Уголь - это очень разнообразное и многогранное соединение. Из-за своей особенности образования в недрах земли он может иметь сильно отличающиеся характеристики. Поэтому принято классифицировать уголь. Каким образом это происходит, описано в этой статье.

Ископаемый уголь по большей части добывают из недр земли, но иногда в результате сейсмической активности пласты угля выходят на поверхность, где возможна добыча открытым способом. Но откуда берется уголь в земной коре? Образование угля - очень длительный и сложный процесс, который берет начало от обыкновенных растений. Когда растения умирают, то при недостатке кислорода и высокой влажности из них образуется торф. В течение миллионов лет этот торф оседает в землю, где, благодаря высокой температуре и давлению, медленно превращается в уголь. Данный процесс так и называется - углефикация.

Ископаемый уголь может быть найден человеком на различных стадиях углефикации, поэтому существует множество видов этого ресурса. Всего есть несколько типов классификаций каменного угля: по составу, по особенностям происхождения, по размеру, по влажности, по наличию примесей, а также многим другим характеристикам. Разберем некоторые из них подробнее.

Классификация угля по размеру кусков

Чтобы добыть уголь из-под земли, его необходимо измельчить и доставить на поверхность. Получаемые куски могут быть разного размера, что достаточно важно для дальнейшего использования. По этой причине существует государственный стандарт (ГОСТ Р 51586-2000), который определяет классификацию угля по размеру кусков. Эти размеры иногда называют сортами угля, чтобы не путать с марками, о которых речь пойдет позже.

Если уголь еще не отсортирован и имеет в своем составе куски совершенно разных размеров, то такой уголь называют рядовым (Р).

Существуют также и смешанные сорта, т. е. смеси углей разного размера в определенных пределах. Но процентное содержание угля каждого класса в данном случае не регламентируется. Смесь может состоять, например, из 95 % семечка и 5 % штыба, и в таком случае сорт будет называться семечко со штыбом.

Классификация угля по маркам

Как уже было сказано, уголь может отличаться по составу. Конкретные соединения в составе угля выделить крайне сложно, поэтому для того, чтобы характеризовать уголь, пользуются лишь некоторыми характеристиками: концентрацией летучих веществ, влажностью, содержанием углерода, теплотой сгорания и др.

Обычно все эти характеристики связаны. Чем больше содержание углерода в угле и меньше летучих веществ, тем больше тепла сможет дать топливо. Согласно этим характеристикам уголь делят на марки.

Это самая молодая и поэтому наименее полезная марка угля. Выглядит как каменная масса бурого цвета. Иногда на нем даже заметна древесная структура. Выход тепла составляет всего лишь 22 МДж/кг. Причина этому - низкое содержание углерода, большое количество влаги, летучих веществ и минеральных примесей. Все это не обеспечивает эффективное горение.

Образуется такой уголь напрямую из торфа и залегает на небольшой глубине (от 10 до 200 метров). В России его добывают на Солтонском месторождении, в Тунгусском и Канско-Ачинском угольных бассейнах.

Обычно имеет серо-черный цвет. Горит длинным коптящим пламенем, что и дало ему такое название. Содержит 70-80 % углерода, что делает его чуть более качественным топливом, по сравнению с бурым углем. На это также влияет меньшее количество влаги и примесей. Но преимущество длиннопламенного угля не в этом. Это топливо может гореть без поддува, что позволяет легко использовать его в печах и котлах. Данный вид угля очень распространен. Его добыча ведется в Минусинском, Кузнецком, Донецком и многих других бассейнах.

Газовый уголь (Г)

Сильно похож на предыдущую марку, но отличается пониженной влажностью и высокой скоростью горения. Из-за последнего он часто применяется в котельных в качестве топлива. Данный уголь распространен в Донецком, Кузнецком, Кизеловском и некоторых других угольных бассейнах. Также он встречается на месторождениях острова Сахалин.

Жирный уголь (Ж)

Это уже достаточно качественный уголь. Несмотря на то что загорается он тяжелее, чем предыдущие две марки, он обладает высокой теплотой сгорания (35 МДж/кг). Недостатком же является высокое содержание летучих веществ, что осложняет контроль процесса горения, поэтому данная марка угля редко используется как топливо. Основные сферы его использования - производство строительных материалов, активированных углей и других полезных веществ, а также в коксохимической промышленности. Добыча такого угля ведется в Осиновском, Байдаевском, Ленинском и Томь-Усинкском месторождениях.

Это очень ценный вид угля из-за своей малой распространенности. Из этой марки получается очень качественный каменноугольный кокс, что следует из названия. Образуется такой уголь на достаточно большой глубине (5500 м), где имеется большое давление. Цвет такого угля - серый со стеклянным блеском. Он имеет очень однородную структуру и минимальное число пор. Содержание летучих веществ - умеренное (22-27 %), а углерода достигает уже 88-90 %, что положительно сказывается на теплоотдаче, хотя как топливо такой уголь используется редко. Добывается коксовый уголь в Кузнецком угольном бассейне, в Анжерском, Томь-Усинском, Прокопьевско-Киселевском и других районах.

Отощенно-спекающийся уголь (ОС)

Данная марка угля не сильно отличается от коксового угля: содержание углерода и неорганических примесей находится примерно на том же уровне. Главное его преимущество в высокой теплотворной способности. Она составляет 36 МДж/кг, поэтому иногда его используют как топливо на электростанциях. Но основное его использование - коксохимическая промышленность. Правда, коксуется этот уголь с трудом, поэтому приходится его использовать в смеси с другими видами угля. Такая смесь нескольких марок называется угольной шихтой. Добыча отощенно-спекающегося угля в основном ведется на Кузбассе, в Кемеровском районе и в Южно-Якутском угольном бассейне.

Такое забавное название эта марка угля получила из-за относительно тонких пластов, которыми она залегает в породе. Виной всему большая глубина (6600 м) и большое давление. В отличие от предыдущих двух типов, тощий уголь не обладает способностью к спеканию, и производить из него кокс практически невозможно.

Зато он обладает очень высокой теплотой сгорания до 40 МДж/кг. Это обуславливает его использование в качестве топлива, а также в металлургии, где необходима крайне высокая температура в печах для плавки металлов. Основные зоны добычи тощего угля - это Араличевский, Байдаевский и Кемеровский районы.

Антрацит (А)

Это самый качественный уголь, с точки зрения теплоты сгорания. Содержание углерода в нем может достигать 98 %. Больше только у графита. И по внешнему виду антрацит сильно отличается от других марок. Он имеет темно-черный цвет с ярко выраженным металлическим отливом. Также он обладает повышенной термостойкостью и электропроводностью. Температура горения у антрацита довольно высока, поэтому как топливо применять его можно не во всех типах печей. Кроме этого, он используется в металлургии, для изготовления фильтров, электродов, карбида кальция, микрофонного порошка. Этот уголь не спекается, поэтому он не нашел применения в коксовании, хотя даже без этого процесса может заменять кокс в некоторых процессах.

Другие виды классификаций

Помимо тех марок, что представлены выше, существует и множество промежуточных марок, например коксовый жирный (КЖ), газовый спекающийся (ГС), длиннопламенный газовый (ДГ).

Также уголь каждой марки может иметь разные размеры кусков. В таком случае буква, обозначающая сорт, располагается после буквы, обозначающей марку. Например, антрацит-орех (АО), жирный-плита (ЖП), коксовый семечко (КС).

Существует и классификация угля по происхождению. Весь уголь, как уже было сказано, образуется из растений в течение миллионов лет. Но растения могут иметь разную природу. Так, угли делятся на гумусовые (из древесины, листьев, стеблей) и сапропелитовые (из остатков низших растений, например водорослей).

Марка А (антрацит).
Антрациты объединяют уголь с показателем отражения витринита более 2,59%.При выходе летучих веществ менее 8% к антрацитам относятся также угли с показателем отражения витринита от 2,2 до 2,59%. Основная масса антрацитов используется в энергетических целях. Средние и крупные классы их служат в качестве бездымного топлива в коммунально-бытовом секторе. Часть антрацитов направляется на производство термоантрацита, который, в свою очередь, используется в качестве основного углеродистого наполнителя при изготовлении катодных блоков для электролизеров в алюминиевой промышленности. Антрациты применяются также для производства карбида кремния и карбида алюминия.

Марка Д (длиннопламенный) .
Уголь длиннопламенный представляют собой угли с показателем отражения витринита от 0,4 до 0,79% с выходом летучих веществ более 28-30% при порошкообразном или слабоспекающемся нелетучем остатке. Длиннопламенные угли не спекаются и относятся к энергетическим углям. Направления использования этих углей - энергетическое и коммунально-бытовое топливо, поэтому их наиболее существенной характеристикой является теплота сгорания. При переходе к следующей марке ДГ теплотворная способность углей существенно увеличивается. Исследования показали, что длиннопламенный уголь с невысокой зольностью может служить хорошим сырьем для производства синтетического жидкого топлива и химических продуктов, получения формованного кокса и сферических абсорбентов,низкотемпературного (до 700 градусов) коксования.

Марка ДГ (длиннопламенный газовый).
Угли длиннопламенные газовые представляют собой уголь с показателем отражения витринита от 0,4 до 0,79% с выходом летучих веществ более 28-30% при порошкообразном или слабоспекающемся нелетучем остатке. Эти угли являются переходными между углями марок Д и Г. От длиннопламенных углей они отличаются наличием спекаемости (толщина пластического слоя 6-9 мм, а от газовых с аналогичной спекаемостью - более незначительной хрупкостью и повышенной механической прочностью. Последнее обстоятельство обусловливает преобладание среди таких углей крупно-средних классов. Уголь марки ДГ также относят к группе энергетических углей. Для участия в коксовых шихтах они мало пригодны, т.к. образующийся кокс отличается низкой механической прочностью и повышенной реакционной способностью.

Марка Г (газовый).
Уголь газовый имеет две технологические группы. Витринитовые угли (показатель отражения витринита от 0,5 до 0,89%) с выходом летучих веществ 38% и более, при толщине пластического слоя от 10 до 12 мм образуют группу 1Г, витринитовые и инертинитовые угли с показателем отражения витринита 0,8 - 0,99%, выходом летучих веществ 30% и выше и толщиной пластического слоя от 13 до 16 мм образуют группа 2Г.Влажность газового угля обычно не превышает 10 %, зольность изменяется в пределах от 7 до 35% с преобладанием зольности 10-15%. Газовые угли используются в основном как энергетическое и коммунально-бытовое топливо. На коксование направляют уголь группы 2Г с толщиной пластического слой более13мм.Ограниченная возможность применения газовых углей в шихтах коксохимических заводов, производящих металлурги¬ческий кокс, связана с тем, что они при слоевом коксовании обусловливают образование микротрещин в коксе, существенно снижающих его прочность. Газовый уголь с толщиной пластического слоя 8-12 мм используются для производства формованного кокса и сферических абсорбентов, а угли с толщиной пластического слоя менее 8 мм - для газификации и полукоксования. Витринитовые малозольные угли марки Г с выходом летучих веществ более 42% являются хорошим сырьем для производства синтетического жидкого топлива.
Марка Б (Бурый).
Уголь бурый характеризуется низким значением показателя отражения витринита (менее 0,6%) и высоким выходом летучих веществ (более 45%). Бурые угли делятся в зависимости от влажности на технологические группы: 1Б (влажность свыше 40%), 2Б (30-40%), 3Б (до 30%). Бурые угли Канско-Ачинского угольного бассейна представлены в основном группой 2Б и частично - 3Б (показатель отражения витринита 0,27-0,46%), бурые угли Подмосковного бассейна относятся к группе 2Б, угли Павловского и Бикинского месторождений (Приморский край) относятся к группе 1Б. Бурый уголь используют как энергетическое топливо и химическое сырье.

Марка ГЖО (газовый жирный отощенный).
Угли газовые жирные отощенные по значениям выхода летучих веществ и толщины пластического слоя занимают промежуточное положение между углями марок Г и ГЖ. Выделяют две технологические группы. В техноло-гическую группу 1ГЖО выделены уголь с показателем отражения витринита менее 0,8% и выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя от 10 до 16 мм. В группу 2ГЖО входят угли с показателем отражения витринита 0,80-0,99%, выходом летучих веществ менее 38%, с толщиной пластического слоя 10-13 мм, а также угли с показателем отражения витринита 0,80-0,89% с выходом летучих веществ 36% и более при толщине пластического слоя 14-16мм. Влажность марки ГЖО колеблет¬ся в пределах 6-8%, зольность - 6-40%. Содержание уг¬лерода изменяется в пределах 78-85%, водорода - от 4,8 до 6,0%, серы 0,2-0,8%. Уголь марки ГЖО характеризуются широкой вариацией свойств, что не позволяет рекомендовать для их использования какое-либо одно направление. Уголь группы 1ГЖО при толщине пластического слоя менее 13 мм могут составлять не более 20% шихт коксохимических заводов, и лишь при условии, что остальная часть шихты содержит хорошо спекающиеся угли с показателем отражения витринита от 1 до 1,5%. Уголь группы 2ГЖО являются хорошим сырьем для коксования (особенно при показателе отражения витринита не менее 0,85%) и могут составлять более половины шихты. Фюзинитовый уголь группы 1ГЖО (подгруппа 1ГЖОФ) совершенно непригоден для производства металлургического кокса,и могут использоваться в коммунально-бытовом (крупные классы) или энергетическом (мелкие классы) секторах.

Марка ГЖ (газовый жирный).
Угли газовые жирные занимают промежуточное положение между марками углей Г и Ж и делятся на две группы. Группа 1ГЖ объединяет уголь с показателем отражения витринита 0,5-0,79%, выходом летучих веществ 38% и более и толщиной пластического слоя более 16 мм. Группа 2ГЖ объединяет уголь с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, толщиной пластического слоя 17-25 мм. От газовых углей марка ГЖ отличается более высокой спекаемостью, а от углей марки Ж — более высоким выходом летучих веществ. Угли марки ГЖ в основном используются в коксохимическойпромышленности и входят в группу марок углей, особо ценных для коксования. В большинстве случаев они могут полностью заменить жирные угли в шихтах коксохимических заводов. Концентраты угля марки ГЖ с зольностью менее 2% целесообразно применять в качестве связующего при производстве электродной и углеграфитовой продукции; угли марки ГЖ пригодны и для производства синтетического жидкого топлива.

Марка Ж (жирный).
Угли жирные подразделяются на две группы. К первой группе (1Ж) относятся уголь с показателем отражения витринита 0,8-1,19%, выходом летучих веществ 28-35,9% и толщиной пластического слоя 14-17 мм. Ко второй группе (2Ж) относятся угли с показателем отражения витринита 0,8-0,99%, выходом летучих веществ 36% и более, при толщине пластического слоя 26 мм и более. К этой же группе относятся угли с такими же значениями показателя отражения витринита, но с выходом летучих веществ от 30 до 36% при толщине пластического слоя 18 мм и выше. Также в группу 2Ж включаются уголь с показателем отражения витринита 1-1,19% с выходом летучих веществ не менее 30% при толщине пластического слоя не менее 18 мм. Уголь марки Ж относятся к особо ценным коксующимся углям и применяются главным образом в коксохимической промышленности, составляя от 20 до 70% коксовых шихт. Кокс, полученный из углей марки Ж, обладает высокой структурной прочностью.

Марка КЖ (коксовый жирный).
Угли коксовые жирные выделяются как уголь с показателем отражения витринита 0,9-1,29%, толщиной пластического слоя 18 мм, с выходом летучих веществ 25-30%. Основным потребителем угля марки КЖ является коксохимическая промышленность. Из всех марок уг¬лей, применяемых для получения кокса, они обладают наиболее высокой коксуемостью.Высококачественный металлургический кокс из них получается без смешивания с уг¬лями других марок. Кроме того, они способны принимать без изменения качества кокса до 20% присадочных углей марок КО, КС и ОС.

Марка К (Коксовый).
Уголь коксовый характеризуют показателем отражения витринита от 1 до 1,29%, а также хорошей спекаемостью. Толщина пластического слоя составляет 13-17 мм у углей с показателем отражения витринита 1,0-1,29% и 13 мм и выше с показателем отражения витринита 1,3-1,69%. Выход лету¬чих веществ находится в пределах 24-24,9%. Без смешивания их с углями других марок обеспечивают получение кондиционного металлургического кокса. Качество кокса может существенно возрастать при смешивании углей марки К с 20-40% углей марок Ж, ГЖ и КЖ.

Марка КО (Коксовый отощенный).
Уголь коксовый отощенный представляют собой уголь с выходом летучих веществ, близким по значениям к коксовым углям, но с меньшей толщиной пластического слоя - 10-12 мм. Показатель отражения витринита - 0,8-0,99%. Уголь марки КО применяются в основном для производства металлургического кокса в качестве одного из присадочных углей к маркам ГЖ и Ж.

Марка КСН (коксовый слабоспекающийся низкометаморфизованный).
Угли коксовые слабоспекающиеся низкометаморфизованные характеризуются показателем отражения витринита от 0,8 до 1,09%. При коксовании без смешивания с другими углями они дают механически мало прочный, сильно истирающийся кокс. Применяются как в коксохимической промышленности, так и в энергетике и коммунально-бытовом секторе. Уголь марки КСН может также использоваться для получения синтетического газа.

Марка КС (Коксовый слабоспекающийся).
Угли коксовые слабоспекающиеся характеризуются низкой спекаемостью (толщина пластического слоя 6-9 мм с показателем отражения витринита 1,1-1,69%. Уголь марки КС используются в основном в коксохимической промышленности в качестве отощающего компонента. Часть угля используется для слоевого сжигания в промышленных котельных и в коммунально-бытовом секторе. Угли коксовые слабоспекающиеся характеризуются низкой спекаемостью (толщина пластического слоя 6-9 мм с показателем отражения витринита 1,1-1,69%. Уголь марки КС используются в основном в коксохимической промышленности в качестве отощающего компонента. Часть угля используется для слоевого сжигания в промышленных котельных и в коммунально-бытовом секторе.

Марка ОС (отощенный спекающийся).
Угли отощенные спекающиеся имеют показатели отражения витринита от 1,3 до 1,8% и выход летучих веществ не более 21,9%. Толщина пластического слоя для группы 2ОС составляет 6-7 мм, а для группы 1ОС - 9-12 мм при витринитовом составе и 10-12 мм при фюзинитовом. Влажность добытых углей марки ОС не превы¬шает 8-10%. Зольность колеблется от 7 до 40%. Содержание серы в Кузнецком бассейне не превышает 0,6%, в Ка¬рагандинском достигает иногда 1,2%, в Донбассе 1,2-4,0%. Содержание углерода составляет 88-91%, водорода 4,2-5,%. Основным потребителем угля марки ОС является коксохимическая промышленность; эти угли - одна из лучших отощающих компонентов в коксовых шихтах. Некоторые угли марки ОС даже без смешивания с углями других марок дают высококачественный металлургический кокс; но при коксовании они развивают большое давление распирания на стенки коксовых печей, кокс из печей выдается с большим трудом, что приводит к быстрому выходу печей из строя. Поэтому уголь марки ОС обычно коксуют в смеси с углями марок Г и ГЖ, обладающими высокой степенью усадки.

Марка ТС (тощий слабоспекающийся).
Угли тощие слабоспекающиеся характеризуются выходом летучих веществ менее 22% и весьма низкой спекаемостью (толщина пластического слоя менее 6 мм. Влажность добытого угля марки ТС низкая - 4-6%. Зольность находится в пределах 6-45%. Содержание углерода 89-91%, водоро¬да 4,0-4,8%.Содержа¬ние серы в углях Кузбасса 0,3-0,5%, Донбасса 0,8-4,5%. Уголь марки ТС используются как в коксохимической промышленности, так и, в основном, в энергетике; крупно-средние классы углей этой марки являются хорошим бездымным топливом для мелких котельных и индивидуального бытового применения.

Марка СС (слабоспекающийся).
Угли слабоспекающиеся характеризуются показателем отражения витринита в пределах 0,7-1,79%, толщиной пластического слоя менее 6 мм и выходом летучих веществ, характерным для хорошо коксующихся углей марок Ж, КЖ, К, КС и ОС. Влажность добытого угля достигает 8-9%. Зольность колеблется от 8 до 45%. Содержание серы обычно не превышает 0,8%. Содержание углерода колеблется от 74 до 90%, водорода от 4,0 до 5,0%. Применяются главным образом на крупных электростанциях, в промышленных котельных и коммунально-бытовом секторе. В ограниченном количестве отдельные разновидности углей марки СС применяются в шихтах коксохимических заводов.

Марка Т (тощий).
Уголь тощий характеризуется выходом летучих веществ от 8 до 15,9% с показателем отражения витринита от 1,3 до 2,59%; спекаемость отсутствует. Используются в основном в электроэнергетике и в коммунально-бытовом секторе; при условии малой зольности могут использоваться для получения углеродистых наполнителей в электродном производстве.

Несомненно, стоит рассмотреть варианты котлов, работающих на угле.

Основные преимущества твердотопливных котлов на угле:

• Уголь дольше горит, чем дрова, соответственно, требует загрузки топлива реже;
• При мелком угле возможна автоматическая загрузка;
• Есть класс котлов, которые одновременно работают плитами для готовки еды;
• Большая часть угольных котлов универсальны и можно обойтись другим топливом в отсутствие угля;
• Проще хранение и занимает меньше места, чем дрова;
• Благодаря особенностям теплоотдачи, этот котёл не сразу остывает, потому сохраняет тепло в доме некоторое время (даже будучи выключенным).

Маркировка угля, сорта угля

Существует масса разновидностей этого топлива, основные виды угля - это бурый уголь, каменный уголь и антрациты. В маркировке сортов угля они обозначаются первой буквой: Б (бурые) или А (антрациты). Каменный уголь маркируется сложнее: длиннопламенный (Д), коксовый (К), тощий (Т), жирный (Ж), газовый (Г). Вторая буква маркировки - размер угля. Например:

• плитный, более 10 см(П);
• крупный, 5-10 см (К);
• орех, 2,5-5 см (О);
• мелкий, 0,13-0,25 см (М);
• семечко, 0,6-0,13 см (С);
• штыб до 0,6 см (Ш);
• рядовой, разного размера (Р).

Основные показатели качества для угля

Эти три показателя и определят, какой уголь лучше для отопления дома, вашей лично марки котла и, в частности, для вашего удобства.

Первый показатель - калорийность, она же - теплота сгорания. По сортам, кроме антрацита (8600 Ккал/кг), высокую температуру горения дают коксующиеся угли (8700 Ккал/кг), но их не следует я использовать для бытовых домашних котлов. Наименьшую температуру показывают бурые угли (4500 Ккал/кг). Их тоже обычно не используют для отопления, так как они неэффективны по сравнению с другими сортами (но за неимением других сортов, топят и бурыми).

Второй показатель качества - зольность. Это процент того, что не сгорит в процессе отопления. Чем больше этот процент, тем хуже качество угля. Низкосортные марки часто содержат более половины золы, а высокосортные - не более четверти. Этот показатель также говорит о том, как часто вы будете чистить свой котёл или печь. Лучшая зольность - у антрацита, после него идут слабоспекающиеся и газовые.

Влажность - третий момент для качества угля. Различают поверхностную влажность угля и влажность внутреннюю. И если поверхностную можно убрать, просушив уголь, то внутренняя обнаруживается только в процессе сгорания. Чем выше влажность, тем меньше энергии уголь отдаёт на отопление, и тем больше энергии уходит на испарение влаги при горении. Иногда советуют смачивать уголь, чтобы пыль осела, но это не всегда целесообразно делать.

Какой сорт угля лучше для отопления дома

Даже если вам будут сразу советовать антрацит, как самый выгодный, «чистый» в сгорании (минимальный расход, максимальная теплоотдача, минимум шлаков и выброса отходов в атмосферу, всего 1% серы и 10 % остатков пепла, равномерное сгорание ит.д.), не спешите покупать сразу его. Так какой уголь лучше для отопления дома? Всё индивидуально. Лучший - означает «лучший для вашего котла». В первую очередь, посмотрите маркировку котла - там должны быть указаны виды угля, подходящие именно вашему агрегату. Действительно, антрацит - лучший по теплоотдаче уголь. Но из-за особенностей сгорания (он способен достигать высоких температур, и только при них он отдаёт весь свой потенциал), вы рискуете: либо своим котлом (котёл может просто не выдержать температуры), либо своим кошельком (антрацит просто не даст нужного КПД). Есть котлы, приспособленные для сжигания именно антрацитов (их топки рассчитаны на высокие температуры), а есть те, которые рассчитаны на худшие сорта, зато из них они получают максимум полезной энергии.

Если маркировки нет, или она вас не устраивает, попробуйте закупить разные сорта на пробу и провести эксперимент: зафиксировать время горения, теплоту отдачи, количество золы.

Основные сорта и их пригодность для отопления:

• Антрациты - только для специализированных котлов;
• Коксовые угли - опасны в быту, не топят обычно;
• Бурые угли - низкое КПД, не топят обычно (если только к этому не располагает марка котла);
• Газовые угли подразделяются на два подвида, для отопления годится только 1Г группа у этой марки угля, группа 2Г используется в промышленности;
• Жирные угли - ценные марки углей, используются в промышленности;
• Каменные угли марки «длиннопламенные» - лучший выбор после антрацита;
• Каменные «ДПК» (длиннопламенный плитный «кулак») - лучший сорт угля для обычных котлов;
• Каменные «ДО» - меньший показатель КПД, но легче устроить автоматизацию подачи топлива;
• Каменные «ДС» (длиннопламенная семечка) - аналогично;
• Каменные «ТПКО» (тощий «орех») - ещё меньше КПД, но дешёвый, используется при отоплении маленьких домов;
• Каменные угли «СС» (слабоспекающиеся) и «ТС» (тощие слабоспекающиеся) - тоже дешёвые сорта угля, применяющийся в промышленных котельных и в бытовых хозяйствах.

Некоторые специалисты советуют растапливать котлы марками с меньшим КПД, но более лёгкими в разжигании, а потом добавлять в топку марки угля с большим КПД (например, начинать топить длиннопламенной семечкой, а продолжать антрацитом). В случае печи рекомендуется даже начинать с дров (а продолжать, например, семечкой).

Некоторые твердотопливные котлы могут работать на любом топливе, но далеко не все. Потому, перед покупкой угля загляните в паспорт своего агрегата. Там должны быть указаны марки, под которые рассчитывался котел. Если такой информации нет, можно пойти методом проб. В большинстве фирм, торгующих этим видом топлива, есть уголь в мешках. Вам нужно будет взять по мешку разного сорта и фракции, и попеременно топить каждым из них. Старайтесь использовать одинаковое количество угля и оценивайте такие параметры: количество теплоты, длительность горения и количество зольного остатка.

Качественные показатели угля

Каменный уголь имеет в своем составе большое количество самых разных составляющих, каждая их которых может повлиять на область использования, что делает контроль качества угля делом совсем не легким. В зависимости от применения рассматривают целый ряд определяющих характеристик. Например, при определении пригодности угля для коксования учитываются более 30 параметров.

Чтобы определить подходит уголь для твердотопливного котла или нет, совсем не обязательно знать все его свойства. Важно знать:

Если говорить этого топлива в целом, то лучшим углем для бытового кола отопления считается антрацит (обозначается буквой «А»): он долго горит, выделяемый при горении дым белого цвета (сажи образуется мало), имеет малую зольность. Но не все любят его: во-первых, он имеет высокую цену, во-вторых, очень трудно разгорается.

Самый оптимальные характеристики по отношению к цене для бытовых котлов имеет длиннопламенный уголь. Он горит долго, пламя при этом длинное, как при топке дровами (отсюда и название), имеет достаточно высокую теплотворную способность и легко разгорается. Маркируется длиннопламенный уголь буквой «Д». Используют для отопления частных домов и слабоспекающиеся «СС» и тощие «Т», но их качественные показатели значительно хуже.

При маркировке топлива кроме вида топлива указывается также размер фракции (величина кусков):

Так если длиннопламенный уголь маркирован как ДПК – это плитный уголь, раздробленный на куски от 50 до 100мм, ДС –длиннопламенная «семечка» и т.п. Стоит пояснить что такое «рядовой уголь». Он имеет нерегламентированный состав, т.е. в нем может быть, к примеру, 80% крупных и средних фракций и лишь 20% штыба, а может быть и наоборот.

Однозначно сказать, какой уголь лучше нельзя. Многое зависит от котла: какой-то рассчитан под бурый уголь, а какой-то — под антрацит. И если в паспорте указано, что использовать рекомендуется антрацит, то не состоит искать ему более дешевую замену: тонна угля будет стоить меньше, но вот количества его понадобиться намного больше. Так что сэкономить не удастся, а вот испортить котел – запросто.

Для тех, у кого нет паспорта на котел или используется для отопления кирпичная печь, можно воспользоваться советами опытных людей. Бытовой котел лучше растапливать длиннопламенным углем фракции «орех». После того как он хорошо разгорится, для протопки днем, ровным слоем засыпают антрацит. Он долго горит, выдавая большое количество тепла. Под вечер, в хорошо разогретый антрацитом котел можно засыпать «семечко», которое будет «держать» температуру до утра. Но снова повторимся, котлы у всех стоят разные, так что подбирать оптимальный режим нужно самостоятельно. Дело тут не только в экономии денег, а в оптимальном температурном режиме, при соблюдении которого и людям комфортно, и техника работает в штатном режиме.

Владельцы кирпичных печей советуют разжигать ее дровами. Затем, когда печь разогреется, в нее закладывают угольные брикеты (неплохой вид топлива) или засыпают «семечко», желательно длиннопламенное. При этом, пока уголь не разгорелся, поддувало и заслонки нужно держать открытыми для максимального поступления кислорода. Когда эта закладка хорошо разгорится, а печь наберет жар, можно засыпать более крупную фракцию, например, «крупный» или «орех».

Другие советуют в кирпичную печь после дров закладывать «орех», а на ночь «семечко». При таком порядке в разогретой печи семечко тлеет, поддерживая температуру до утра.

Как посчитать количество угля на зиму

Количество угля, необходимого на обогрев дома, зависит от многих параметров:

• от отапливаемой площади и от материала, из которого построен дом;
• от того, как он утеплен и какие стоят окна, насколько плотно пригнаны двери;
• от типа отопления и вида котла, типа угля;
• от суровости зим в вашем регионе и их средней продолжительности и т.п.

Все эти «мелочи» очень важны. Так больше всего угля понадобится для отопления кирпичного дома – на 30-35% больше, чем для деревянного аналогичной площади или дома из газобетонных блоков. На отопление хорошо утепленного дома из шлакобетона (толщина стен 45 см) площадью 90 м 2 хозяева расходуют 2,5-3,5 тонны угля (1 т антрацит «орех» и две «семечко»). Отопление печное. У других на дом такой же площади, но без утепления уходит порядка 6-7 тонн.

Хозяева 2-3 комнатных квартир в том же регионе на «прокорм» твердотопливным котлам покупают 1,5-2 тонны. В другом регионе для отопления деревянного дома 80 м 2 из бруса покупают по 5 тонн угля и дров, но зимы у них суровые – до -40 о С полтора месяца и остальное время -20 о С.

Чтобы определиться, на сколько хватит тонны угля именно вам, рекомендуют купить несколько мешков выбранной марки (причем в том месте, где планируете закупать) и смотреть, сколько его требуется в сутки для поддержания комфортной температуры. Учтите «забортную» температуру и сравните ее со средней на протяжении зимы. По результатам делайте выводы. Если топите вы первый год, постарайтесь взять с некоторым запасом. Если останется – не беда, он не теряет своих свойств (если только вы не купили бурый уголь), а вот если не хватит – это уже неприятно.

Как хранить уголь

Уголь разных марок и даже разных месторождений при хранении ведет себя по-разному. Какой-то храниться может годами практически без потери качества, а какой-то через полгода превращается в труху и пыль. Все зависит от состава и качества топлива, а также от условий хранения.

В зависимости от устойчивости к окислению (из-за которого и происходит изменение характеристик и «выветривание») уголь делят на четыре категории:

• Наиболее устойчивые . К этой группе относятся антрациты и полуантрациты, которые в крупных кусках (с футбольный мяч и до размеров фракции «П») могут храниться без заметной потери качеств до 36 месяцев , более мелкие фракции от «К» и меньше — до 24 месяцев . К этой категории относятся каменные угли из бассейнов:
  • Сучанское — ТР, ГР — хранятся 36 месяцев;
  • Черемховское — ДР, ДКО – 36 месяца;
  • Печорский — ЖР, ЖСШ, ЖШ — 24 месяца;
  • Донецкий – TР, КР — 24 месяца;
  • Подгородненское – TР — 24 месяцев.
• Устойчивые к окислению. Хранятся 18 месяцев
  • Донецкого бассейна — ГК, ГКО, ГО, ГМ;
  • Кузнецкое месторождение — ТР, ТК, ТО, СС К, ССКО, ССМ;
  • Иртышское (Экибастузское) — ССР;
  • Карагандинское — КР, КЖР;
  • Сахалинское ЖР, КР ГР, ГКО;
  • Уральское ГР
  • Шартуньское ССШ
  • Куу-Чекинское К2Р
  • Букакачинское ГР
• Средней устойчивости. Хранятся 12 месяцев.
  • Кузнецкий — ДКО, ДМ, КР, КЖР, ЖР, К2Р, ГК, ГКО, ГО, ГМ, ГКОМ;
  • Кизеловский — ГР, ГМСЩ, ГСШ, ЖЕ;
  • Донецкий — ДКО, ДМ, ДК, ДО, ГР, ГМСЩ, ГСЩ, ГЩ, Р, Ж;
  • Печорский – ДКО;
  • Сахалинское – ДР, ДСШ;
  • Львовско-Всяынское — ГР, ГК, ГМСШ, ГСШ;
  • Егоршинское – ГР;
  • Шаргуньское — каменноугольный брикет;
  • Тувинское, Нерюнфинское – КР;
  • Зырянское, Чульманское – ЖР.
• Неустойчивые. Хранятся 6 месяцев.
  • Кузнецкий — ГР, ГСШ, ГМСШ;
  • Печорский, Донецкий, Липовецкое — ДР, ДСШ;
  • Хакасское — ДР, ДМСШ;
  • Среднеазиатское — ДК, ДОМ, ДКОМ, ДР, ДСШ;
  • Ткварчельское – ЖР;
  • Ткибульское — ДК, ДКО, ДОМСШ, ДР, ГР, брикет каменноугольный;
  • Аркагалинское, Беринговское, Джебари ки-Хая, Котуйское, Сангарское, Тал-Юряхское, – ДР.
• Бурые угли. Хранятся 6 месяцев.
  • Артемовское, Тавричанское — БК, БКОМ, БР, БОМ, БСШ;
  • Райчихинское — БК, БО, БМСШ, БР;
  • Подмосковный — БР, БК, БО, БОМ, БОМСШ, БМСШ, БСШ;
  • Правобережная Украина – БР, буроугольный брикет;
  • Челябинский — БК, БКО, БМСШ, БО, БСШ, БР;
  • Бабаевское – БР, буроугольный брикет;
  • Смоляниновское, Майхинское — БКОМ, БСШ, БР;
  • Ретгиховское — БП, БСШ, БКОМ, БР,;
  • Азейское, Анадырское, Ахалцихское, Арбагаоское, Богословское, Волчанское, Веселовское, Гусиноозерское, Закарпатское, Ирша-Бородинское, Коломийское, Кангалакское, Тарбагатайское, Согинское (бухта Тикси), Чернове, Харанорское, Хасанское – БР;
• Бурые угли. Хранятся 4 месяца.
  • Среднеазиатское – БСШ, БР;
  • Ангренское – БОМСШ, БР;
  • Ленгеровское, Назаровское – БР.

Это сроки хранения для предприятий, торгующих углем с открытых площадок. Примерно столько же будет храниться уголь на частном подворье без потери своих характеристик. Затем начинается процесс окисления и выветривания. Продлить срок хранения угля можно, если складировать его под крышей. В угольном сарае или подвале должна быть невысокая температура и желательно отсутствие прямого солнечного света. Окисление угля начинается при 20-25 о С. При температуре не выше 40 о С процесс происходит медленно и выражается в уменьшении прочности кусков, появлении и углублении трещин. Этот процесс называется еще выветриванием. Так как окисление происходит с выделением тепла, то внутри большой кучи угля температура постепенно поднимается, что может привести к самовозгоранию. Наиболее вероятна такая проблема при использовании низкокачественного топлива с большим содержанием мелкой фракции и/или пыли. Самая большая вероятность самовозгорания у бурых углей, затем идут каменные угли с пористой структурой (лигниты и суббитоминозные). Меньше всех подвержены и окислению и самовозгоранию антрациты.

Правильное хранение угля — непростая задача

Если храните уголь мелких фракций типа «семечко» или «штыб» нужно периодически проверять его состояние. Если запасы большие, есть смысл приобрести электронный термометр, к которому присоединить длинную термопару (температурный датчик) и периодически, хотя бы раз в неделю, контролировать состояние. Температура самовозгорания угля:

• Бурые – 40-60 о С;
• Жирные угли – 60-70 о С;
• Тощие и антрациты – 70 о С.

Смачивать уголь чтобы сбить температуру не рекомендуется – влажный уголь гораздо лучше поглощает кислород, чем сухой, а при высыхании газообмен еще улучшается, что делает процесс окисления еще более активным. Самый надежный способ не допустить самовозгорание – ограничить доступ кислорода – накрыть брезентом, толстой полиэтиленовой пленкой и т.п.

Как альтернативу углю можно рассматривать . Это мелкие фракции угля, которые спрессовали в брикеты. Они имеют высокую теплотворную способность и зольность, меньше, чем у исходного продукта, горят долго и практически без дыма. Еще один вид топлива, под который не нужно переделывать обычный твердотопливный котел — топливные . Они дают чуть меньше тепла с килограмма, зато стоят гораздо дешевле и золы остается после сгорания совсем немного.

Каменный уголь - одно из наиболее востребованных полезных ископаемых, добыча которого требует колоссальных усилий и происходит в очень небезопасных условиях. Его залежи находятся глубоко под землей, образуются в результате нарушения гниения растений, вызванного отсутствием кислорода. В быту и промышленности используются различные марки угля, соответствующие принятой классификации на основании качественных характеристик.

Марки угля различаются. как минимум, по качеству

Описание и назначение полезного ископаемого

На заболоченных территориях растения преобразуются в торф под действием множества бактерий, затем - в бурый уголь, а он, в свою очередь, через много лет превращается в каменный. Последний характеризуется более высоким показателем теплоты сгорания и потому используется в качестве топлива. Сферами его потребления являются:

• электроэнергетика;
• теплоэнергетическое оборудование промышленных предприятий;
• химические предприятия;
• жилищно-коммунальное хозяйство;
• отопительные системы частных домов.

В зависимости от маркировки угля он может использоваться как твёрдое топливо для современных отопительных котлов и обычных печей в старых домах. Несмотря на внешнее сходство и даже принадлежность к одному типу, ископаемые могут отличаться, например, по содержанию серы, по теплоте сгорания, влажности и т.д.

В этом видео вы узнаете о специфике угля марки сср:

Отдельно определяется и стоимость каждой марки каменного угля. Их характеристики влияют на то, во сколько будет оценена тонна топлива для промышленного или частного объекта. Изучение свойств и особенностей производится по нескольким направлениям:

• элементный анализ (выявление и подсчет в общей массе кислорода, водорода, органической серы, углерода и азота);
• технические исследования - анализ качественных показателей, которые должны соответствовать установленным нормативами требованиям (влажность и содержание серы, зольность и теплота горения, выход летучих компонентов);
• механический анализ - способность ископаемого не трескаться и не разрушаться, не изменять размер под воздействием трения или удара (важно для литейного и электродного производства);
• термические испытания - позволяют определить прочность угля под воздействием высоких температур (марки, предназначенные для топок, полукоксования);
• определение электрических свойств - в зависимости от этапа преобразования угли могут быть диэлектриками и полупроводниками на начальных стадиях, а на поздней - проводниками.

Специальные лаборатории исследуют абсолютно все марки угля. Их характеристики позволяют сортировать куски по размерам (крупности), а также по другим свойствам, влияющим на качество.

Классификация и свойства

В российской классификации принято выделять 8 групп. Это деление не совпадает с маркировкой, принятой в западных странах. Каменный уголь представлен в нескольких марках с соответствующим буквенным обозначением:

• бурый (Б) - с теплотой сгорания 7000-7500 ккал/кг;
• тощий (Т) - от 7300 до 8700;
• длиннопламенный (Д) -7500-8000;
• газовый (Г) - при горении выделяет тепло от 7900 до 8600 ккал/кг;
• антрацит (А) - 8100-8750;
• жирный (Ж) - 8300-8700;
• коксовый (К) - 8400−8700;
• отощенно-спекающийся (ОС) - 8400-8780.

Наиболее распространенными в частном хозяйстве и промышленности являются длиннопламенный уголь (маркировка ДПК или ДПКО, в народе именуемый «кулак» или «орех»), тощий (с маркировкой ТПК и ТПКО, размеры 50-200 мм и 25-50 мм) и уголь Антрацит (используется чаще всего в энергетике).

Характеристики групп

Каменное полезное ископаемое марки Д считается самым подходящим видом топлива, которое обеспечивает работу печей и отопительных котлов. Это длиннопламенный уголь, который получил свое название из-за образования высоких языков пламени, как у дров. Он поддерживает длительный процесс горения и выделяет большое количество тепла, не спекается. Этот вид топлива может использоваться практически в любых системах (даже не оборудованных системой естественной тяги или принудительным поддувом). Разгорается очень быстро, позволяет эффективно отапливать частные дома и лечебные учреждения, здания административного назначения.

Вторым по популярности можно считать уголь марки Т. Он называется «тощий», характеризуется выходом летучих веществ в пределах 9-17%, не спекается, а при горении практически не выделяет пламени. В составе около 90% углерода, поэтому этот уголь считается самым богатым. Он незаменим в топливной промышленности, химическом производстве, газогенераторных установках, жилищно-коммунальной сфере и мобильных энергоустановках.

Так, марка Д является самой популярной

Третью группу представляет уголь длиннопламенный газовый ДГ, слабоспекающийся, с незначительной хрупкостью и высокой прочностью. Непригоден для коксовых шихт, потому что образующийся в результате кокс является радиоактивным. Выход летучих веществ составляет в пределах 27-30%, относится к энергетическим породам.

Под маркой Ж представлены две группы ископаемых , разделение которых основано на показателе выхода летучих веществ и отражении витринита. Это сильно коксующийся, особо ценный вид топлива, который в результате горения образует высокопрочный структурный кокс. Для производства чугуна или стали в чёрной металлургии наиболее предпочтителен уголь марки Ж, характеристики которого позволяют избежать технологических затруднений, связанных с процессом сжигания.

Антрацит объединяет группу углей с ВЛВ около 8%, которые незаменимы в энергетической отрасли. Крупные и средние по размеру экземпляры используются как бездымное топливо в коммунальной сфере и бытовом секторе. Кроме того, антрацит необходим для производства карбида (алюминия и кремния).

Промежуточная маркировка

Маркировка, принятая на основе качественных показателей, позволяет выделить несколько групп и подобрать подходящее полезное ископаемое в зависимости от нужд. В зависимости от бассейнов добычи принята промежуточная классификация, которая выделяет:

• газовый жирный (ГЖ);
• слабоспекающиеся (СС);
• коксовые жирные (КЖ);
• коксовые вторые (К2).

При добыче каменного угля удаётся получить разные по размеру куски, на основании чего принято деление их на классы. К классу П (плитный) относятся экземпляры более 100 мм, к крупным (К) - куски от 50 до 100 мм. Класс О (орех) представлен камнями по 26-50 мм, а класс М (мелкий) - породой по 13-25 мм. В группу С (семечко) попали мелкие угли по 7-13 мм, а штыбом (Ш) называются все остатки размером менее 66 мм. Обозначение Р (рядовой) присвоено не ограниченным по размерам ископаемым.