Kotły węglowe z paleniskiem retortowym

Podane w naszej ostatniej tabeli określającej koszty energii używanej dla celów grzewczych informacje, zawierają rewelacyjne wskaźniki dotyczące opalania kotłów węglem kamiennym.
 Ale dane te nie dotyczą tradycyjnych kotłów rusztowych o przestarzałej konstrukcji, prymitywnych, kłopotliwych w obsłudze, zanieczyszczających środowisko i drenujących kieszeń użytkownika, o sprawności zwykle nie przekraczającej 50 proc., lecz nowoczesnych kotłów z paleniskami retortowymi.
 W Wielkiej Brytanii szeroko propaguje się technologię czystego spalania węgla. Czyste spalanie, to znaczy spalanie ograniczające do minimum udział w spalinach takich szczególnie szkodliwych zanieczyszczeń jak dwutlenek siarki czy węglowodory aromatyczne, np. benzoapiren, przeprowadzane w urządzeniach o wysokiej sprawności z paleniskami retortowymi.
 Prace związane z opanowaniem tejże technologii ujęto w programie EC THERMIE będącym jednym z elementów programu JOULE THERMIE Europejskiej Komisji Antynuklearnej RTD, który to program dotarł także do naszego kraju, na Śląsk, gdzie jego koordynatorem było biuro Energy Centre w Katowicach.
 Na stanowisku badawczym Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu przebadano dwa kotły węglowe wysokiej klasy: brytyjski CRE 25 kW Underfeed Stoker i niemiecki Bavaria F- 22L, na paliwie z kopalni Wieczorek i Janina. Sprawności kotła Bavaria wynosiły od 80,93 do 86,42 proc., sprawności kotła CRE były jeszcze wyższe. Na węglu z KWK Wieczorek, przy obciążeniu cieplnym w wysokości 100 proc. efektywność cieplna wynosiła 87,54 proc., przy obciążeniu 50 - 91,09 proc., natomiast przy 25 - 92,91 proc. Są to wielkości dorównujące sprawności dobrych kotłów gazowych.
 Należy zauważyć, że krzywa sprawności w przeciwieństwie do charakterystyk wszystkich tradycyjnych kotłów wraz ze spadkiem obciążenia wznosi się i sprawności są wyższe. Wynika to ze znacznego obniżenia temperatury spalin i zmniejszenia straty kominowej.
 Jakie korzyści z wprowadzenia tej technologii mogą mieć indywidualni użytkownicy? Otóż na podstawie porozumienia pomiędzy CRE-Gloustershire a firmą Urzoń-Pszczyna podjęto w kraju produkcję kotłów CRE.
 Najmniejsza jednostka o mocy 25 kW ( taka, jaką przetestowano w Zabrzu) jest wielkością doskonale pasującą do zainstalowania w domach jednorodzinnych.
 Kotły tego typu oprócz firmy Urzoń produkuje również kilku innych producentów (Energo-Inwest Rybnik, Wytwórnia Grzejników i Artykułów Metalowych Henryka Foryty w Lublińcu i Zakład Kotlarski inż. Eligiusza Biela w Rudzie Śląskiej-Bielszowicach), a ich cechą charakterystyczną jest zmechanizowanie podawania do kotła węgla i spalania paliwa w palenisku retortowym, którego budowa umożliwia dozowanie porcji paliwa dostarczanego podajnikiem ślimakowym.
 Powietrze pierwotne doprowadza się dyszami pod warstwę żarzącego się węgla, a wtórne powyżej, dla dopalania związków zawartych w spalinach. Stosowanie mechanicznego podajnika węgla i nadmuchu powietrza wentylatorem umożliwia zautomatyzowanie pracy kotła, co w tradycyjnych kotłach węglowych małej mocy jest niemożliwe.
 Zasobnik kotła o mocy 25 kW posiada pojemność 120 kg węgla, wystarczającą na ponad dobę pracy przy maksymalnym obciążeniu, a w warunkach przeciętnych na okres dwa-trzy razy dłuższy. Gromadzący się w górnej części retorty popiół usuwany jest w sposób mechaniczny.
 Kotły przystosowane są do spalania tańszych gatunków węgla - groszku II o granulacji 5-25 mm, zawartości popiołu nie większej niż 15 proc. i charakteryzujących się niską spiekalnością (temperatura topienia popiołu powyżej 1100 st. C).
 Wysoka sprawność ruchowa w granicach 72-80 proc. utrzymuje się w szerokim zakresie obciążeń, a ze względu na rewelacyjnie małe stężenie w spalinach pyłu (około 10 proc. ilości emitowanych z kotłów tradycyjnych) spalanie jest bezdymne. Także znacznie niższa jest emisja tlenków siarki i tlenku węgla (np. CO-112,56 g/GJ wobec wartości dopuszczalnych 3760 g/GJ). Natomiast wyższe są stężenia tlenków azotu, co wynika z wysokiej temperatury spalania w palenisku retortowym.
 Znacznie więcej informacji na temat nowoczesnych kotłów opalanych różnymi rodzajami paliw znajdą Czytelnicy w aktualnie opracowywanym cyklu artykułów zatytułowanym "Kotły i kotłownie", którego druk rozpoczniemy za około 2 miesiące.
 Z.S.