Węgiel kamienny powstał przed ok. 500 mln lat, brunatny przed ok. 300 mln lat. Budulcem dla węgla były rośliny, które pod działaniem dużego ciśnienia, wysokiej temperatury i mikroorganizmów, bez udziału tlenu, doprowadziły do zwęglenia (rozkładu) materiału pierwotnego. Początkowo, pod wpływem mikroorganizmów tworzy się torf. Następnie, pod wpływem dużego ciśnienia i temperatury – węgiel brunatny, z niego węgiel kamienny, a na samym końcu antracyt.
Cena węgla kamiennego 2015
Średnia cena detaliczna węgla kamiennego w sierpniu 2014 w Polsce wynosi ok.:
660 – 740 zł za tonę węgla luzem
760 – 840 zł za tonę węgla workowanego
Przeciętna średnioroczna cena detaliczna 1000 kg (tony) węgla kamiennego w poszczególnych latach:
| Rok | Cena | Data opublikowania przez GUS |
|---|---|---|
| 2011 | 777,61 zł | 13 stycznia 2012 |
| 2010 | 719,76 zł | 13 stycznia 2011 |
| 2009 | 704,80 zł | 14 stycznia 2010 |
| 2008 | 604,62 zł | 14 stycznia 2009 |
| 2007 | 523,40 zł | 15 stycznia 2008 |
| 2006 | 491,54 zł | 15 stycznia 2007 |
| 2005 | 470,33 zł | 16 stycznia 2006 |
| 2004 | 459,67 zł | 17 stycznia 2005 |
| 2003 | 443,92 zł | 15 stycznia 2004 |
| 2002 | 444,27 zł | 15 stycznia 2003 |
źródło: Komunikaty Prezesa GUS w sprawie przeciętnej średniorocznej ceny detalicznej 1000 kg węgla kamiennego w poszczególnych latach.
Wartość opałowa węgla kamiennego
W zależności od rodzaju paliwa, jego skład i wartość opałowa mogą znacznie się różnić i wynoszą średnio:
| Rodzaj paliwa | Węgiel C [%] | Wodór H [%] | Tlen O [%] | Siarka + Azot S+N [%] | Wartość opałowa [MJ/KG] | Części lotne V(daf) [%] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Biomasa | < 50 | 6 | 43 | 0,3 | 14 – 19 | 70 – 80 |
| Torf | 56 – 62 | 5 – 6 | 32 – 38 | 0,5 | 21 – 24 | 62 – 70 |
| Węgiel brunatny | 58 – 78 | 4,5 – 7,5 | 10 – 35 | 0,8 – 4 | 24 – 31 | 45 – 65 |
| Węgiel kamienny i antracyt | 75 – 96 | 1 – 6 | 1 – 18 | 0,8 – 2 | 32 – 35 | 1 – 45 |
| Ropa naftowa | ~89 | 8,4 | 2 | 0 | ~47 | – |
Wszystkie paliwa stałe pochodzenia naturalnego zawierają: związki węgla (substancja organiczna, która ma największą wartość użytkową jako źródło ciepła), substancje mineralne i wilgoć (woda zawarta w paliwie). Substancje mineralne i wilgoć są balastem, czyli do niczego nie są potrzebne podczas spalania węgla. A, im więcej zawiera ich paliwo tym mniej użytecznego ciepła możemy uzyskać ze spalania jednostki paliwa.
Udział poszczególnych składników w węglu:
| Węgiel kamienny | Węgiel brunatny | |
|---|---|---|
| Substancja organiczna | 50 – 98% | 25 – 89% |
| Substancje mineralne | 2 – 30% | 1 – 25% |
| Wilgoć | 1 – 18% | 10 – 70% |
Podczas spalania węgiel, jak każde paliwo stałe, zostaje odgazowany. Gazy i pozostałe palne składniki (głównie węgiel) utleniają się pod wpływem ciepła do dwutlenku węgla. Powstające przy tym emisje sadzy, pyłu i siarki są znacznie wyższe niż przy spalaniu paliw gazowych czy płynnych.
W Polsce wyróżnia się 11 typów węgla kamiennego, z czego tylko trzy znajdują zastosowanie w energetyczne, są to węgle typu od 31 do 33:
- węgiel płomienny, typ: 31.1 i 31.2 – brak lub słaba zdolność spiekania o RI poniżej 5, odpowiedni dla wszystkich typów kotłów.
- gazowo-płomienny, typ: 32.1 i 32.2
- 32.1: nieznacznie spiekający, o RI od 5 do 20, odpowiedni dla wszystkich typów kotłów, ale przy RI bliskiej 20 palenie nim w kotłach retortowych może sprawiać problemy;
- 32.2: słabospiekający,
- gazowy, typ: 33 – średniospiekający.
Spiekalność węgla – zjawisko niepożądane w paleniskach węglowych, gdyż grozi zaburzeniami w pracy kotła. Duże spieki koksowe, powstałe ze spiekania (lepienia) się małych kawałków węgla mają znacznie mniejszą powierzchnię kontaktu z powietrzem. Wynikiem tego jest spowolniony przebieg spalania i zmniejszona wydajność kotła. Utrudniony dostęp powietrza powoduje, że wzrastają straty niecałkowitego spalania (tzw. „niedopału”, czyli zwiększa się zawartość części palnych w popiele). W palnikach automatycznych spieki koksowe stwarzają ponadto poważną groźbę zakleszczenia palnika.
Przykładowy sortyment i właściwości węgla (Katowicki Węgiel sp. z o.o.):
