Ruszto-deflektor

Proces spalania węgla nie kończy się w palenisku. Z paleniska retortowego uchodzą produkty spalania, zawierające zawsze pewne ilości substancji palnych (gazy i opary smół oraz sadza), które powinny dopalić się w komorze spalania nad palnikiem. Do spalenia niezbędne są cztery czynniki: obecność powietrza (tlenu), dobre wymieszanie substancji palnych z powietrzem, odpowiedni czas kontaktu substancji palnych z powietrzem oraz temperatura wyższa od temperatury zapłonu substancji palnych. Jeśli niedopalone produkty spalania z paleniska trafią przedwcześnie na zimne powłoki wodne o temperaturze nieprzekraczającej 150°C (ścianki płaszcza wodnego lub awaryjnego rusztu wodnego) – spalanie zostaje przerwane i niedopalone spaliny trafiają do wymiennika, co skutkuje kondensacją (skraplaniem) smoły na powierzchniach chłodzących. Na smole bardzo łatwo osadza się pył i sadza, które ze spolimeryzowaną – w miarę upływu czasu – smołą tworzą trudne do usunięcia osady o silnie izolacyjnych właściwościach.

Deflektor montowany w kotle nad palnikiem ma za zadanie wymieszać spaliny i powietrze oraz utrzymać w środowisku spalania wysoką temperaturę. Jest to najczęściej bardzo płaski walec żeliwny lub ceramiczny, o średnicy 200-300mm i wysokości 10-15mm (żeliwny) lub 30-50mm (ceramiczny), montowany na wysokości 100-150mm nad górną krawędzią palnika. Liczne badania udowodniły niezbicie, że jego obecność jest niezbędna z punktu widzenia czystości spalin oraz sprawności wymiennika ciepła.

W kotłach OGNIWO EKO PLUS zastosowano żeliwny ruszto-deflektor, który zachowuje wszystkie pozytywne cechy deflektora, decydujące o efektywnym dopalaniu spalin, pełniąc jednocześnie funkcję rusztu awaryjnego. Tego rusztu nie trzeba demontować na czas normalnego palenia w palniku. Spełnia on oczekiwania zwolenników rusztu awaryjnego, a jednocześnie może być akceptowany przez użytkowników nie wymagających takiego rusztu, gdyż zapewnia maksymalną jakość spalania. Na fotografiach poniżej przedstawiono widok tego ruszto-deflektora od dołu i od góry.

Zastosowane rozwiązanie wychodzi naprzeciw kontrowersjom związanym z problemem tzw. dodatkowego rusztu awaryjnego, a w szczególności z problemem awaryjnego rusztu wodnego w kotle retortowym.

To, co obecnie jest nazywane rusztem awaryjnym, było w początkach swego istnienia rusztem dodatkowym do spalania odpadków palnych, powstających w gospodarstwach domowych. Kotły retortowe, które w tym czasie przebojem zdobywały krajowy rynek kotłów, nie dawały takiej możliwości utylizacji odpadków domowych. Szerokie i ciągle rosnące grono użytkowników, którzy kotły zasypowe zamienili na retortowe, tworzyło więc poważną grupę nacisku na producentów tych kotłów. Konflikt, który w naturalny sposób powstał na linii użytkownicy kotłów i instytucje finansujące proekologiczne modernizacje kotłowni (kotły retortowe były zalecane jako kotły, w których nie da się spalać odpadków), stał się początkiem działań, które doprowadziły do obecnej – mówiąc szczerze – poważnie wynaturzonej sytuacji.

Dodatkowe ruszty do spalania odpadków domowych były początkowo kamuflowane pod postacią deflektorów (ruszty ceramiczne i żeliwne) lub elementów wymiennika ciepła (ruszty stalowe wodne), bez ujawniania tego faktu w dokumentacjach technicznych kotłów. Dla niepoznaki drzwiczki zasypowe (nad rusztem dodatkowym) nazywano „wyczystkowymi”. Dopiero po pewnym czasie zrodził się pomysł nazywania rusztu dodatkowego „rusztem awaryjnym”, co pozwoliło rozwinąć oficjalną intensywną działalność marketingową, która – jak to często bywa w przypadku rozwiązań odległych od racjonalności technicznej – doprowadziła do wylansowania zdecydowanie najgorszego rozwiązania z technicznego punktu widzenia, tzn. awaryjnego rusztu wodnego. Z czasem dodatkowy ruszt wodny wędrował coraz niżej, bo użytkownicy chcieli mieć coraz większą pojemność komory paliwowej, a ruszt awaryjny nie musiał już udawać wymiennika ciepła. Aż zawędrował tak nisko, że w istotny sposób zaczął psuć efektywność spalania paliwa.

Na fotografiach poniżej pokazano, jak wyglądały powierzchnie wymiennika w kotle retortowym z awaryjnym rusztem wodnym po 2-dniowej pracy kotła w warunkach mocy nominalnej (a więc w optymalnych dla kotła warunkach). Narosty sadzy z pyłem zarysowano specjalnie pogrzebaczem, aby pokazać, jak grube warstwy nagromadziły się w tak krótkim czasie. Na pierwszej z nich widać ruszt wodny, na drugiej – fragment wymiennika nad rusztem wodnym.

Na kolejnej fotografii przedstawiono taki sam kocioł po dokonanej przez producenta przeróbce – usunięciu awaryjnego rusztu wodnego. Kocioł przepracował w trakcie badań taki sam okres, jak poprzedni. Ścianki kotła po przeróbce pokryte są cienką warstwą pyłu popiołowego. Wyraźnie widać także brak narostu sadzy na poziomej rurze wymiennika w górnej części komory.

Spaliny z kotła przed przeróbką zawierały 500mg/m³ tlenku węgla i 180mg/m³ pyłu. Po przeróbce – 220mg/m³ tlenku węgla i 60mg/m³ pyłu. Bez wielkiego błędu można twierdzić, że 180-60=120mg/m³ spalin to sadza ulatująca kominem z kotła wyposażonego w awaryjny ruszt wodny. A ile sadzy zostało w kotle? Pierwsze dwie fotografie pokazują wyraźnie, że niemało.

Należy podkreślić jeszcze jedną bardzo ważną rzecz. Dodatkowy ruszt wodny – to dodatkowe ilości spoin spawalniczych. Z pewnością wiecie o tym, iż najwcześniej zjawiska korozyjne pojawiają się w bezpośredniej bliskości spawów (zjawisko to występuje wszędzie, nie tylko w kotle), bo proces spawania to dla blachy ogromny szok termiczny, skutkujący nieodwracalnymi zmianami strukturalnymi. I to jest jeszcze jedna wada rusztu wodnego, pomijana jakoś milczeniem przez wytwórców, dla których spawanie jest podstawową operacją technologiczną. Agresywny marketing, kierowany do użytkowników kotłów (którzy w przeważającej większości nie posiadają wystarczającej wiedzy technologicznej, aby należycie ocenić jego rzetelność), wytworzył u nich przekonanie, że posiadanie kotła automatycznego z awaryjnym rusztem wodnym wiąże się z samymi korzyściami. Negatywy takiego rozwiązania są – świadomie lub nieświadomie – pomijane. Spora część klientów kupujących takie kotły podjęłaby inną decyzję, gdyby posiadała rzetelną informację techniczną na temat ich wad.

%d bloggers like this: