O czym powinien wiedzieć każdy użytkownik pieca węglowego, a szczególnie pieca na ekogroszek?
Otrzymaj oferty od specjalistów jak F.H. "GAZ-ELA" Elżbieta Tulicka nawet w kilka minut
Chcę otrzymać ofertę

F.H. "GAZ-ELA" Elżbieta Tulicka

O czym powinien wiedzieć każdy użytkownik pieca węglowego, a szczególnie pieca na ekogroszek?

2013-10-11

Jak prawidłowo dobrać węgiel do posiadanego kotła?

Uwzględniamy następujące parametry:

  • zalecany typ węgla,
  • wartość opałową,
  • spiekalność RI bezwzględnie w przypadku ekogroszku i miału stosowanego w piecach z automatycznym podajnikiem,
  • temperaturę mięknienia popiołu – zbyt niska lub w przypadku zbyt silnego nawiewu do paleniska będzie powodować powstawanie brył szlaki z popiołu,
  • pozostałe parametry.

Rzadko uwzględnianym aspektem w praktyce użytkownika pieca jest instrukcja użytkowania zwana również dokumentacją technologiczno–ruchową (DTR). Producent podaje opał dedykowany dla danego kotła, np. 25/08/10 (wartość opałowa 25 MJ/1 kg; do 0,8% siarki, do 10% popiołu). Oznacza to, że parametry stosowanego opału według producenta nie powinny być mniejsze od tak podanych.

Co wydarzy się, kiedy w kotle zastosujemy opał o niższej wartości opałowej?

W proporcjonalnych granicach nastąpi zmniejszenie znamionowej mocy cieplnej kotła. Na przykład kocioł posiada zalecone paliwo o wartości opałowej 25 MJ/kg, a my chcemy spalać paliwo o wartości opałowej 23 MJ/kg. Nasze paliwo posiada niższą o 8% wartość opałową od zalecanej. Oznacza to również, że moc cieplna kotła obniży się o 8%. Jeśli moc cieplna wynosiła np. 25 kW – to przy paliwie 23 MJ/kg spadnie nam do 23 kW. W konsekwencji zastosowanie paliwa o niższej wartości opałowej obniża moc cieplną kotła, co może powodować problem przy osiągnięciu żądanej temperatury roboczej przy niskich temperaturach zewnętrznych, szczególnie przy nierównowadze układu grzewczego, ze względu na niedostateczne dopasowanie kotła do instalacji (brak rezerwy mocy cieplnej na kotle).

Czy możemy uszkodzić kocioł, stosując opał o niższej wartości opałowej?

Nie, nie ma takiej możliwości. Obniża się tylko moc cieplna urządzenia wraz z następnymi ww. zależnościami.

Jakie są skutki po stosowaniu paliwa z podwyższoną zawartością siarki?

Szybsza korozja. Szczególnie, kiedy paliwo jest mokre, para wodna łączy się z gazowym SO2 i w piecu powstają związki kwasu siarkowego. Jeśli paliwo jest suche – większość siarki w postaci SO2 – z dymem ulotni się do atmosfery.

O czym informuje spiekalność RI?

Spiekalność węgla wyrażona w liczbach bezwzględnych (RI) oznacza zdolność węgla do koksowania.

W czasie procesu spalania węgla zachodzi zjawisko odgazowania węgla (piroliza). Piroliza przebiega w zakresie temperatur 350-550C w warunkach utrudnionego dostępu powietrza wewnątrz brył węgla. W fazie pirolizy pewne składniki węgla topnieją, tworząc z aktualnie stałymi i składnikami węgla półpłynną, plastyczną masę (gęstość tej masy zależy od typu węgla; jest zależna od wzajemnej proporcji składników: płynnego i stałego). Równocześnie, w wyniku spalania substancji organicznej węgla, gwałtownie wydzielają się pary i gazy (w ilości 30-40% całkowitej masy węgla). Powstałe gazy spalają się, zwiększając wartość opałową, a pozostała odgazowana masa zastyga, tworząc koks. Wielkość spieków (od ziarna kukurydzy do nawet główki kalafiora) jest zależna od zdolności spiekania.

Powstałe spieki koksowe spalają się już znacznie wolniej i najczęściej trafiają do popielnika jako utracony opał. W skrajnej sytuacji duża ilość spieków koksowych może nawet doprowadzić do bardzo przyspieszonego wypełnienia popielnika.

Skrajne warunki panują w podajniku retortowym. Brak dostępu powietrza, napór węgla przesuwanego retortą na komorę spalania to idealne warunki do koksowania węgla, jeśli ma on podatne cechy wyrażone RI > 20. W skrajnych warunkach spieki koksowe potrafią nawet zatrzymać pracę podajnika retortowego.

Należy w tym miejscu zaznaczyć przewagę podajnika tłokowego (szufladowego) nad retortowym w pokonywaniu zjawiska spiekalności węgla. W palenisku pieca z podajnikiem szufladowym panują znacznie mniej ekstremalne warunki, które pozwalają łagodniej spalać gatunki węgla o spiekalności RI >25 poprzez zmniejszenie częstotliwości podawania, czyli wydłużenie czasu spalania węgla na palenisku.

Spieki koksowe powstają w każdym palniku. Tworzą się wtedy (i tylko wtedy), kiedy węgiel wykazuje właściwości spiekające (koksujące). Ustawienie parametrów spalania, rodzaj palnika czy sterownika nie mają żadnego wpływu na koksowanie węgla. Koksowanie węgla wynika wyłącznie z jego właściwości fizykochemicznych. Właściwości koksujące węgla określa się głównie na wskaźniku RI (indeks Rogi). Na tym wskaźniku – między innymi – opiera się polska klasyfikacja węgla.

Elementarz z klasyfikacji węgla

Podstawą podziału węgla kamiennego na typy są jego naturalne cechy, które determinują jego przydatność technologiczną. Im wyższy wskaźnik RI, tym większe i twardsze spieki tworzą się w strefie odgazowania węgla.

Typ węgla Wyróżnik Zawartość części lotnych V % Charakterystyka Główne zastosowanie
węgiel płomienny 31 powyżej 28 duża zawartość części lotnych, brak lub słaba zdolność spiekania (RI>=5), długi, silnie świecący płomień piece przemysłowe i domowe, generatory
węgiel gazowo-płomienny 32 powyżej 28 duża zawartość części lotnych, średnia zdolność spiekania (32.1-od 5 do 20; 32.2 – od 20 do 40)) piece przemysłowe i domowe, wytlewanie, uwodornianie
węgiel gazowy 33 powyżej 28 duża wydajność gazu i smoły, znaczna spiekalność (RI od 40 do 55) gazownictwo, koksownictwo, wytlewanie
Węgiel gazowo-koksowy 34 powyżej 28 duża wydajność gazu i smoły, dobra spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania gazownictwo, koksownictwo
węgiel orto-koksowy 35 od 20 do 31 typowy węgiel koksowy, średnia zawartość części lotnych, dobra spiekalność, wysokie ciśnienie rozprężania produkcja koksu metalurgicznego
węgiel meta-koksowy 36 od 14 do 28 dobra spiekalność, duże ciśnienie rozprężania produkcja koksu odlewniczego
węgiel semi-koksowy 37 od 14 do 28 mała zawartość części lotnych, słaba spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania w koksownictwie jako dodatek schudzający wsad węglowy
węgiel chudy 38 od 14 do 28 mała zawartość części lotnych, brak lub słaba spiekalność, krótki płomień piece przemysłowe i domowe, generatory
węgiel antracytowy 41 od 10 do 14 mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania węgiel na mieszanki do produkcji koksu; węgiel energetyczny do palenisk specjalnych oraz produkcji paliwa bezdymowego
antracyt 42 od 3 do 10 bardzo mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania paliwo specjalne
metaantracyt 43 do 3 bardzo mała zawartość części lotnych, brak zdolności spiekania --------

Zasoby węgla płomiennego (typ 31) gwałtownie kurczą się. Węgiel w podgrupie 31.1 praktycznie już nie istnieje. Najczęściej jako surowca do produkcji ekogroszku wykorzystujemy węgla z podgrupy 31.1 oraz 32.1. Warto wiedzieć, że w Polsce wydobywane są węgle o bardzo wysokiej spiekalności – nawet RI=80.

Zdjęcie 1
Zdjęcie 2

Jaki jest zakres odpowiedzialności sprzedawcy węgla, jaki użytkownika pieca, a jaki producenta pieca?

W czasie kilkuletniej praktyki sprzedaży wyrobów węglowych zauważyliśmy, że niektórzy klienci nadto przesadnie traktują swoje piece, chcąc im zapewnić czysty, idealnie suchy węgiel, od którego wnętrze pieca będzie regularnie stawać się czystsze. Niestety, wnętrze pieca trzeba regularnie czyścić od sadzy, pyłów i innych osadów. Z idealnie suchego węgla może również kurzyć się, co nie jest podstawą do reklamacji. Każdy węgiel posiada roboczą wilgotność z atmosfery (np. rosę), co powoduje, że po zamknięciu go w szczelnym worku foliowym i podgrzaniu promieniami słonecznymi – worek od wewnątrz pokryje się rosą. Taka sytuacja nie jest podstawą do reklamacji i nie przyjęcia dostawy węgla (ekogroszku).

W naszej praktyce stwierdziliśmy, że niektórzy klienci zbyt surowo podchodzą do oceny wilgotności produktu. Wydaje im się, że produkt powinien być idealnie suchy. A przecież poworkowany węgiel nie jest cukrem, mąką ani cementem. Jako wzorzec należałoby chyba przyjąć, że powinien być on taki, jak z kopalni. A kopalnie sprzedają węgiel o roboczej wilgotności nawet kilkunastu procent. Oznacza to, że na każde 100 kg idealnie suchego węgla znajduje się nawet kilkanaście litrów wody. Taki węgiel znajduje się w obrocie i za taki wilgotny produkt płaci się niemałe pieniądze. Naprawdę dokonujemy u siebie niemałym starań, aby w rękach klienta znalazł się produkt o polepszonym właściwościach, a nie pogorszonych w zakresie wilgotności.

Sytuacja 1: W naszej praktyce stwierdziliśmy, że niektórzy klienci zbyt surowo podchodzą do oceny wilgotności produktu. Wydaje im się, że produkt powinien być idealnie suchy. A przecież poworkowany węgiel nie jest cukrem, mąką ani cementem. Jako wzorzec należałoby chyba przyjąć, że powinien być on taki, jak z kopalni. A kopalnie sprzedają węgiel o roboczej wilgotności nawet kilkunastu procent. Oznacza to, że na każde 100 kg idealnie suchego węgla znajduje się nawet kilkanaście litrów wody. Taki węgiel znajduje się w obrocie i za taki wilgotny produkt płaci się niemałe pieniądze. Naprawdę dokonujemy u siebie niemałym starań, aby w rękach klienta znalazł się produkt o polepszonym właściwościach, a nie pogorszonych w zakresie wilgotności.

Sytuacja 2: Klient sprawił sobie nowy piec. Po zakupie ekogroszku zareklamował go ze względu na to, że nie chce się palić. Dowieźliśmy mu inną porcję z innego gatunku – też okazał się zły. Jak to możliwe ? Paliwo pali się u kilkuset klientów, a u jednego nie chce ? Do pana przyjechał serwisant reprezentujący producenta i stwierdził, że wentylator wieje nie w tę stronę, co trzeba. Zmienił połączenia, wgrał do sterownika nowe oprogramowanie. Wszystkie posiadane ekogroszki okazały się dobre: pierwszy i drugi, a wyjątkowość tego klienta polegała na tym, że zechciał nam opowiedzieć o tym przypadku.



Opracowano:
Edward Tulicki
F.H. "GAZ-ELA" Elżbieta Tulicka