Jak palić koksem

Jeszcze w latach 80. i 90. XX wieku koks był powszechnie stosowany w ogrzewaniu domów. Dziś ciągle znajdziemy go w ofercie wielu składów opału, ale używany jest raczej marginalnie i samo słowo większości ludzi kojarzy się już tylko z napchanym anabolikami kafarem na siłowni. Co takiego się stało, że koks zniknął?

Po pierwsze cena. W ostatniej dekadzie koks znacząco podrożał, do ponad 1000zł/t. To sprawiło, że palenie koksem stało się słabo opłacalne w porówaniu nie tylko do węgla, ale nawet gazu ziemnego. Jednocześnie na świecie wzmógł się popyt na stal, a co za tym idzie popyt ze strony hut na paliwo, czyli koks właśnie. Część krajowych koksowni padła, a reszta przeszła z produkcji koksu opałowego na hutniczy.
Czasem tylko hutom zdarzy się zastój i ceny koksu pikują, jak to miało ostatnio miejsce w latach 2008-2009, gdzie cena koksu na składach zrównała się chwilowo z cenami węgla (niestety był to często koks hutniczy, trudny do spalenia w domowych warunkach).

Po drugie zmieniły się domy. Nawet gdyby koks nie podrożał, nie zmieni to faktu, że nie nadaje się on do ogrzewania domów dobrze zaizolowanych z niewielką ilością wody w instalacji grzewczej. Wciąż są jednak budynki, dla których jest on dobrym rozwiązaniem. O ile tylko przymknie się oko na cenę.

Koks na składzie we Wrocławiu, sierpień 2017

Co oferuje koks?

Koks, w przeciwieństwie do węgla, nie brudzi i nie kurzy tak intensywnie. To niemal czysty chemicznie węgiel. W trakcie palenia nie dymi, bo nie zawiera już smolistych substancji lotnych. Jego wartość opałowa to zwykle 28-30MJ/kg. Kocioł opalany koksem można rozpalić w październiku i wygasić w kwietniu, ponieważ pali się dokładnie tak samo niezależnie od techniki palenia. Można ładować koks na żar i nie niesie to większej szkody dla procesu spalania – właśnie z uwagi na brak substancji lotnych, które w przypadku węgla są tracone, jeśli surowy węgiel w grubej warstwie wyląduje na żarze.

Jak wygląda emisja zanieczyszczeń ze spalania koksu

Koks jest paliwem absolutnie bezdymnym – bo jest pozbawiony substancji lotnych. Spalany w najprostszym nawet kotle zasypowym – ba, nawet w dziurawym wiadrze – ma najważniejsze parametry emisji zbliżone do kotła 5. klasy spalającego węgiel, który to – aby takie parametry stale utrzymać – musi być albo o wiele droższym kotłem automatycznym, albo jako kocioł zasypowy musi współpracować z buforem ciepła.

Mimo że koks tak łatwo daje się spalać czysto, nie uświadczymy na rynku żadnego kotła 5. klasy na koks. Paradoks? Wcale nie. Koks sprawia sporo trudności przy spalaniu (trudny zapłon, ultra wysokie temperatury spalania) a przy tym jest mało perspektywiczny (wysoka cena), dlatego póki co nikt nie bawi się w rozwijanie nowoczesnego kotła na koks.

Trzeba jednak pamiętać, że koks nie rośnie na drzewie, ale jest gdzieś produkowany z węgla koksującego, poprzez fizyczne usunięcie z niego substancji, które przy kiepskim spalaniu mogłyby odlatywać jako dym. Ten proces nie jest czysty ani przyjemny, o czym wiedzą sąsiedzi koksowni.

Dla kogo koks?

Koks nie jest paliwem dla każdego kotła i każdego domu. Bardziej niż inne paliwa wymaga on najlepiej nieprzerwanego dopływu powietrza. Z tego powodu koksem da się ogrzewać głównie stare, nieocieplone domy, gdzie ciągle potrzeba dużo ciepła i kocioł pracuje stale z dużą mocą.

Duszenie koksu i odcinanie mu powietrza przy pracy na naturalnym ciągu skończy się po prostu wygaśnięciem kotła. To sprawia, że palenie koksem robi się problematyczne już przy dodatnich temperaturach za oknem ze względu na słabszy ciąg kominowy. Pomocny w zmuszeniu koksu do spalania się może być nadmuch, ale przy dłuższych przestojach nawet wiatrak może nie być już w stanie odgrzać paleniska, które łatwo stygnie od płaszcza wodnego. Dodatkowo wymuszony nadmuch wytwarza bardzo wysoką temperaturę w palenisku, co w wielu kotłach objawia się dobiegającymi z kotła sykami i piskami – to miejscowe podgotowanie wody w miejscach o słabszym przepływie, co na dłuższą metę przyspiesza zużycie kotła.

Odpowiednia instalacja

Koks jest wręcz stworzony do dużych, starych budynków ze starą grawitacyjną instalacją mieszczącą setki litrów wody. Duży zład wody bardzo pomaga przy spalaniu koksu. Dzięki niemu kocioł pracuje dłużej na stałym dopływie powietrza.

Instalacja musi być zaprojektowana pod pracę na wysokich temperaturach na grzejnikach (ok. 60 st.C i więcej) albo konieczny jest montaż zaworu czterodrożnego. Koksu nie da się kisić na 40-50st.C. Owszem, będzie się palił, ale pozostawi mnóstwo niedopału. Dlatego nawet wymiana grzejników w starej instalacji na nowe blaszane może spowodować problemy z paleniem koksem, bo nowe grzejniki będą osiągać taką samą moc jak stare już przy niższych temperaturach wody zasilającej (to kwestia doboru mocy grzejników w sumie). Zmniejszy się też pojemność instalacji, ponieważ grzejniki stalowe czy aluminiowe są mniej pojemne od żeliwnych.

Kocioł na koks

Nie mniej ważny jest właściwy kocioł. Z tym nie jest wcale tak prosto. Jeśli masz dowolny żeliwny kocioł – karm go koksem śmiało, bo wszystkie one dla koksu zostały stworzone.

W przypadku blaszanych kotłów sprawdź najpierw, czy producent dopuszcza koks jako paliwo podstawowe lub choćby zastępcze. Jeśli koksu nie ma na liście paliw w instrukcji, to być może producent zapomniał go dopisać (jako paliwo mało popularne), ale równie dobrze może być świadom, że jego wyrób koksu nie zniesie, dlatego zawsze najlepiej pytać producenta.

Czym grozi spalanie koksu w kotle do niego nieprzystosowanym? Koks spalając się wytwarza punktowo bardzo wysokie temperatury – dużo wyższe niż przy spalaniu koksu powstałego w kotle ze zwykłego węgla (który jest mniej "gęsty"). Tam, gdzie rozgrzane do białości bryły koksu mają kontakt z płaszczem wodnym (ściany paleniska, ruszt wodny), blacha może nagrzewać się tak bardzo, że po drugiej jej stronie woda zacznie się punktowo gotować. Takie miejscowe wrzenie osłabia odbiór ciepła przez wodę w tym punkcie prowadząc do dalszego przegrzewania blachy, a to z czasem może prowadzić do jej przepalenia – być może nie za pierwszym czy drugim rozpaleniem, ale za czas jakiś – i owszem.

Technika palenia

Tutaj filozofii nie ma. Jak było wspomniane, nie ma sensu koksu rozpalać od góry i można śmiało dosypywać w trakcie palenia, lecąc nawet cały sezon grzewczy bez przerwy. Możliwie ostre palenie bez przestojów – to gwarancja bezproblemowego spalania koksu. Warunki z pozoru proste do spełnienia, ale to właśnie z tym są największe problemy w nowych, małych i dobrze ocieplonych domach. Jakiekolwiek przestoje kotła przy odciętym dopływie powietrza szybko mogą spowodować wygaśnięcie koksu z powodu wystudzenia paleniska.

Właściwie nie ma już koksu opałowego

Dostępny przed laty powszechnie koks był czym innym niż ten spotykany obecnie na składach opału. Był to koks opałowy – specjalna wersja koksu, który łatwiej się palił w warunkach domowego paleniska. Niestety tego koksu już prawie nie ma w sprzedaży. Produkująca go jako jedyna w kraju Koksownia Dębieńsko ma zostać zamknięta w 2018 roku także przez brak popytu na to paliwo. Albo może precyzyjniej: z powodu jego wysokiej ceny, bo gdy koksownia urządzała promocję, to cały zapas koksu schodził na pniu.

Obecnie dostępny na składach koks jest koksem hutniczym przeważnie z Koksowni Zdzieszowice. Koks hutniczy zwykle jest drobniejszy (groszko-orzech) i gorzej się pali: trudniej go zapalić, łatwiej wygasa pozostawiając mnóstwo niedopału.

Błękitny Węgiel - koks 2.0 czy koks gorszego sortu?

Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu lansuje "Błękitny węgiel" – jakieś cudowne paliwo, co to podobno ma nie dymić. Ma ono pewne związki z koksem, ale też istotnie się od niego różni. Więcej na ten temat w artykule o "Błękitnym węglu".