Spieki w piecu na pellet – czym są?
Spieki to materiał wytworzony przez spiekanie (utwardzanie pod wpływem ciepła) proszków metali, niemetali, ceramiki lub ich mieszanin. W kontekście kotła (np. na pellet drzewny) to twarde, zbite grudki stopionego popiołu powstające w wyniku nieprawidłowego spalania paliwa, które zatykają palnik i obniżają sprawność kotła.
Popiół a spieki w kotle
Niska zawartość popiołu nie gwarantuje braku spieków w 100%, bo liczy się też skład mineralny popiołu i to, jak zachowuje się w wysokiej temperaturze. Spieki częściej powstają, gdy popiół zaczyna mięknąć lub częściowo się topić, a potem zlepia cząstki w twarde grudki. Dlatego dwa pellety o podobnym % popiołu mogą zachowywać się zupełnie inaczej w palniku. W biomasie często występują substancje, które w warunkach spalania mogą tworzyć związki o niskiej temperaturze topnienia. Jeśli w paliwie lub spalinach jest więcej chloru (i/lub siarki), łatwiej o tworzenie związków sprzyjających lepkości i odkładaniu się popiołu.
Co sprzyja spiekaniu
Żeby odpowiedzieć na to pytanie musimy spojrzeć holistycznie, bo nakłada się na to kilka czynników. Pierwszym powodem, który musimy wziąć pod uwagę jest paliwo – a dokładniej jego jakość i czystość, a także stopień wilgoci. Pellet drzewny może mieć różny skład mineralny, który zależy od surowca, czystości procesu produkcji oraz udziału kory. Wpływa to na to jak zachowuje się popiół w temperaturze palnika. Przy większym udziale kory, pyłu i zanieczyszczeń (np. piasku, ziemi, kleju, dodatku farb, laminatów lub impregnatów do drewna) lub kiedy do pelletu dostanie się wilgoć to ryzyko spieków rośnie, a pellet spala się nierównomiernie i mogą też powstawać „gorętsze” miejsca w palniku. Kolejnym powodem są ustawienia spalania – czyli dobranie odpowiedniej dawki paliwa, tak żeby temperatura w strefie spalania mogła dobrze spalić pellet. Nawet przy niezłym pellecie, ale złej ilości powietrza, pellet może zacząć się „kleić” tworząc spieki. Ostatni możliwy powód to kwestia konstrukcji palnika i czystość w piecu. Drożność otworów powietrznych ma znaczenie, a zabrudzenia i zalegający popiół zmieniają warunki spalania i mogą nasilać problem spieków.
Jak wygląda proces topliwości popiołu
Proces topliwości możemy zaobserwować na wynikach próbki pelletu z rzetelnych badań z laboratorium. Najbardziej „w punkt” jest badanie zachowania topliwości popiołu i temperatur charakterystycznych (kiedy popiół zaczyna się deformować/mięknąć). Taki pomiar pozwala ocenić, czy popiół ma tendencję do „klejenia się” w warunkach palnika. W energetyce biomasy to jedno z kluczowych narzędzi do oceny ryzyka żużlowania i osadów. Im wyższa temperatura topliwości popiołu, tym lepiej dla prawidłowej i bezawaryjnej pracy kotła. Spieki blokują dopływ powietrza, co zakłóca proces spalania i obniża sprawność całego systemu grzewczego. Jeśli zdobędziemy już badania i będą one szczegółowe, warto spojrzeć np. na temperaturę deformacji popiołu, jeśli jest dostępna. Temperatura deformacji mówi, jak łatwo popiół zaczyna się „rozmiękczać” w wysokiej temperaturze. Im niższa, tym większa szansa, że w palniku pojawi się lepka szlaka, która spaja cząstki w spieki. To nie jest jedyny czynnik (bo liczą się też ustawienia i konstrukcja palnika), ale jest to wskaźnik porównywalny między paliwami.
Standardy jakości pelletu i minimalizowanie ryzyka spieków
Systemy jakości (np. ENplus, DINplus) ograniczają parametry, które często korelują z problemami w spalaniu: wilgotność, popiół, chlor oraz (w lepszych opisach) temperaturę topliwości popiołu. Dzięki temu, że przepisy jakościowe wyznaczają ogólny przedział, w jakim najlepszy pellet drzewny z certyfikatem powinien utrzymać swoje wartości, kupujesz paliwo bardziej powtarzalne, a ryzyko spieków zwykle spada. Dodatkowo polskie wymagania jakościowe akcentują te same kluczowe cechy paliwa, co ułatwia porównywanie partii. Zatem, jeżeli chcemy zminimalizować ryzyko spieków należy wybierać pellet z certyfikatem, który da nam dużo większą gwarancję, że spieki z powodu zanieczyszczeń się nie pojawią oraz da nam pewność, że piec na pellet będzie pracował efektywnie i prawidłowo.
Często zadawane pytania o spiekach:
<p>Winowajcą może być zbyt mały nadmuch powietrza, co uniemożliwia pełne spalenie, lub złe ustawienia mocy w piecu. Czasami wystarczy doregulować urządzenie grzewcze i np. nieznacznie obniżyć nadmuch powietrza w palniku podczas spalania i spiekanie znika. Należy również zadbać o regularne czyszczenie palnika.</p>
<p> Najczęściej spiekanie może wynikać z zanieczyszczeń w pellecie, takich jak: piasek, klej, dodatek farb, laminatów lub impregnatów do drewna, rzadziej plastik. Pellet dobrej jakości powinien zawierać w sobie jedynie drewno, bez sztucznych substancji klejących.</p>
<p>Wybieraj pellet z dostawą o stabilnej klasie jakości (np. A1), bo to zmniejsza ryzyko wahań parametrów między dostawami. Pellety z certyfikatami są najlepszym rozwiązaniem i mają komplet badań.</p>
<p>Na WoleBio wyniki aktualnych badań pelletu są dostępne od ręki – na stronie wybranego przez nas pelletu. Gdy zjedziemy niżej, ukaże się opis z tytułem <strong>„Badania i certyfikaty”</strong>, gdzie można od razu pobrać pliki w wersji PDF.</p>
<p>Nawet przy prawidłowym magazynowaniu mogą pojawić się spieki. Najczęściej jest to wynikiem dostania się wilgoci do pelletu – przy dostawie, przenoszeniu lub w inny sposób. </p>
<p>Jeśli spieki zaczęły się po zmianie pelletu (producenta albo dostawcy), najczęściej oznacza to zmianę parametrów paliwa (np. więcej zanieczyszczeń, inny skład popiołu lub wilgoci, wyższy chlor). To dobry moment, by zachować worek/partię jako „próbkę” i porównać ją z wcześniejszą.</p>
<p>Jeżeli problem utrzymuje się niezależnie od paliwa, wtedy rośnie prawdopodobieństwo, że winne są warunki spalania w kotle (powietrze, czyszczenie, ciąg).</p>
Źródła:
ISO 17225-2 – klasy jakości pelletu drzewnego, 2021;
ENplus® ST 1001 – progi A1/A2/B i wymagania certyfikacyjne, 2022;
ISO 21404 – metoda badania topnienia popiołu, 2020;
Ministerstwo Klimatu i Środowiska (gov.pl) – nowe wymagania jakościowe dla brykietu i peletu, 2025;
Abioye K. J. i in. – przegląd problemów popiołowych biomasy, 2023;
Lachman J. i in. An overview of slagging and fouling indicators and their applicability to biomass fuels, 2021;
Gierasimczuk, Lewandowski, Jordan – biomasa w energetyce, 2009.
