Wykazanie dlaczego nie można zmniejszyć ogromnego marnotrawstwa węgla

w kotłach rusztowych i energii elektrycznej na ich potrzeby własne

oraz powodowanej tym nadmiernej szkodliwej emisji.

Część 226

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 polski konstruktor kotłów.

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 pięćdziesiąta trzecia.

Oprócz powszechnej nieświadomości jak trzeba prawidłowo doprowadzać powietrze do pale-niska rusztowego, pozostaje całkowita techniczna niemożliwość dokonywania tego.

Ustęp dwudziesty drugi:

e. Po zmianach ustrojowych do stosowania rozwiązań uniemożliwiających prawidłowe doprowadzenie powietrza do paleniska rusztowego skutecznie przyczyniali się naukowcy politechniczni. Pozostanie przy tym faktem, że dopuszczali się tego nie dysponując elementarną techniczną wiedzą ogólną, nie mówiąc już o całkowitym braku wiedzy dotyczącej samego procesu spalania węgla na ruszcie - ciąg dalszy.

e.3 Przykładem, jakie ignoranckie rozwiązania dotyczące spalania węgla na ruszcie zalecają owi naukowcy użytkownikom kotłów, służy faktycznie jedno i to samo rozwiązanie zgłaszane do Urzędu Patentowego już pięciokrotnie w ciągu pięciu lat, począwszy od grudnia 2007 r., a kończąc na razie na roku 2012.

Dzieje się to oczywiście w czasie, kiedy konstruktor kotłów już ostatecznie opanował proces doprowadzania powietrza pod ruszt łuskowy, stosowany od prawie stu lat, dochodząc wcześniej do wszyst- kiego co stoi na przeszkodzie prawidłowego spalania na nim węgla w tysiącach polskich kotłów rusztowych.

1. Z opisu zgłoszenia wynalazku 383941 [2] można dowiedzieć się (na str. 3), że zastrzeżone nim rozwiązanie ma zmniejszyć „ilość powietrza pochodzącego z nieszczelności” powodującego wzrost współczynnika nadmiaru w spalinach wylotowych (odprowadzanych z kotła do atmosfery). Przepływ powietrza przez te „nieszczelności” ma być powodowany (str.1 opisu) różnicą ciśnienia panującego pomiędzy strefami podmuchowymi, oraz różnicą ciśnień panujących: w komorze paleniskowej; w przestrzeni lejów przesypu i żużla pod rusztem; na zewnątrz kotła.

Jak wynika z rysunków załączonych do opisu zgłoszenia (Rys. 218a; Rys. 218b; Rys. 218c - Załącznik XXX), całe powietrze z owych nieszczelności ma trafiać do znajdujących się pod rusztem lejów przesypu i lejów żużlowych, wypływając następnie do komory paleniskowej z lejów żużlowych nad tylną częścią rusztu. W opisie zgłoszenia nie ma żadnych informacji jaki jest konstrukcyjny lub eksploatacyjny powód powstawania tych „nieszczelności”.

Natomiast istota zgłoszonego rozwiązania ma polegać na zastosowaniu dodatkowego wentylatora, który zasysa to pochodzące z „nieszczelności” powietrze z leja żużlowego, z następnym jego tłoczeniem na trzy różne sposoby:

- sposobem pierwszym do kanału którym wentylator podmuchowy doprowadza powietrze do stref podmuchowych

rusztu (Rys. 218a);

- sposobem drugim do otoczenia (Rys. 218b);

- sposobem trzecim na ssanie wentylatora powietrza wtórnego (Rys. 218c).

Z opisu wynalazku można dowiedzieć się także, że zastosowanie dodatkowego wentylatora „zmniejsza ilość powietrza pochodzącego z nieszczelności i łączącego się ze spalinami, dając w konsekwencji zmniejszenie współczynnika nadmiaru powietrza w spalinach. … a zatem i wzrost sprawności kotła, zwykle o około 2 do 5 % … .

2. Z opisu zgłoszenia wynalazku 387645 [3] można dowiedzieć się (na str. 2), że zadaniem zastrzeżonego nim rozwiązania jest „zmniejszenie udziału pyłów, szczególnie pyłów o małej gęstości (czytaj: najdrobniejszych) w spalinach odprowadzanych do atmosfery z kotłów rusztowych.”

Z opisu tego można nawet dowiedzieć z czego bierze się ten najdrobniejszy pył. Bierze się on (str. 1) rzekomo stąd, że przy spalaniu węgla na ruszcie łuskowym „na końcu rusztu znajduje się już praktycznie sam popiół, który z końca przesuwającego się rusztu spada do leja zasypowego (czytaj: żużlowego). Spadający swobodnie popiół powoduje unoszenie się w rejonie końca rusztu dużych ilości pyłów o małej gęstości … . Wraz ze wzrostem strumienia powietrza biorącego udział w procesie spalania wzrasta także emisja pyłów unoszących się z rusztu oraz maleje możliwość opadania grubszych pyłów w komorze paleniskowej. Szczególne znaczenie ma strumień powietrza docierający do tylnej części rusztu z uwagi na fakt, że w tym obszarze pył ma najmniejszą gęstość (czytaj: jest najdrobniejszy), przez co jest łatwo unoszony, a ponadto w tylnej przestrzeni kotła unosi się pył powstały w trakcie spadania popiołu do urządzeń odprowadzających (czytaj: do leja żużlowego).

Natomiast Rys. 218d „przedstawia istotę wynalazku” jako polegającą także na zastosowaniu dodatkowego wentylatora (jak na Rys. 218b w zgłoszeniu 383941), z tą różnicą, że wentylator ten nie jest podłączony na ssaniu do leja żużlowego, lecz do leja tylnej strefy podmuchowej, z odciętym dopływem do niej powietrza podmuchowego.

Z opisu wynalazku można dowiedzieć się (na str. 5), że zastosowanie dodatkowego wentylatora „spowodowało, że warstwa popiołu znajdująca się na ruszcie (czytaj: na końcu rusztu) i będąca dotychczas jednym z głównych źródeł zapylenia (czytaj: wyjątkowa paranoja), zaczęła pełnić rolę swoistej „warstwy filtracyjnej”, wychwytującej unoszące się nad nią pyły. Dzięki temu uzyskano zupełnie nieoczekiwany spadek ilości pyłów emitowanych przez pracujący kocioł, zwłaszcza drobin o małej masie (czytaj: najdrobniejszego pyłu). Które(y) szczególnie trudno wyeliminować przy użyciu tradycyjnych urządzeń odpylających. Uzyskiwany poziom zapylenia pozwala na stosowanie takich tradycyjnych urządzeń nawet w sytuacji stałego obniżania dopuszczalnych poziomów emisji pyłów. Dzięki temu można znacząco ograniczyć wydatki inwestycyjne związane z instalacją nowoczesnych i wysokowydajnych, ale i bardzo kosztownych urządzeń odpylających typu elektrofiltry i filtry workowe.” (czytaj: wyjątkowa paranoja).

Wśród siedmiu wariantów rozwiązania według Rys. 218d, spaliny z komory paleniskowej, jako rzekomo pozbawione najdrobniejszych ziaren pyłu „odfiltrowaniem” ich przepływem przez warstwę żużla pokrywającego ruszt nad tylną strefą podmuchową:

I. Według wariantu z Rys. 218g dodatkowy wentylator tłoczy do kanału powietrza, którym z wentylatora podmuchowego doprowadzane jest powietrze do pozostałych stref podmuchowych rusztu;

II. Według wariantu z Rys. 218i dodatkowy wentylator tłoczy na ssanie zarówno wentylatora podmuchowego, jak i wentylatora powietrza wtórnego;

III. Według wariantu z Rys. 218j dodatkowy wentylator tłoczy do kanału powietrza, którym z wentylatora podmuchowego doprowadzane jest powietrze do pozostałych stref podmuchowych rusztu (jak według wariantu I), a wentylator powietrza wtórnego zasysa je sam z leja strefy podmuchowej;

IV. Według wariantu z Rys. 218f dodatkowy wentylator tłoczy do kanału spalinowego za kotłem;

V. Według wariantu z Rys. 218k dodatkowy wentylator zarówno tłoczy do kanału powietrza którym z wentylatora podmuchowego doprowadzane jest powietrze do pozostałych stref podmuchowych rusztu (jak według wariantu I), jak i zasysa powietrze z leja żużlowego jak w rozwiązaniach według zgłoszenia 383941;

VI. Według wariantu z Rys. 218h dodatkowy wentylator tłoczy do kanału powietrza którym z wentylatora podmuchowego doprowadzane jest powietrze do pozostałych stref podmuchowych rusztu (jak w wariancie I), a drugi dodatkowy wentylator, jako nieprzewidziany istotą rozwiązania według Rys. 218d, tłoczy je do kanału spalinowego za kotłem (jak w wariancie IV);

VII. Według wariantu z Rys. 218e odfiltrowane spaliny zasysane są do kanału spalinowego za kotłem działaniem ciągu wytwarzanego przez wentylator wyciągowy, czego nie przewiduje istota wynalazku według Rys. 218d.

3. Nim jednak doszło do zgłoszenia 387645 do Urzędu Patentowego, na takie siedmiowariantowe rozwiązanie, jego wariant I (według Rys. 218g) został pół roku wcześniej ujawniony przez naukowca z Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej w referacie na XII Forum Ciepłowników Polskich [1], z uzasadnieniem potrzeby stosowania takiego rozwiązania oraz podaniem co ono daje i w jaki sposób

Zgodnie z treścią referatu, zadaniem dodatkowego wentylatora w rozwiązaniu według dokonanego po owym Forum zgłoszenia 387645 (będącym rozwiązaniem z Rys. 218g, jako przedstawionym wcześniej w referacie na Rys. 4) wcale jednak nie jest zasysanie spalin z komory paleniskowej przez leje tylnych stref podmuchowych do odpylania spalin ich przepływem przez warstwę żużla schodzącego z rusztu, lecz jest odsysanie powietrza z tych stref.

Z takim to uzasadnieniem: „ ... konieczne jest by tlen, będący w nadmiarze w strefie III dotarł do stref z niedoborem tlenu, czyli stref I i II.” Z referatu można się także dowiedzieć co to są te trzy strefy: I- strefa zapłonu; II- strefa propagacji frontu spalania; III- strefa dopalania. Te trzy strefy, to wymyślone przez owego naukowca (bo faktycznie są inne) trzy etapy spalania węgla na długości rusztu, od doprowadzenia surowego węgla spod warstwownicy do miejsca spadania z rusztu żużla, będącego przy prawidłowym spalaniu pozostałością z tego spalania pozbawioną części palnych, a w praktyce zawierającą ich dowolną ilość, jako składającą się na stratę paleniskową.

Konieczność odsysania powietrza z tylnych stref podmuchowych rusztu jest przy tym przedstawiona wyjątkowo mętnie, a także całkowicie od rzeczy. Taki od rzeczy argument to stwierdzenie: „Dodatkowo podciśnienie panujące w kotle jest przyczyną zasysania powietrza fałszywego przez wszelkie nieszczelności kotła.” Akcentuje on jednak fakt, że nie chodzi o odpylanie spalin ich przepływem przez warstwę żużla leżącego na tylnej części rusztu.

Argumentem naukowca uzasadniającym odsysanie powietrza z lejów tylnych stref podmuchowych jest między innymi stwierdzenie, że „niedoskonałości konstrukcyjne kotła … uniemożliwiają pełną kontrolę ilości powietrza w poszczególnych strefach (czytaj: wymienionych jako I; II; III) … niedoskonałości te prowadzą do nadmiaru powietrza w tylnej części kotła (czytaj: paleniska), którego konsekwencją jest wyższa emisja tlenków węgla oraz wyższa emisja pyłów.” Według niego „te niekorzystne zjawiska ograniczyć można poprzez zastosowanie recyrkulacji powietrza. Układ recyrkulacji składa się z wentylatora zasysającego powietrze z tylnej części rusztu” (czytaj: z lejów tylnych stref podmuchowych).

Treść referatu informująca co ma dać odsysanie powietrza z lejów tylnych stref podmuchowych rozwiązaniem według Rys. 218g późniejszego zgłoszeniu 387645 ma brzmienie:

„Dzięki takiemu rozwiązaniu spodziewać się można następujących korzyści:

* Zmniejszeniu ulega strumień spalin emitowanych z kotła, co prowadzi do zmniejszenia straty wylotowej fizycznej, jednocześnie nie ulega zmniejszeniu strumień gazów przepływających przez warstwę paliwa, co mogłoby prowadzić do zwiększenia straty w żużlu,

* Zassany zostaje tlenek węgla powstający nad końcem rusztu i zawrócony do strefy spalania, gdzie ma szansę ulec spaleniu,

* Dzięki zmniejszeniu strumienia spalin w całym kotle zwiększa się możliwość opadania części grubszych pyłów unoszonych z warstwy, a dzięki zmniejszeniu (czytaj: ilości) powietrza w tylnej części rusztu zmniejsza się ilość pyłów unoszonych z tej części rusztu,

* Zmniejszeniu ulega moc potrzebna do zasilania wentylatora wyciągowego. …

Z referatu można dowiedzieć się także, że: „Próby działania opisanej instalacji przeprowadzono w elektrociepłowni wyposażonej w dwa kotły wodne WR25 oraz dwa kotły parowe OR32.”

4. Treść referatu naukowca z Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej służy jednocześnie za dowód, że w kotłach byłego PRATERM wcześniej nie sprawdziło się rozwiązanie będące przedmiotem pierwszego zgłoszenia 383941 do Urzędu Patentowego (patrz pkt 1).

Po odrzuceniu zgłoszenia 383941 przez Urząd Patentowy, jego autor zgłasza je jednak 30 marca 2009 r. powtórnie pod dwoma postaciami, jako zgłoszenie 395203 [4] oraz zgłoszenie 395205 [5]. Identyczne rozwiązania będące przedmiotem obu zgłoszeń przedstawiają te same rysunki co w zgłoszeniu 383941 (Rys. 218l; Rys. 218m; Rys. 218n, w Załączniku XXX), a między sobą oba zgłoszenia różnią się ich tytułami powstałymi z podziału tytułu zgłoszenia 383941. Jeden ma z niego początek, jako „Sposób modernizacji kotła rusztowego”, a drugi koniec, jako „Sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powietrza niebiorącego udziału w procesie spalania w kotle rusztowym.”

Akcentem humorystycznym pozostanie fakt, że jeśli chodzi o zgłoszenie 387645 [3], to jego Rys. 218k łączy w sobie wszystkie te cztery zgłoszenia: 383941; 387645; 395203; 395205. Jakby tego było jeszcze mało, to autor zgłoszenia 383941 w 2007 r. jako wynalazek, zgłasza to rozwiązanie kolejno w 2012 r. jako zgłoszenie wzoru użytkowego 120380. Czy przy dalszej współpracy z Instytutem Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, tego już dojść nie sposób.

Wszystkie zgłoszenia z lat 2007÷2012 [2] do [6] można zastrzec w oparciu o jedno i to samo rozwiązanie przedstawione na Rys. 218k zgłoszenia 387645, przy czym:

- w przypadku wszystkich pięciu dotyczy ono zmniejszenia ilości spalin wylotowych z kotła o powietrze dopływające z różnych powodów do przestrzeni lejów przesypu i lejów żużlowych - z koniecznością wyłącznie zapobiegania temu dopływaniu profesjonalnymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi oraz prawidłową eksploatacją kotła;

- w przypadku zgłoszenia 387645:

według naukowca (treścią jego referatu) dotyczy ono zmniejszenia ilości spalin wylotowych z kotła odcinaniem dopływu powietrza do tylnych stref podmuchowych „recyrkulacją powietrza”, czego normalnie dokonuje się zamykaniem klap wlotu powietrza do nich prawidłowo skonstruowaną strefową regulacją powietrza podmuchowego;

natomiast zgodnie z opisem tego zgłoszenia dotyczy ono dodatkowo debilnego pomysłu na odpylanie spalin ich przepływem przez warstwę wypalonego żużla, pokrywającego w takim stanie tylną część rusztu na bardzo różnej jego długości, bo w zależności od obciążenia kotła, lub niepokrywającego go wcale, kiedy wskutek źle prowadzonego procesu spalania węgla nie dopala się on przed spadnięciem z rusztu.

Załącznik XXX (-) Jerzy Kopydłowski

Literatura:

[1] Andrzej Szlęk: Wstępna ocena wpływu recyrkulacji powietrza podmuchowego na pracę kotła rusztowego; XII Forum Ciepłowników

Polskich, Międzyzdroje, 14÷17 września 2008 r.; w którym to referacie pod poz. 6 Literatury znajduje się: Zgłoszenie pa-

tentowe P383941.

[2] Kocioł rusztowy, sposób modernizacji kotła rusztowego oraz sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powie-

trza niebiorącego udziału w procesie spalania w kotle rusztowym; zgłoszenie 383941 z 03.12.2007 r.;

BUP 08.06.2009 r.

[3] Kocioł rusztowy, sposób modernizacji kotła rusztowego oraz sposób zmniejszenia emisji pyłów w procesie spalania

paliw stałych w kotle rusztowym; zgłoszenie 387645 z 30.03.2009 r.; BUP 11.10.2010 r.

[4] Sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powietrza niebiorącego udziału w procesie spalania w kotle ruszto-

wym; zgłoszenie 395203 z 09.06.2011 r.; BUP 27.02.2012 r.

[5] Sposób modernizacji kotła rusztowego; zgłoszenie 395205 z 09.06.2011 r.; BUP 27.02.2012 r.

[6] Kocioł rusztowy, sposób modernizacji kotła rusztowego oraz sposób likwidowania szkodliwych przedmuchów powie-

trza niebiorącego udziału w procesie spalania w kotle rusztowym; zgłoszenie 120830 (z 03.12.2007 r., jako wzór

użytkowy, a nie jako wcześniejszy wynalazek 383941, już odrzucony przez Urząd Patentowy); BUP nr 14 z 2012 r.,

str 73.

Informacja: Wśród otrzymujących do wiadomości są: Zakłady Urządzeń Kotłowych Stąporków, Fabryka Palenisk Mechanicznych Mikołów, Fabryka SEFAKO Sędziszów, Fabryka RAFAKO Racibórz, Urząd Patentowy, Zakłady Pomiarowo-Badawcze Energetyki „ENERGOPOMIAR” w Gliwicach.

Z otrzymujących według rozdzielnika jest JM Rektor Politechniki Śląskiej.

Sprawę tą konstruktor kotłów podejmował już wielokrotnie (części: 34; 135; 138; 174; 175; 176; 177; 178; 195), przez dłuższy czas nie wiedząc kto jest autorem wszystkich zgłoszeń, jak również, że jest to skutek ścisłej „współpracy nauki z przemysłem”, a konkretnie Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej oraz byłego PRATERM.

Co profesjonalnym działaniem zgodnie z techniką konstruktora kotłów osiąga się prawidłowo skonstruowaną strefową regulacją powietrza podmuchowego, przez odcinanie nią lub ograni- czanie jego dopływu do tylnych stref podmuchowych w miarę jak maleje obciążenie kotła.

Pozycja 6 Literatury referatu naukowca: Zgłoszenie patentowe P383941, rodzi dodatkowo uzasadnione domniemanie, że jego referat miał reklamować rozwiązanie będące tym zgłoszeniem; jako ilustrowane w referacie Rys. 4, przedstawiającym to samo rozwiązanie co na Rys. 218g późniejszego zgłoszenia 387645 do Urzędu Patentowego [3].

5

5