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, 2011.07.03 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 165

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 szesnasta.

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 ...”,

bowiem przemysł kotłowy - bez udziału inż. J. Kopydłowskiego - pozostał całkowicie bez szans na prawidłowe rozwiązanie doprowadzenia powietrza do spalania w nich węgla - część druga.

Uznanie przez naukowców z IMiUE za wadliwość procesu spalania węgla w palenisku narzutowym występujący w nim (w odróżnieniu od paleniska warstwowego) „lokalny brak powietrza”, jest jednym z dowodów dlaczego tak łatwo udaje się już ponad dwadzieścia lat otumaniać użytkowników kotłów z paleniskiem warstwowym ignoranckimi rozwiązaniami konstrukcyjnymi i pomysłami na ich eksploatację.

Ów „lokalny brak powietrza” występuje bowiem akurat nie w palenisku narzutowym, lecz w warstwowym, czego jednak sam inż. J. Kopydłowski nie był świadom do 2001 r.

Występuje on w tylnej części rusztu - odwrotnie niż to podają wszystkie książki o kotłach. Natomiast powodem jest żużel gromadzący się w tym palenisku w kierunku do tyłu rusztu nad warstwą spalającego się koksu (część 164, ustęp 27. b), a zgodnie z tym co dzieje się w tysiącach polskich kotłów rusztowych: nad mającym się spalić .

Ustęp dwudziesty ósmy: Na bardzo złe spalanie węgla w palenisku warstwowym, poza brakiem powietrza podmuchowego w tylnej części rusztu, składa się niestabilność warstwy rozdrobnionego koksu powstającej na przedniej części rusztu przy spalaniu w nim węgla niespiekającego się.

a. W tej sprawie w publikacji stanowiącej Załącznik I można przeczytać:

Istnieje … pełna nieświadomość odnośnie zachowania się poszczególnych typów węgla w procesie ich spalania na ruszcie mechanicznym. W danych technicznych kotłów z reguły był wymieniany węgiel płomienny typu 31 … . W rzeczywistości w palenisku warstwowym z rusztem mechanicznym można spalać efektywnie i bez szkody dla środowiska naturalnego tylko węgiel o określonej spiekalności … .

Palenisko warstwowe z rusztem mechanicznym nie stwarza dobrych warunków do spalania węgla. Powodem tego są następujące po sobie na długości rusztu fazy spalania odgazowanych z węgla części lotnych oraz węgla stałego. Podczas gdy części lotne spalają się bardzo łatwo, to przechodzący w postać koksu węgiel stały spala się źle i coraz gorzej im znajduje się bliżej końca rusztu.

Do spalania się na ruszcie nie nadają się młode węgle płomienne typu 31 … . Z przodu rusztu wyraźnie widać przejście płomienia w zalegającą pokład warstwę jedynie żarzącego się koksiku, ponieważ ziarna tego węgla po odgazowaniu nie spiekają się, lecz ulegają rozproszkowaniu. Powstały po odgazowaniu drobny koksik zalega na ruszcie warstwą o takiej konsystencji, która zatrzymuje przepływ powietrza podmuchowego. Przedmuchanie tej warstwy, jeśli w ogóle następuje, to w miejscach występowania najniższych oporów samego pokładu rusztowego, a więc na styku rzędów rusztowin i z boków rusztu oraz w obrębie rusztowin źle przylegających do pokładu. W miejscach tych tworzą się w warstwie zalegającego koksiku bruzdy i kratery, z całkowicie odsłoniętymi rusztowinami, w sąsiedztwie których powstają pryzmy wydmuchiwanego na boki koksiku. Intensyfikuje to dodatkowo unoszenie dużych ilości koksiku ze spalinami do atmosfery. Natomiast koksik pozostający na ruszcie często dopala się w niewielkim stopniu.

Przy wyższym obciążeniu cieplnym paleniska narzutowego (czytaj: spalającego węgiel niespiekający się), kiedy płomień dochodzi już do tyłu rusztu, nie zauważa się tam grubszych ziaren węgla, które narzutniki wyrzucają najdalej. W procesie odgazowania rozpadają się one na ziarna o wielkości zbliżonej do nawracanego pyłu (czytaj: lotnego koksiku) wytrącanego ze spalin i zsypywanego na ruszt do dopalenia zawartych w nim części palnych. Daje to obraz tego, co zalega na całej powierzchni rusztu w palenisku warstwowym, ponieważ proces odgazowania węgla przebiega w obu przypadkach tak samo.

W palenisku warstwowym z rusztem mechanicznym nie można również spalać węgla spiekającego się. Z równomiernej warstwy węgla wprowadzanego do paleniska po odgazowaniu powstaną bowiem pojedyncze bryły koksu z całkowicie odsłoniętym pokładem rusztowym między nimi. Proces spalania koksu będzie więc przebiegał przy bardzo dużym nadmiarze powietrza, obniżającym znacznie sprawność kotła wskutek kilkukrotnego wzrostu straty wylotowej, przy jednoczesnym spadku wydajności kotła spowodowanym brakiem ciągu.

Problem wpływu spiekalności na proces spalania węgla na ruszcie mechanicznym (czytaj: paleniska warstwowego) został poruszony po raz pierwszy na początku 1971 r. Stało się to podczas obrad zespołu doradczego, powołanego przez Wydział Węglowy KW PZPR w Katowicach, w związku z postawionym przez Edwarda Gierka zadaniem zaoszczędzenia wówczas w województwie 600 tysięcy ton węgla. Kiedy okazało się, że doradcom nie przychodzi do głowy żaden pomysł realny do zrealizowania w tak krótkim czasie (czytaj: bo jeszcze w owym 1971 r.), padła propozycja ( czytaj: inż. J. Kopydłowskiego) wykonania tego czynu oszczędnościowego przynajmniej z dziesięciokrotnym zwielokrotnieniem działaniami czysto administracyjnymi. Polegała ona na realizowaniu zamówień na węgiel składanych przez użytkowników kotłów rusztowych w maksymalnym stopniu przez kopalnie wydobywające węgiel gazowo-płomienny typu 32 (czytaj: o słabej spiekalności),... . Propozycja upadła jednak natychmiast wobec stwierdzenia jednego z doradców w osobie dyrektora technicznego Centrali Zbytu Węgla, że węgiel do celów energetycznych wysyłany jest ze Śląska na kierunki ustalone tak, aby jego transporty kolejowe nie krzyżowały się przy przejeździe przez Śląsk. Ponieważ pokłady niespiekającego się węgla płomiennego (typu 31) zalegają na wschodzie zagłębia węglowego, spiekającego się węgla gazowego i gazowo-koksowego (typu 33 i 34) na zachodzie i południu, natomiast gazowo-płomiennego (typu 32) w środku, największe marnotrawstwo węgla i zapylenie atmosfery ma miejsce w całej Polsce wschodniej (na kierunku warszawskim) oraz na kierunku zachodnim, gdzie użytkownicy bardzo często zamiast miału otrzymują muł, a na północy i południu jak wypadnie.

W paleniskach narzutowych skonstruowanych i produkowanych poza przemysłem kotłowym (czytaj: od prawie dwudziestu lat już przez nikogo) można spalać każdy miał. Spalając jednak węgiel płomienny typu 31 oraz muł, należy zdawać sobie sprawę, że zapylenie spalin unoszonych z komory paleniskowej może wzrosnąć nawet kilkakrotnie.

Dla paleniska warstwowego, w które wyposażono tysiące zainstalowanych w kraju parowych i wodnych kotłów rusztowych, po wymianie rusztu na produkowany poza przemysłem kotłowym, techniką zdobytą przy konstruowaniu paleniska narzutowego (czytaj: przez inż. J. Kopydłowskiego), najbardziej odpowiedni jest węgiel gazowo-płomienny typu 32.2.

Jednak także do maksymalnego udoskonalenia wcześniejszej światowej techniki spalania węgla przy jego narzucie na ruszt na nic nie zdałoby się wiele wynalazków inż. J. Kopydłowskiego, gdyby nie gromadzenie się w palenisku narzutowym pod cienką warstwą spalającego się węgla warstwy żużla (zwartej i zarazem porowatej dla przepływu powietrza), w miejsce niestabilnej warstwy drobnego koksiku pokrywającej ruszt w palenisku warstwowym przy spalaniu węgla niespiekającego się.

b. Od ukazania się tej publikacji upłynęło jednak kilka lat nim inż. J. Kopydłowski pojął jak nietrafne było jego stwierdzenie w niej, że koks mający spalić się na ruszcie paleniska warstwowego, „w większości kotłów zamiast dopalić się, gaśnie schłodzony nadmiernym strumieniem powietrza przepływającego przez tylną część rusztu”. Dopiero w 2001 r. zorientował się, że ten koks nie dopala się akurat z braku powietrza, którego przepływ przez ruszt odcina gromadząca się nad koksem warstwa żużla, nieprzepuszczająca powietrza wskutek jego uprzedniego rozmiękczenia działaniem wysokiej temperatury, a następnie zestalenia się w postać litej płyty.

W palenisku warstwowym skutkom niestabilności warstwy rozdrobnionego koksu przy spalaniu węgla niespiekającego się oraz gromadzeniu się żużla nad warstwą spalającego się koksu nie można zapobiec żadnym z ignoranckich rozwiązań konstrukcyjnych reklamowanych na „naukowo-technicznych konferencjach” organizowanych przez IMiUE Politechniki Śląskiej. Nimi można jedynie powodować tylko dalszy wzrost marnotrawstwa węgla w kotłach rusztowych i zarazem emisji dwutlenku węgla do atmosfery. Sama znajomość zjawisk zachodzących przy spalaniu węgla w palenisku rusztowym powinna już jednak stanowić, że ich stosowanie nie znajduje żadnego uzasadnienia.

Rozwiązań, które mogłyby poprawiać proces spalania węgla w palenisku warstwowym, akurat w ogóle nie bierze się pod uwagę. O prawidłowym spalaniu koksu na ruszcie nie może być mowy przy nierównomiernej jego warstwie pokrywającej ruszt. Jedynym logicznym działaniem może więc być tylko niedopuszczanie do tego. Rozdmuchanie warstwy drobnego, a więc zarazem bardzo luźnego koksu, powietrzem podmuchowym przepływającym spod rusztu można utrudnić tylko maksymalnym zmniejszeniem różnic w przekrojach szczelin dla jego przepływu w pokładzie rusztowym.

W praktyce ruchowej, w stosunku do podstawowych szczelin między rusztowinami, nawet kilka razy większe są szczeliny między rzędami rusztowin, co musi powodować powstawanie w tym miejscu bruzd wzdłuż rusztu z pryzmami usypanymi na środkowej części każdej rusztowiny. Te pryzmy składają w znacznej części ze skały płonnej, która w procesie odgazowania części lotnych rozdrobnieniu nie ulega. Natomiast drobniejsze ziarna koksu intensywnym strumieniem powietrza wydmuchiwane są w górę, stając się lotnym koksikiem unoszonym z paleniska ze spalinami. Szczeliny między rusztowinami w stanie zimnym powinny być tylko takie, aby po ich nagrzaniu się nie dochodziło do zakleszczania się rusztowin o siebie (patrz część 150).

Konstrukcyjnego odcięcia przepływu powietrza w przerwach między rzędami rusztowin inż. J. Kopydłowskiemu udało się dokonać tylko w lekkim pokładzie rusztowym starego typu. Według prospektu ZUK - Stąporków jest to jednak tylko jeden z kilku pokładów rusztowych produkowanych przez tą fabrykę, z pozostałymi jako t. zw. „znacznie doskonalszymi i o wyższych walorach użytkowych” - zgodnie z argumentacją byłego CBKK.

W sprawie odsłanianego z koksu pokładu rusztowego po obu jego bokach powinna wystarczyć informacja, że żaden z lekkich pokładów rusztowych nie ma uszczelnień bocznych. Za takie nie można przecież uważać różnego przysłaniania krawędzi skrajnych rusztowin. Dodatkowo bez dbania o zachowanie odpowiednio małej szczeliny pod tym przysłonięciem. Do pozbycia się problemów z zakleszczaniem o nie rusztowin, są one jak największe. Taka duża szczelina działa jak szczelinowa dysza powietrzna zdmuchująca drobny koks z boku pokładu rusztowego w kierunku do środka i zarazem w przestrzeń komory paleniskowej.

Przy luźnej warstwie koksu pokrywającego pokład rusztowy nie można także dopuszczać do zróżnicowania ciśnienia powietrza w strefie podmuchowej, wywoływanego dynamicznym działaniem dopływającego do niej i przepływającego nią, co przede wszystkim wyklucza stosowanie bocznego wlotu powietrza do niej, nawet jeśli jest to rozwiązanie uznane za wynalazek przez Urząd Patentowy oraz pozytywnie ocenione przez IMiUE, a zwłaszcza z tego powodu.

c. Prowadzona już od ćwierć wieku przez inż. J. Kopydłowskiego analiza powodów wadliwości procesu spalania węgla w palenisku warstwowym dowodzi, że można w nim w miarę ekonomicznie spalać nawet węgiel niespiekający się. Może to jednak mieć miejsce tylko w małych kotłach, z zapewnioną możliwością przegracowania rusztu, przywracającego jego prawidłową eksploatację po wystąpieniu zakłóceń - w pokryciu rusztu warstwą koksu oraz przy przekroczeniu granicznego jego obciążenia (patrz część 140). Możliwa do osiągnięcia wydajność kotła z takim paleniskiem jest znacznie ograniczona i uwarunkowana temperaturami przemian popiołu.

Palenisko takie musi być jednak profesjonalnie skonstruowane, z wykluczeniem zastosowania w nim takich rozwiązań i sposobów eksploatacji, jak :

- boczne wloty powietrza, z wyeliminowaniem wspólnej skrzyni podmuchowej (patrz części 40 i 131);

- „liniowa klapa” - wynalazek P295528, będąca wyjątkowo nieliniową (patrz część 130);

- recyrkulacja spalin wylotowych z kotła pod ruszt (patrz części 137 i 138);

- recyrkulacja powietrza z jednych stref podmuchowych do drugich - wynalazek P 383941 (patrz części 34 i 135);

- dozownik bębnowy, lub „kaskadowe zasilanie” (patrz część 143);

- „kaskadowa aeroseparacja podziarna miału węglowego” - wynalazek P296580 (patrz część 144);

- „numerycznie symulowany” poziomy wir spalin i płomienia w komorze paleniskowej (patrz część 141);

- „metoda ITC sterowania kotłem” (część 146).

Czyli bez wszystkich ignoranckich pomysłów pochodzących od tych, którzy wcześniej swoim działaniem przyczynili się do udaremnienia opanowania techniki spalania węgla przy jego narzucie na ruszt przez przemysł kotłowy w oparciu o działalność konstrukcyjną byłego Centralnego Biura Konstrukcji Kotłów oraz wyprowadzenia polskich kotłów rusztowych ze skrajnego technicznego zacofania ich modernizacją z zastosowaniem paleniska narzutowego produkcji rzemieślniczej w oparciu o najdoskonalsze w świecie rozwiązania konstrukcyjne autorstwa inż. J. Kopydłowskiego.

Załącznik I (-) 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.

Sprostowanie do części 164: W pierwszym akapicie od góry na str. 3 nie powinno być : w palenisku narzutowym, lecz warstwowym.

Jak to wynika z treści jego publikacji: Jaki węgiel spalać w kotłach z rusztem mechanicznym, GPiE nr 3/1995 (Załącznik I).

W tabeli Załącznika I w kolumnie „Postać koksu” dla węgla płomiennego można przeczytać: „proszkowaty, rozsypujący się”.

Jak bardzo wadliwy jest proces spalania węgla w palenisku warstwowym, to za dowód powinno już wystarczyć powstawanie tych ignoranckich rozwiązań konstrukcyjnych i sposobów na jego eksploatację, przynoszących efekt odwrotny do zamierzonego, a w najlepszym przypadku żaden.

W sprawie treści tego zdania nie zaszkodzi przeczytać część 51, a zwłaszcza załącznik do niej.

4

---