Węgiel, nazywany również czarnym złotem, jest szeroko rozpowszechnionym surowcem i paliwem powstałym w procesie karbonizacji substancji roślinnych pod wpływem ciśnienia i bez dostępu powietrza. Węgiel składa się zasadniczo z pierwiastka węgla, wodoru i tlenu. Podczas spalania wydziela on energię cieplną.
Etapy karbonizacji
Źródło: Dr Lars Schernikau “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
Wartość energetyczna węgla zależy od stopnia krabonizacji: najbardziej energetycznym rodzajem węgla jest antracyt, następnie różne rodzaje węgla kamiennego aż po węgle brunatne. Węgiel kamienny, z którego korzystamy obecnie ma około 300 milionów lat. Swoją drogą, jeśli pozostawić szczątki roślinne dalszej karbonizacji na kolejne 1 do 3 miliardów lat to otrzymamy diament. Na najniższym stopniu przetworzenia pierwiastka węgla znajduje sie torf, charakteryzujący się wysoką zawartością wody i niską wartością opałową. Rozgraniczenie pomiędzy różnymi rodzajami węgla jest płynne i podlega ponadto wielu oddzielnym klasyfikacjom narodowym. Uszlachetnioną formą węgla jest koks, który słuzy do wytwarzania stali.
Najważniejszymi parametrami węgla są:
- Wartość opałowa (NCV, Qir) oraz ciepło spalania (GCV, Qs)
- Wilgoć całkowita (Total Moisture, TM, Wtr)
- Popiół (A) i topliwość popiołu (AFT)
- Substancje lotne (Volatiles, V)
- Siarka (S)
- zawartość pierwiastka węgla (C)
- zawartość innych minerałów (m.in. Chlor, Fluor)
- inne parametry, takie jak uziarnienie, podatność przemiałowa wg. Hardgrove (HGI), spiekalność (FSI).
Szczegółowa klasyfikacja węgla.
Źródło: European Association for Coal and Lignite (Eurocoal)
Podczas spalania węgla uwalnia się energia cieplna. Poniższa tabela może być pomocna w celu uzyskania przeglądu różnych jednostek energii i ich konwersji.
Jednostki energii: definicje
Źródło: Dr Lars Schernikau “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
Konwersja jednostek energii:
Źródło: Dr Lars Schernikau “Economics of the International Coal Trade. The Renaissance of Steam Coal”, Springer, 2010.
dalsze przydatne linki:
http://www.unit-conversion.info/energy.html