Wydajniejsze paleniska - Notatka z Głosu Szczecińskiego nr 50 z 1986.02.28

Choć obecnie, po modernizacji, zużywa się więcej węgla, w sumie jest to rozwiązanie korzystniejsze. Sprawa dotyczy produkcji ciepła w Szczecińskiej Stoczni Remontowej „Gryfia”. Ma ona dwie kotłownie - węglową i na olej opałowy - lecz mimo podwójnego zasilania niedostatek ciepła był wyraźny. Służy tu ono do ogrzewania pomieszczeń biurowych i innych obiektów lądowych oraz remontowanych statków. Pewną jego ilość przeznacza się również na cele technologiczne. To właśnie duże zapotrzebowanie oraz konieczność przystosowania kotłów do spalania gatunkowo gorszego węgla skłoniło szczecińską remontówkę do szukania nowych rozwiązań w sposobie jego wytwarzania.

W pewnym stopniu pomocna okazała się prasa fachowa i zawarte w niej informacje, jak w podobnych sytuacjach postępują inne zakłady. Dzięki tym opisom trafiono do dwóch inżynierów z Tarnowskich Gór - Jerzego Kopydłowskiego i Lotara Szołtysika. Przy ich udziale powstał pomysł przebudowy kotłów węglowych, którego współautorem jest inż. Zdzisław Grzesiek i Henryk Sierek z „Gryfii”.

Inowacja polega na zastosowaniu palenisk narzutowych, które zapewniają większą wydajność oraz sprawność kotłów. Wydajność, jak ustalono, wzrosła prawie dwukrotnie. Wprawdzie zużycie węgla wynosi obecnie 1300 kg na dobę, czyli jest o 400 kg większe, ale jest rekompensowane wspomnianą wydajnością, gdyż przedtem kocioł wytwarzał około 4 tony pary w ciągu godziny, a obecnie 8 ton. Przyrost ciepła jest więc wyraźny, a uzyskany wzrost sprawności wynosi 10÷19 %. Istotne jest również to, że po modernizacji kocioł spala gorsze gatunki węgla (patrz niżej stwierdzenia naukowców z IMiUE).

Przedmiotem tej notatki prasowej był pierwszy uruchomiony w styczniu 1984 r. kocioł parowy typu OKR5, zmodernizowany z zastosowaniem polskiego paleniska narzutowego, badany następnie chyba w 1986 r. przez warszawski Ośrodek Badawczo Rozwojowy Gospodarki Energetycznej GIGE. Wyniki tych badań zostały przedstawione przez kierującego nimi w artykule zamieszczonym w nr 9/1989 r. Gospodarki Paliwami i Energią , w którym można przeczytać:

„1.2. Kotły wodnorurowe parowe typu OKR5

Z dostępnej literatury [1] szacuje się, że w kraju pracuje około 1040 sztuk tego typu kotłów. Z przeprowadzonych badań [3] wynika, że kotły tego typu uzyskują najgorsze wskaźniki eksploatacyjne spośród kotłów z rusztami mechanicznymi, warstwowymi, pracujących w kraju. ... Wykonane badania wykazały, że aż 40 procent kotłów typu OKR5 pracowało ze sprawnością poniżej 55 %, a żaden z tych kotłów nie uzyskał wydajności katalogowej (czytaj: wynoszącej 5 t/h pary).

Modernizacja kotłów typu ... OKR5 została wykonana w oparciu o dokumentację opracowaną przez mgr inż. Jerzego Kopydłowskiego z Tarnowskich Gór ... .

Przeprowadzone badania kotła OKR5 ... potwierdziły, że po modernizacji uzyskał on wydajność w parze 8960 kg/h, co stanowi 180 % podanej przez wytwórcę wydajności maksymalnej trwałej i około 220 % w stosunku do wydajności ruchowej kotła niezmodernizowanego. Najwyższa sprawność eksploatacyjna kotła wynosiła 71,5 % (czytaj: w kotle bez nawrotu lotnego koksiku) i w całym zakresie obciążeń wykres sprawności ... miał płaski przebieg.

W czasie badań kotła OKR5 spalano węgiel o wartości opałowej 18÷19 MJ/kg, o zawartości popiołu 26÷28 %, o zawartości wilgoci 10÷11 % i o zawartości podziarna 63÷70 % (czytaj: z takim udziałem ziaren wielkości 0÷3 mm).

Przeprowadzone badania wykazały, że instalacja (czytaj: paleniskowa) zapewnia:

- prawidłowe pokrycie rusztu na całej jego szerokości i długości;

- właściwy rozdział powietrza pierwotnego pod ruszt z korzystną strefową regulacją;

- prawidłowy proces spalania grubszej frakcji węgla na ruszcie;

- zwiększoną dyspozycyjność podzespołów paleniska przez zmniejszenie awaryjności.

Wnioski: Przeprowadzone badania oraz doświadczenia użytkowników modernizowanych, według projektu mgr inż. J. Kopydłowskiego, kotłów typu WLM (wielkości 1,25; 2,5; 5,0) oraz OKR5 potwierdziły celowość ich modernizacji. Badania potwierdziły zalety paleniska narzutowego w stosunku do paleniska warstwowego, a mianowicie: łatwość osiągnięcia przez kotły znamionowej mocy, a nawet możliwość jej podwojenia; znaczny wzrost sprawności kotła; płaską charakterystykę sprawności kotła w całym zakresie obciążenia; małą bezwładność cieplną paleniska.”

Zarówno uruchomienie zmodernizowanego kotła OKR5 w Stoczni Remontowej „Gryfia”, jak i jego późniejsze badania miały miejsce w czasie, kiedy w WPEC w Wałbrzychu przez cztery lata trwał rozruch kotła typu WRp46, podczas którego według naukowców z IMiUE Politechniki Śląskiej „wymieniono w nim prawie wszystko”. W tym okresie (cytując ich dalej i przypominając, że pierwsza taka modernizacja kotła miała miejsce w połowie 1982 r.) niejednokrotnie rutynowo modernizowano kotły rusztowe z paleniskiem warstwowym, nawet bardzo małe (najmniejszym był kocioł typu WLM1,25 osiągający po modernizacji wydajność 6 MW, czyli dwa razy większą od niezmodernizowanego kotła OKR5), wyposażając w narzutniki i instalacje nawrotu lotnego koksiku , uzyskując za wszelką cenę wyniki w postaci nie zawsze pożądanych charakterystyk eksploatacyjnych. Niektóre z parametrów były imponujące, a inne niedopuszczalne.”

Na okoliczność spalania bez najmniejszych problemów podczas badań pierwszego zmodernizowanego kotła OKR5 węgla o wartości opałowej 18 ÷ 19 MJ/kg, niezbędne staje się zacytowanie fragmentu jeszcze jednego stwierdzenia naukowców z IMiUE: „ ... upatrywano w tych kotłach sposobu na spalenie za wszelką cenę niskokalorycznych węgli (o wartości opałowej 16 ÷ 19 MJ/kg ... .”

Natomiast przynajmniej niektórzy użytkownicy kotłów zmodernizowanych z wyposażeniem ich w polskie palenisko narzutowe wiedzą, że nie ma takiego odpadu kopalnianego, jeśli chodzi o jego wartość opałową jako węgla do celów energetycznych, którego nie można by ekonomicznie spalić w kotle z tym paleniskiem, chociaż zdaniem naukowców z IMiUE palenisko narzutowe to szmelc.

Tarnowskie Góry, 2010.01.29 (-) Jerzy Kopydłowski

Z tych danych wynikałoby, że wcześniej na wyprodukowanie 4 ton pary zużywano 900 kg węgla, a po modernizacji 650 kg.

Mgr inż. Jan Rogowski: Modernizacja kotłów wodnych typu WLM oraz kotłów parowych typu OKR5, GPiE, nr 9/1989 r.; ten artykuł naukowcy z IMiUE „zapomnieli” wymienić w literaturze do swojego referatu z 1997 r.

Kocioł w stoczni akurat był jej pozbawiony, ponieważ inż. J. Kopydłowski na ów czas nie wiedział jak ją dla tego typu kotła skonstruować i został w nią wyposażony dopiero po jego badaniach przez GIGE, co znacznie zwiększyło sprawność kotłów tego typu modernizowanych w dalszej kolejności, osiągających następnie bez żadnych problemów wydajność 12 t/h pary.

Inż. J. Kopydłowski nigdy nie doczekał się z IMiUE wymienienia tych niedopuszczalnych parametrów, chociaż po 1997 r. dopominał się o to pisemnie kilkakrotnie.

Z zapytaniem skierowanym do IMiUE Politechniki Śląskiej w sprawie tego „spalania za wszelką cenę”, a nie właśnie znikomym kosztem realizowanych modernizacji w stosunku do osiąganych efektów, było analogicznie, jak w sprawie niedopuszczalnych parametrów.

Załącznik I do części 92

---