Który rodzaj węgla daje najwięcej ciepła? Sprawdzamy dostępne opcje

Najczęściej padające pytania w ostatnim czasie to:: który rodzaj węgla daje najwięcej ciepła, jaka kaloryczność węgla jest najlepsza, jaki jest węgiel kamienny o najwyższej kaloryczności czy jaka jest najlepsza kaloryczność ekogroszku. Podstawową informacją dostępną indywidualnym nabywcom „czarnego złota” jest wartość opałowa w stanie roboczym podawana najczęściej w MJ/kg. Wartość ta oznacza, ile teoretycznie ciepła można uzyskać przy całkowitym spaleniu każdego kilograma tego paliwa. Zatem na pierwszy rzut oka odpowiedź jest prosta: im wyższa jest wartość opałowa paliwa, tym lepiej. Czy aby na pewno? Można odpowiedzieć pytaniem na pytanie. Przecież czyste, pozbawione całkowicie balastu części niepalnych – alotropowe odmiany węgla pierwiastkowego, jakimi są: diament, grafity i sadze mają wartość opałową znacznie wyższą od wszystkich węgli kopalnych, a całkowicie nie nadają się do zastosowania jako paliwo w urządzeniach grzewczych zasilanych paliwami stałymi. Z tego artykułu dowiesz się, jaka kaloryczność węgla jest najlepsza i który rodzaj węgla daje najwięcej ciepła – zapraszamy do lektury.  

Który rodzaj węgla daje najwięcej ciepła?

Który rodzaj węgla daje najwięcej ciepła? Aby odpowiedzieć na to pytanie, należy sięgnąć nieco głębiej i przypomnieć sobie, czym w rzeczywistości są węgle kopalne. To mieszaniny bardzo wielu węglowodorów o różnej długości łańcuchów stworzonych z połączeń pierwiastka C (węgiel) i wodoru (H). W odpowiednio wysokiej temperaturze np. paleniska następują kolejne zerwania tych łańcuchów na coraz to krótsze, aż do najkrótszego, jakim jest CH4, czyli metan. Czyli, początkowo długie będące w stałym stanie skupienia, kolejno przechodzą w krótsze – ciekłe, aż do krótkich gazowych. W środowisku, w którym występuje odpowiednio wysoka dla każdego z tych związków temperatura, a dodatkowo tlen (O2) w odpowiednich ilościach, następuje ich gwałtowne utlenianie z wydzielaniem się dużych ilości ciepła i promieniowania świetlnego. To jest właśnie to spalanie, z którego pozyskujemy ciepło użytkowe dla naszych potrzeb.

Sprawdź: Ekogroszek z Kazachstanu – opinie, cena, parametry, gdzie kupić?

Kaloryczność ekogroszku i węgla – tabela 

Niestety węgle kopalne zawsze posiadają domieszki substancji niepalnych, które obniżają wartość opałową tych paliw. Są to związki mineralne (najczęściej siarczany i węglany) zwane popiołami oraz woda (H2), która w węglach występuje jako tzw. wilgotność higroskopijna (ciecz w mikroszczelinach bryłek węgla) oraz wilgotność przemijająca (powierzchniowa) pochodząca z procesów pozyskiwania i przeróbki węgla oraz warunków jego transportu i przechowywania. Obie te składowe mają znaczący wpływ na wartość energetyczną węgli jako paliwa stałego. Obniżają bowiem jego kaloryczność.

W szczegółowych raportach z badań węgla w laboratorium występują jeszcze dodatkowe dane, które dla fachowców zajmujących się tą tematyką, niosą dodatkowe informacje o przydatności węgli do konkretnych zastosowań.

Przykładowa tabela z raportu wygląda tak:

Kluczowe informacje z tabeli:

• Nr 4 – zawiera informacje o tzw. częściach lotnych. Im jest ich więcej, tym węgiel ma niższą temperaturę zapłonu, zapala się i pali łatwiej nad powierzchnią złoża oddając powstałe ciepło do wymiennika. 
• Nr 7 – dla odmiany podaje zawartość siarki, która, chociaż jest palna i ma wysokie ciepło spalania, to w większych ilościach przynosi więcej szkody niż pożytku, bo ma silnie ujemny wpływ na atmosferę, a w wielu przypadkach również na konstrukcję urządzenia, w którym jest spalana.
• Nr 8 – zawiera informację, jaki może być poziom sumaryczny tlenków azotu w spalinach, bo są one jednym z głównych składników tzw. kwaśnych deszczów.

Węgiel kamienny o najwyższej wartości energetycznej – jaka kaloryczność węgla jest najlepsza?

Jaka kaloryczność węgla jest najlepsza? Aby odpowiedzieć na to pytanie, najpierw musimy wyjaśnić jeszcze dwa pojęcia: sortyment i klasę węgla. Węgle użytkowe i ich przydatność do konkretnych celów, określają oprócz wilgotności i zawartości popiołów właśnie te dwie wartości: sortyment i klasa.

Sortyment, czyli wielkość grudek paliwa określana w przedziale od do i podawana w milimetrach. Na przykład: 6 – 25 mm to najczęściej występująca handlowo frakcja. Niestety w każdej z takich grup sortymentowych występuje pewna część niewymiarowa, zwana podziarnem i nadziarnem. Szczegółowe przepisy określają, jakie powinny być graniczne wartości tych domieszek, ale dotyczą one niestety tylko próbek poddanych badaniom laboratoryjnym. W rzeczywistości, czy to z warunków transportu, czy przechowywania często występuje nadmiar podziarna i to z tych najniższych wymiarowo grup. Bez względu na sortyment, konkretna próbka będzie miała te same parametry energetyczne i jej wartość opałowa nie zmieni się, a zmniejszenie wielkości ziaren będzie miało tylko wpływ na prędkość spalania. Im mniejsze ziarna, tym większa jest sumaryczna ich powierzchnia, z której uwalniane są składniki lotne, jak również powierzchnia pozostałego szkieletu koksowego, który spala się powierzchniowo. 

Drugą, bardzo ważną wartością jest klasa węgla. Ponieważ każdy węgiel kamienny w ocenie użytkownika jest czarny, to nie oznacza, że węgiel jest równy węglowi. Jaki jest węgiel kamienny o najwyższej wartości energetycznej? Wielość gatunków węgli kamiennych występujących na rynku i oznaczonych trudnymi do rozszyfrowania przez laika symbolami powoduje, że przeciętny kupujący jest zdany na prawdomówność i wiedzę sprzedawcy opału. Dlatego oprócz pytania o tzw. kaloryczność ekogroszku/węgla, czyli wartość opałową należy pytać o tzw. klasę. W Polsce jest ona oznaczana za pośrednictwem dwucyfrowego symboli i trzeciej cyfry znajdującej się po kropce. Do opalania kotłów małej mocy nadają się prawie wyłącznie węgle oznaczane symbolem 31.1 i 31.2 (węgle tzw. płomienne, niespiekające się, o wartości opałowej w przedziale 20-26 MJ/kg) oraz węgle o wyróżniku 32.1 i 32.2 (węgle tzw. gazowo – płomienne, o słabej spiekalności, ich wartości opałowa mieści się  w przedziale 26-29 MJ/kg). Węgle te są łatwe w spalaniu, nie wymagają wielostrefowego nadmuchu oraz częstego i uciążliwego gracowania, oraz rozbijania spieków. 

Do spalania w zależności od rodzaju i typu kotła należy dobrać odpowiedni sortyment i klasę węgla, aby uzyskać jak najlepszą sprawność i tym samym ponosić jak najmniejsze straty, które przekładają się na pieniądze.

Do kotłów komorowych należy stosować sortymenty grubsze, spalające się wolniej, czyli mogące mieć mniejszą ilość części lotnych, a do kotłów automatycznych sortymenty w miarę utrzymujące parametry wymiarowe. W obu przypadkach należy dbać o jak najmniejszą wilgotność paliwa i stosowanie powietrza w odpowiednich dawkach.

Taka odpowiedź na tytułowe pytanie jest najbardziej uczciwa i uzasadniona. Bo nie ma złych paliw. Jest co najwyżej ich złe spalanie.

Sprawdź:

• Węgiel z Ukrainy – co o nim wiemy, kiedy w Polsce?
• Dobry węgiel z jakiej kopalni? Sprawdzamy opcje