Wybieramy paliwo do kotła. Nie tylko cena się liczy

Węgiel kamienny to najpopularniejsze paliwo w Polsce – jest łatwo dostępny, a choć jego najbardziej poszukiwane gatunki w ostatnich latach znacznie zdrożały, to i tak koszty opalania domu będą umiarkowane. Jako paliwo do kotłów stosuje się wiele odmian węgla różniących się wartością opałową, zawartością siarki i popiołu oraz podatnością na spiekanie.

Węgiel niesortowany, orzech i miał używany jest do kotłów zasypowych bez podajnika. W przypadku kotłów z podajnikiem najpopularniejszym paliwem jest groszek, są także konstrukcje spalające orzech i miał węglowy. (fot. THERMOSTAHL POLAND)

Najlepszy do spalania w domowych warunkach (kotły, piece) jest węgiel typu 31 (tzw. płomienny), za odpowiednie uznaje się zaś typy 32 i 33, choć w przypadku kotłów retortowych najprostszej konstrukcji mogą pojawiać się problemy (powstawanie żużla).

 

Typy węgla oznaczone wyższymi liczbami przeznaczone są do zastosowań przemysłowych (przede wszystkim do produkcji koksu) i nie powinny być spalane w domowych warunkach, co jednak wcale nie oznacza, że nie trafiają na składy opałowe...

 

O klasie węgla decydują wartość opałowa oraz zawartość popiołu i siarki. Ocena jest prosta – wartość opałowa powinna być jak najwyższa, natomiast zawartość siarki i popiołu – jak najmniejsza. Klasę węgla oznacza się za pomocą 3-członowego symbolu, np. klasa 27-07-06 oznacza węgiel o wartości opałowej co najmniej 27 MJ/kg, zawartości popiołu co najwyżej 7% i zawartości siarki co najwyżej 0,6%.

 

Węgiel sprzedaje się jako niesortowany oraz w kilku sortymentach o różnej wielkości kęsów i ziaren. Najpopularniejsze gatunki to orzech i groszek. Węgiel niesortowany, orzech i miał używany jest do kotłów zasypowych bez podajnika. W przypadku kotłów z podajnikiem najpopularniejszym paliwem jest groszek, są także konstrukcje spalające orzech i miał węglowy.

 

Warto dodać, że węgiel oferowany pod handlową nazwą ekogroszek powinien w zasadzie być odkamieniony i odsiarczony, ale wielka popularność tego paliwa sprawiła, że w handlu jest także sporo towaru podłej jakości. Do tzw. okazji należy więc podchodzić z wielką ostrożnością!

 

Węgiel brunatny ma mniejszą wartość opałową od kamiennego i sprzedaje się go głównie w postaci brykietów, po wstępnej obróbce, bo w tej postaci zawiera mniej wody, siarki i zanieczyszczeń stałych. Producenci nowoczesnych kotłów dopuszczają go jedynie jako paliwo zastępcze.

 

Bardzo popularnym paliwem jest też w Polsce łatwo dostępne drewno. Jego wartość opałowa waha się w granicach od 8,4 do 19 MJ/kg; zależy to od zawartości wilgoci i postaci paliwa – może być nieprzetworzone lub przetworzone. Drewno nieprzetworzone to: drewno opałowe, kora, igliwie, liście, zrębki, gałęzie, wióry, wiklina i trociny. Drewno przetworzone to brykiety i pelety.

 

Warto wiedzieć, że w kotłach ze zwykłej stali powinno się spalać tylko drewno liściaste, które ma znikomą zawartość związków żywicznych. Drewno iglaste można bezpiecznie spalać wyłącznie w kotłach zgazowujących.

 

Najszlachetniejsze, a przez to stosunkowo drogie jest drewno opałowe – kawałki pni, gałęzi i korzeni długości 15–30 cm. Ich wilgotność waha się w granicach 15–60%, w zależności od rodzaju drewna i czasu przechowywania. Zawartość popiołu nie przekracza 2%. Nadaje się do niemal wszystkich urządzeń grzewczych, ale – ze względu na cenę – najbardziej poszukiwane jest do kotłów zgazowujących i kominków.

Drewno opałowe nadaje się do niemal wszystkich urządzeń grzewczych, ale – choćby ze względu na cenę – najbardziej poszukiwane jest do kotłów zgazowujących i kominków. (fot. THERMOSTAHL POLAND)

Biomasą nazywa się nadające się na opał materiały organiczne, zwykle odpady drzewne, słomę i rośliny energetyczne. Popularność tych paliw rośnie z powodu coraz wyższych cen węgla i dobrego drewna opałowego. Nie bez znaczenia jest i to, że biomasę zalicza się do paliw ekologicznych, ponieważ jest źródłem energii, która w ogólnym bilansie nie przyczynia się do zwiększania emitowanej do atmosfery ilości dwutlenku węgla.

 

Biomasa jest tania, jednak ze względu na jej stosunkowo niską wartość opałową potrzeba jej znacznie więcej niż np. węgla. Warto więc sięgnąć po to paliwo, ale pod warunkiem, że mamy do niego łatwy dostęp i możemy sobie pozwolić na jego magazynowanie. Trzeba też pamiętać, że kotły na biomasę wymagają zwykle dwu- lub trzykrotnego ładowania paliwa w ciągu doby, a w przypadku trocin lub kory – nawet cztero- lub pięciokrotnego. Częstotliwość załadunku paliwa można zmniejszyć, korzystając z kotła z podajnikiem.

Jako produkt uboczny podczas cięcia drewna w tartakach i stolarniach powstają trociny. Wykorzystywane są zarówno jako paliwo, jak też surowiec do produkcji brykietów i pelletów. Ich wilgotność wynosi 15–60%, a zawartość popiołu – do 3%. 

Zrębki to ścinki drzewne o nieregularnych kształtach, długości 5–50 mm, najczęściej są to odpady z przemysłu tartacznego. Ich wilgotność waha się w granicach 30–55%. Wartość opałowa bardzo zależy od pochodzenia surowca, zawartość popiołów wynosi 0,6–5%.

 

Kora to odpad powstający w trakcie okorowywania drzew. Wilgotność wynosi 50–60%. Wykorzystywana jest jako paliwo lub surowiec do produkcji brykietów (w mieszance z innymi rodzajami odpadów). Z kolei wióry są produktem ubocznym powstającym przy obróbce drewna suchego w fabrykach mebli i stolarniach. Charakteryzują się wilgotnością 5–20% i zawartością popiołu poniżej 1%.

 

Szczególnym przykładem biomasy jest słoma, która podczas spalania wydziela do atmosfery znikome ilości zanieczyszczeń. Najbardziej efektywne jest przy tym spalanie sprasowanych bloków (balotów) słomy. Jednak tylko słomę pszeniczną można wykorzystywać świeżo po ścięciu – pozostałe gatunki muszą być wcześniej wysuszone, w przeciwnym wypadku efektywność spalania jest niewielka.

 

Z tego samego powodu słomę trzeba spalać tylko w kotłach przeznaczonych do tego rodzaju paliwa. Kotły na słomę są przeznaczone zwykle jedynie do tego paliwa, ale niekiedy można w nich również spalać drewno. Ponieważ słoma spala się bardzo szybko, system grzewczy współpracujący z kotłem na słomę powinien mieć zbiornik akumulacyjny.

Kotły na słomę są przeznaczone zwykle tylko do tego właśnie paliwa, ale niekiedy można w nich również spalać drewno. (fot. METALERG)

Jednak największą wadą słomy jest konieczność dysponowania dużą przestrzenią magazynową, co w praktyce ogranicza zastosowanie do gospodarstw rolnych. Niska wartość opałowa jest zresztą wadą większości odmian biomasy, problem ten rozwiązano jednak przynajmniej częściowo – w przypadku brykietów i pelletów.

Pellety mają standardowe wymiary i dość wysoką wartość opałową. Cechują się też bardzo niską zawartością popiołu, dzięki czemu świetnie nadają się do kotłów z podajnikiem. (fot. BIO-PELET)

Pellety powstają w wyniku sprasowania pod wysokim ciśnieniem rozdrobnionego drewna, trocin, słomy lub pędów wierzby energetycznej.

 

Mają standardowe wymiary (średnica nie przekracza 2,5 cm), a niska zawartość wilgoci (6–10%) pozwala uzyskać stosunkowo wysoką wartość opałową, która sięga 17–22 MJ/kg.

 

Odznaczają się bardzo niską zawartością popiołu (poniżej 1%), dzięki czemu popiół można wybierać z kotła dość rzadko. Z powyższych względów świetnie nadają się do kotłów z automatycznym podajnikiem.

 

Brykiety mają z reguły wymiary od kilku do kilkunastu centymetrów, kształt cylindryczny, prostopadłościenny lub walcowaty. Produkowane ze sprasowanych odpadów drzewnych.

 

Są odporne na penetrację wilgoci i podobnie jak w przypadku pelletów, zawierają jej niewiele, ok. 8%. Mają dość wysoką wartość opałową (17–21 MJ/kg). Duże zagęszczenie surowca powoduje, że proces spalania jest powolny.

 

Do palenia brykietów zaleca się stosowanie kotłów zgazowujących lub retortowych. Dobre brykiety nie są zanieczyszczone piaskiem, a podczas spalania nie rozpadają się na wióry (gorsze można spalać tylko w połączeniu z kawałkami drewna albo węglem brunatnym, nigdy zaś same, bowiem zapychają wtedy dyszę zgazowującą i palenisko).

Orientacyjna wartość opałowa* popularnych paliw stałych
Rodzaj paliwa	Średnia wartość opałowa (MJ/kg)
Węgiel kamienny typu orzech	24–28
Węgiel kamienny typu ekogroszek	24–28
Węgiel kamienny – miał	19–26
Węgiel brunatny	7,5–21
Koks	27
Drewno opałowe suche	16–19
Brykiety	17–21
Pelety	17–22
Słoma zbożowa sucha	14–16
* Wartość opałowa to ilość energii uzyskiwana z kilograma paliwa. Im ta wartość jest większa, tym spalając tę samą ilość paliwa uzyskujemy więcej ciepła

Adam Jamiołkowski
fot. otwierająca: BARLINEK