Pomimo nieustającego rozwoju techniki grzewczej węgiel nadal należy do najważniejszych surowców energetycznych. Chociaż ten rodzaj opału od lat jest wykorzystywany w polskich domach, wiedza na temat surowca często jest uboga. Co warto wiedzieć o węglu?

Czym jest oraz jak powstał węgiel?

Węgiel jako paliwo niewątpliwie odegrał i wciąż odgrywa znaczącą rolę na całym świecie. Na początku postarajmy się odpowiedzieć na dwa podstawowe pytania: czym jest oraz jak powstał węgiel? Węgiel kamienny to biomasa lasu przekształcona w skałę osadową. Proces powstania surowca trwał miliony lat. Na terenach bagiennych, podmokłych obumarłe tkanki roślinne wytworzyły torf, który przesuwając się głębiej pod ziemię, poddawany był działaniu wysokiego ciśnienia i temperatury. I tak oto brak tlenu, ogromne ciśnienie, odpowiednia temperatura oraz miliony lat spowodowały, że w miejscu byłego torfu powstał węgiel.

Jakość węgla a czas powstawania

Czas powstawania węgla ma wpływ na jakość surowca. Im dłużej na biomasę działają procesy chemiczne, biologiczne i fizyczne, tym bardziej wzrasta zawartość pierwiastka węgla i lepsza jest jego wartość.

Węgiel kamienny – podstawowe fakty

Co decyduje o możliwości spalania węgla w danym typie kotła/paleniska? Substancja organiczna, substancja mineralna oraz wilgoć, czyli trzy podstawowe części, z których składa się węgiel. Substancja organiczna, czyli najważniejsza składowa węgla, tworzona jest przez związki chemiczne składające się z kilku głównych pierwiastków: węgla, wodoru, tlenu, azotu i siarki.  Substancja organiczna budująca węgiel kamienny zanieczyszczona jest substancją mineralną, która podczas spalania węgla ulega przekształceniu w tzw. popiół. Wilgoć zawarta w węglu również jest elementem niekorzystnym, ponieważ część ciepła wytworzonego w procesie spalania zostaje wykorzystana na odparowanie.

Podział węgla kamiennego

Węgle kamienne różnią się pomiędzy sobą parametrami chemicznymi i technologicznymi, od których zależą z kolei ich właściwości i późniejsze wykorzystanie. Wydobywany w kopalniach węgiel kamienny klasyfikuje się pod względem typu, sortymentu i klasy.

Typy węgla kamiennego
Typy węgla kamiennego określono na podstawie jego właściwości takich jak: spiekalność, zawartość części lotnych i ciepło spalania.
Zgodnie z polskimi normami, na podstawie jego przydatności i zastosowania surowiec ten należy dzielić na typy:

  • energetyczne (płomienny, gazowo-płomienny, gazowy);
  • koksowe (gazowo-koksowy, ortokoksowy, metakoksowy, semikoksowy);
  • specjalne (chudy, antracytowy);
  • antracyty (antracyt, metaantracyt).

Sortymenty węgla kamiennego
Punktem wyjścia podziału węgla kamiennego na sortymenty są wielkości ziaren:

  • grube (o uziarnieniu >200–25 mm) – kęsy, kostka i orzech,
  • średnie (o uziarnieniu 30–5 mm) – groszek, grysik,
  • miałowe (o uziarnieniu 6–0 mm) – miał,
  • inne (o uziarnieniu 1–0 mm) – pył, muł.

Klasy węgla kamiennego
Podstawą podziału węgla na klasy są: wartość opałowa, zawartość popiołu oraz zawartość siarki w stanie roboczym. Podstawowym kryterium klasy węgla kamiennego, decydującym o jego wartości energetycznej, jest wartość opałowa, wahająca się od 15 do 35 MJ/kg.

Zastosowanie węgla kamiennego

Węgiel kamienny ma zastosowanie przede wszystkim przy produkcji energii elektrycznej i ciepła. W gospodarstwach domowych surowiec używany jest jako główne źródło ciepła. To jednak nie wszystkie formy wykorzystywania węgla. Ma on zastosowanie również w wielu procesach chemicznych, w wyniku których powstają paliwa i produkty dla innych gałęzi przemysłu chemicznego. Oprócz tego używany jest do produkcji leków, kosmetyków, środków ochrony roślin, barwników, nawozów i materiałów wybuchowych. Ma również zastosowanie w przemyśle metalurgicznym.