnicza (organ KW PZPR w Katowicach), z 10 października 1986 r.
|
Tarnowskie Góry, 2010-09-05
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 123
Powody pozostawienia polskich kotłów rusztowych w stanie zacofania technicznego
z okresu pierwszych lat istnienia Peerelu.
O tym co przede wszystkim złożyło się
na całkowity brak w Polsce nowoczesnych kotłów rusztowych.
III. Trzecim (głównym) powodem była awanturnicza działalność Głównego Inspektoratu Gospodarki Energetycznej i ówczesnego Ministerstwa Przemysłu Chemicznego - część czternasta.
Wydane na początku 1980 r. BPPTiF „PROERG” polecenie niewykonywania prac dotyczących kotłów udaremniło także przynajmniej dokonania próby wyprowadzania kotłów rusztowych ze skrajnego technicznego zacofania w ramach programu badawczo-rozwojowego PR-8 pod nazwą „Kompleksowy rozwój energetyki” - wprowadzonego w życie uchwałą nr 34 podjętą przez Radę Ministrów 9 lutego 1981 r. Jak na ironię losu dokładnie na czas rozpoczęcia pierwszej modernizacji kotła (typu PLM2,5-2 w ZM „ZAMET” w Tarnowskich Górach) z zastosowaniem w nim polskiego paleniska narzutowego.
Ustęp trzydziesty czwarty: Jaką należy iść drogą aby znikomym kosztem w stosunku do osiąganych efektów wyprowadzać kotłownie z wodno-rurowymi kotłami rusztowymi z technicznego zacofania, to inż. J. Kopydłowski wiedział już po pracy kotła typu OR2,5-010 w kotłowni CBKK w sezonie grzewczym 1972/1973 (patrz część 54 opowieści).
Miał już wtedy pełną świadomość, że przy przejściu w nich na spalanie węgla przy jego narzucie na ruszt, poza dużym zmniejszeniem zużycia węgla i innymi korzyściami wynikającymi z takiego jego spalania, możliwy będzie także kilkakrotny wzrost wydajności modernizowanych kotłów i idące za tym znaczne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej przez kotłownię.
W kotłach zmodernizowanych od 1982 r. wzrost wydajności wynosił od 200 do 400 procent ich wydajności katalogowej. a w stosunku do faktycznie osiąganej wydajności wzrost ten w przypadku kotłów najmniejszych był nawet sześciokrotny. W odniesieniu do wyników eksploatacyjnych przed modernizacją, jeden taki zmodernizowany kocioł często zastępował w pracy wszystkie z kilku zainstalowanych w kotłowni.
W oparciu o wyniki badań kotła OR2,5-010 inż. J. Kopydłowskiemu łatwo było ustalić jaki może być optymalny efekt modernizowanych następnie kotłów (od najmniejszych typu PLM1,25 (CR1,25) i WLM1,25 (WR2,5) do największych, którymi były kotły WLM5-0 i WML5-1 (WR5-022))
a. Z wielkości powierzchni rusztu kotłów z paleniskiem warstwowym wynikało, że zastosowanie w nich paleniska narzutowego pozwala na zwiększenie ich katalogowej wydajności średnio trzykrotnie. Przykładowo, nawet zmniejszona dokonaną modernizacją powierzchnia rusztu w kotle parowym typu OKR5 (OR5) pozwalała na osiągnięcie przez niego wydajności 16 t/h pary, w stosunku do osiąganej przed niego średnio rzędu 3 t/h.
b. Wyniki badań kotła OR2,5-010 jako mającego bardzo niską komorę paleniskową dowodziły, że na przeszkodzie w osiąganiu wydajności, na jaką pozwala proces spalania węgla przy jego narzucie na ruszt, nie będzie stała wysokość komory paleniskowej dotychczasowych kotłów. O samej wielkości objętości komory paleniskowej (sprowadzonej do regularnego prostokąta) stanowi jak wiadomo jej wysokość i powierzchnia rusztu, będąca podstawą tego prostokąta.
Uzyskanie zupełnego spalania węgla (bez obecności tlenku węgla w spalinach i towarzyszącej mu sadzy dającej obraz dymu na wylocie z komina) inż. J. Kopydłowski oczekiwał w odpowiednim rozwiązaniu instalacji powietrza wtórnego, czego dokonał już w 1974 r. w dokumentacji kotła OR16-110.
Z modernizowanych następnie kotłów niskie komory miały faktycznie tylko kotły typu „La Mont” wielkości 1,25 i 2,5, gdzie jednak wysokość komory paleniskowej można było łatwo zwiększać, podnosząc przy modernizacji znajdujący się nad nimi pęczek powierzchni konwekcyjnej. Sprowadzało się to do wstawek wydłużających cztery narożne słupy kotła wykonane z ceownika 160.
c. W samej komorze paleniskowej niedogodnością modernizowanych kotłów był brak ekranowania (pokrycia rurami) jej ścian do pewnej wysokości nad rusztem. Pozostawienie fragmentów tych ścian jako niepokrytych rurami było efektem bezmyślnego podejścia do konstruowania tych kotłów pod powojenną ich produkcję. Ściany do pewnej wysokości nad rusztem jako wykonane z materiałów ceramicznych (gołe) były konieczne w kotłach rusztowych sto lat temu, kiedy ruszt mechaniczny wprowadzał do paleniska porcję świeżego węgla (pokrywającego go na całej długości) i następnie był zatrzymywany, z cyklicznym uruchamianiem do usunięcia pozostałego po spaleniu żużla, za którym była wprowadzana do paleniska kolejna porcja węgla. Rozżarzone gołe ściany były potrzebne do zapłonu kolejnej porcji świeżo wprowadzonego węgla.
Podobne zadanie miały spełniać takie fragmenty ścian parowego kotła z paleniskiem narzutowym, którego dokumentację Polska otrzymała po wojnie od USA w ramach pomocy gospodarczej. W produkowanym następnie pod nazwą OKR5 (kolejno jako „zmodernizowanym” pod nazwą OR5), oryginalne palenisko narzutowe z rusztem stałym i obracanymi do czyszczenia rusztowinami zastąpiono paleniskiem warstwowym, pozostawiając owe gołe ściany. W wersji oryginalnej kotła z paleniskiem narzutowym wyposażonym w ruszt stały, te gołe ściany były także potrzebne do zapłonu węgla wrzucanego na goły ruszt po opróżnieniu go z węgla.
Tych gołych ścian, z innych powodów, nie powinno być oczywiście ani w kotle z paleniskiem warstwowym wyposażonym we współczesny ruszt łuskowy, ani w palenisku narzutowym z takim rusztem.
Uzupełnianie pokrycia tych ścian rurami w modernizowanych kotłach dla inż. J. Kopydłowskiego (jako ówcześnie już wieloletniego konstruktora - od końca 1956 r. - części ciśnieniowej kotła) nie mogło stanowić żadnego problemu.
d. W przypadku kotłów konstruowanych prawidłowo nowoczesną techniką o zwiększeniu ich wydajności nawet o kilkadziesiąt procent nie może być mowy. Nie pozwalają na to przede wszystkim zastosowane w nim prędkości przepływu spalin przez powierzchnie konwekcyjne. Odpowiadający zwiększonej wydajności przepływ spalin powodowałby erozję ich rur (wycieranie przez zawarty w spalinach pył) oraz nadmierny i zarazem nieekonomiczny wzrost oporów przepływu spalin przez powierzchnie konwekcyjne i na całej ich drodze do komina, poprzez odpylacze spalin.
Kotły modernizowane były jednak skonstruowane przed wojną do pracy na ciąg naturalny, jaki wytwarzał odpowiednio wysoki komin. Kotłownie z kotłami typu „La Mont” wielkości 1,25 i 2,5 miały początkowo kominy wystające tylko kilka metrów ponad dach kotłowni. Zwiększenie ich wydajności (przy pracy z niskim nadmiarem powietrza w spalinach - na co pozwala palenisko narzutowe ), w niektórych typach kotłów nawet nie podnosiło prędkości przepływu spalin przez zachowane powierzchnie konwekcyjne do wartości optymalnych dla odbioru ciepła od spalin.
Stosowane następnie wentylatory wyciągowe o coraz większej wydajności, w której bezmyślnie upatrywano możliwość uzyskania przez kotły ich katalogowych wydajności, zapewniały osiąganie po modernizacji większej wydajności przy tych samych wentylatorach wyciągowych (także podmuchowych), co także znacznie obniżało jej koszt.
e. Znacznie intensywniejszy odbiór ciepła od spalin w komorze paleniskowej oraz przez powierzchnie konwekcyjne (wynikający ze spalania węgla z bardzo niskim współczynnikiem nadmiaru powietrza w spalinach oraz z obecności płomienia na całej długości rusztu przy wyższych obciążeniach kotła) spowodował, że w kotłach wodnych typu WLM5-1 i WR5-022, z wydajnością zwiększoną do 250 % wydajności katalogowej, nie trzeba było uzupełniać ich powierzchni konwekcyjnej o dodatkową aby zachować odpowiednio niską temperaturę spalin wylotowych.
W pozostałych kotłach wodnych powierzchnia konwekcyjna była powiększana przez wyposażanie je w dodatkową -jako stanowiącą oddzielny blok ustawiany za kotłem. To rozwiązanie bardzo usprawniło rozwiązanie nawrotu do paleniska pyłu (lotnego koksiku) wytrącanego w pośrednim odpylaczu spalin. Jako wzorowane na układzie przepływu spalin przez kocioł WAR25 (którego pierwowzorem był kocioł WAR10-01 skonstruowany w BPPTiF „PROERG”), uwalniało ono od pyłu spaliny przepływające przez drugi ciąg konwekcyjny, którym w modernizowanych kotłach był ów oddzielny blok.
f. We wszystkich modernizowanych kotłach wyposażonych w przedwojenny lekki pokład rusztowy był on wykorzystywany, z wykonywaniem jedynie nowej stalowej konstrukcji rusztu.
W „zmodernizowanych” kotłach z paleniskiem warstwowym, a więc z wyposażeniem go w ruszt typu Rts „radosnej twórczości” konstrukcyjnej FPM w Mikołowie, dotychczasowy ruszt wymagał zezłomowania w całości, z powróceniem do przedwojennego lekkiego pokładu rusztowego.
g. Ze względu na niewyobrażalne efekty spalania węgla techniką jego narzutu na ruszt (przynajmniej dla takich jak PT Naukowcy z IMiUE Politechniki Śląskiej) maksymalnie udoskonaloną dopiero przez inż. J. Kopydłowskiego, do samego zmniejszenia ogromnego marnotrawstwa węgla wystarczyłoby już samo wyposażenie kotłów w palenisko narzutowe. Dodatkowo tylko w instalację powietrza wtórnego (oczywiście nie w takim rozwiązaniu, jak to również wyobrażali sobie owi PT Naukowcy) - z poprawieniem konstrukcji samego rusztu i tam gdzie trzeba było ceramicznego obmurza komory paleniskowej.
Uzupełnianie ekranowania dolnej części ścian komory paleniskowej i powiększanie powierzchni konwekcyjnej stawało się niezbędne przy znacznym wzroście wydajności kotła, a to często nie było konieczne. Przy braku konieczności znacznego zwiększania wydajności kotłowni trzeba było tylko zmodernizować sukcesywnie więcej kotłów (aby mieć równie ekonomiczną rezerwę), z jednoczesną wymianą wentylatorów kotła na mniejsze aby dodatkowo obniżyć marnotrawstwo energii elektrycznej na ich napęd. Przy prawidłowym eksploatowaniu zmodernizowanego kotła z niską wydajnością - wobec efektów jakie daje zastosowanie paleniska narzutowego - można by nawet zrezygnować z nawracania do paleniska pyłu wytrącanego ze spalin.
Zmiany konstrukcyjne modernizowanych kotłów mogły być także wprowadzane sukcesywnie, stosownie do dysponowanych środków finansowych czy rosnących potrzeb wydajnościowych kotłowni. Trzeba przy tym wiedzieć, że wszystkie zrealizowane modernizacje zostały dokonane ze środków obrotowych zakładów, w odróżnieniu od ogromnych państwowych dotacji wpompowanych w produkcję bubli, jakimi okazały się produkowane równolegle kotły typoszeregów ORp i WRp konstrukcji CBKK. Także na realizację kierunku nr 5 programu PR-8 pod efekty jak treść „Motta” i Załącznika II.
h. Inż. J. Kopydłowski w pierwszym okresie wyprowadzania energetyki przemysłowej z technicznego zacofania nie przewidywał budowy nowych kotłów, ponieważ wiedział, że na czas rozpoczęcia modernizowania kotłów (a faktycznie całej kotłowni) polska gospodarka wchodziła już w okres stagnacji, wykluczającej budowę nowych kotłowni.
Kotły skonstruowane w BPPTiF „PROERG”: kocioł parowy średniej wielkości typu OR12,5-010 (według wynalazku CBKK nr 61238); kocioł z zakresu największych parowych kotłów typu OR40-010 (według wynalazku CBKK nr 82638) oraz typu WAR10-01 (według wynalazku CBKK nr 77300) dla całego zakresu wydajności kotłów wodnych (grzewczych) miały być w jego zamyśle jednostkami prototypowymi do wszechstronnego przebadania, z udoskonalaniem ich konstrukcji w oparciu o doświadczenie zdobywane przy modernizacji kotłów dotychczasowych.
Natomiast sama modernizacja kotłów dotychczasowych była tak pomyślana, aby przy konieczności dokonania remontu kapitalnego kotła (polegającego na wymianie zużytej jego części ciśnieniowej - orurowania) - nową częścią ciśnieniową były rozwiązania z kotłów wymienionych wyżej, przy zachowaniu zastosowanych już w kotle urządzeń paleniska narzutowego, czy dodatkowej powierzchni konwekcyjnej.
Ustęp trzydziesty piąty: Zadaniem kierunku nr 5 programu rządowego PR-8 była „racjonalizacja zużycia paliw i energii oraz wdrażanie do praktyki energooszczędnych rozwiązań technicznych.”
„Koordynatorem I stopnia” całego programu PR-8 ustanowiono warszawski Instytut Energetyki, który „wykonawstwo prac badawczo-rozwojowych i wdrożeniowych ujętych tematycznie w planie koordynacyjnym jako kierunek nr 5” najpierw zlecił warszawskiemu oddziałowi Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Gospodarki Energetycznej.
Jedyne jednak co taki Ośrodek mógł dokonać w ramach swojej działalności, to mogły być badania oceniające stan faktyczny, a następnie badania efektów z „wdrażanych do praktyki energooszczędnych rozwiązań technicznych.” O obsługę dokumentacyjną i nadzór nad wdrażaniem tych „energooszczędnych rozwiązań” zwrócono się najpierw do CBKK i prawdopodobnie do ZBP „ENERGOCHEM” kooperujących już ze sobą w realizacji „Programu resortowego nr 126” przemysłu chemicznego w latach 1976-1980 (rozpoczynając tą współpracę na koniec 1980 r., z efektami do końca lat 80-tych przedstawionymi w części 121 ).
Po spotkaniu się tam z odmową, zwrócono się następnie w tej sprawie do inż. J. Kopydłowskiego, a ściśle do BPPTiF „PROERG” , którego od początku 1980 r. obowiązywał zakaz wykonywania prac dotyczących kotłów, wydany między innymi z inicjatywy GIGE. Okoliczności otrzymania odmowy także i tam przedstawia treść części 119 opowieści. Po tej odmowie warszawski oddział OBR-GE nie podjął się zleconego mu zadania, a Instytut Energetyki zlecił je kolejno do OBR-GE w Katowicach, gdzie już mu nie odmówiono. O tym jednak, że w sprawie samej modernizacji kotłów nie nawiązano nawet współpracy z CBKK (nie wnikając w to, że nic by ona nie dała) stanowi treść części 119.
Efekt działalności OBR-GE w Katowicach nie mógł być inny od przedstawionego ustaleniami NIK w Załączniku II. Można w nim przeczytać: „Brak racjonalnej koncepcji opracowanego przez OBRGE na lata 1981-82 programu i tematyki w kierunku nr 5 PR-8 był już w tej początkowej fazie przedmiotem krytycznej oceny Zespołu Energetyki i Paliw Rady Głównej Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki: Tematy i zadania ujęte w planie prac na lata 1981-1982 stanowią zbiór propozycji niewynikających z opracowanej i uzasadnionej koncepcji racjonalizacji użytkowania paliw i energii w gospodarce narodowej.
W Załączniku II można także przeczytać: „Powszechnie uważa się, że wśród 9 kierunków PR8 największe znaczenie ma kierunek nr 5 dotyczący racjonalizacji użytkowania paliw i energii.” Kierunek ten miał objąć najbardziej energochłonne dziedziny gospodarki narodowej. Celem zaś miało być opracowanie i wdrożenie rozwiązań technologicznych urządzeń oraz sposobów racjonalizacji użytkowania paliw i energii. Wszystko miano osiągnąć do końca 1985 r .... Dziś wiadomo, że cel ten został osiągnięty w zatrważająco niskim procencie.”
Przez cały czas (nie)realizacji zadania kierunku nr 5 programu rządowego PR-8 i jeszcze później cel ten realizował wyjątkowo skutecznie, chociaż „chałupniczo”, tylko inż. J. Kopydłowski. Nikt z odpowiedzialnych za realizację tego kierunku nie powiedział mu jednak w tym czasie nawet: „pomożemy”.
Załączniki: Załączniki I i II (-) 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
|
|
Z potwierdzeniem tego badaniami pomodernizacyjnymi, wykonywanymi na przełomie lat 80-tych i 90-tych u. w. między innymi przez ZBP „ENERGOCHEM” oraz przez Ośrodek Badawczo-Rozwojowy w Katowicach i jego oddział w Warszawie.
jako już wtedy jedynemu polskiemu specjaliście od wszystkich obliczeń kotła służących jego skonstruowaniu.
Dlaczego tą modernizacją nie zostały ówcześnie objęte największe kotły rusztowe, to wszystko po kolei.
Stropu komory paleniskowej stojąc na ruszcie można było dotknąć wyciągniętą ręką.
Akcentem humorystycznym pozostanie fakt, że tego rozwiązania w ogóle nie byli świadomi konstruujący w CBKK kotły typoszeregów ORp i WRp.
Opisu takiego paleniska nie znajdzie się w żadnym wydawnictwie książkowym, a inż. J. Kopydłowski jego pracę oglądał jeszcze w 1982 r. w kopalni „Andaluzja” podczas pierwszej modernizacji kotła typu WLM5-0.
Przykładowo, w odróżnieniu od nieudolnie skonstruowanych przez CBKK kotłów wodnych typoszeregów WRp.
To jednak należało robić w przypadku wszystkich kotłów rusztowych z paleniskiem warstwowym wyposażanych najpierw w ruszt typu Rts, a następnie w ruszt typu Rtsn.
Można się z niej dowiedzieć (str. 2), że dla realizacji programu PR-8 dokumentację modernizacji kotłów OKR5 planowano wykonać w latach 1984-1985, następnie że jej opracowanie zostało przesunięte na 1987 r.; kolejno że będzie gotowa w 1988 r. i wreszcie że do sprawy wykonania tej dokumentacji CBKK powróci w 1990 r.
Kopie pisma w tej sprawie do BPPTiF „PROERG” i jego odpowiedzi są załącznikami do części 6 opowieści.
Nie zwrócono się także w tej sprawie do inż. J. Kopydłowskiego, a głównym powodem (w domniemaniu) mogła być świadomość kierownictwa tego Ośrodka przyczynienia się do zwolnienia go z CBKK na koniec 1974 r.
4