W piecach wytwarzają się dwa rodzaje spieków – koksowe oraz żużlowe. Każdy rodzaj spieków niekorzystnie wpływa na regulację i efektywność spalania.

Podczas spalania węgla powstaje zjawisko odgazowania węgla przejawiającego się topnieniem pewnych składników węgla formując półpłynną i plastyczną masę.

Proces ten powstaje w temperaturach 350-550 st. C w tej części złoża paliwa, która ma trudniejszy dostęp powietrza. Podczas tego procesu wydzielają się pary i gazy które uchodzą do strefy spalania, a powstała masa zlepiając się tworzy koks.

W zależności od spiekalności małe ziarenka węgla sklejają się w większe części i w ten sposób powstają duże spieki o kształcie kalafiora lub dużej kukurydzy.

Spiek czyli niespalony koks spala się bardzo wolno, jego ziarna mają powierzchnię poniżej 100mm2/g.

Dlatego ich największym problemem jest to że zostają wyewakuowane z palnika przed całkowitym spaleniem co znacznie zwiększa utratę niedopału.

Taki przebieg odgazowania zachodzi poniżej strefy żaru czyli jest to strefa beztlenowa, wtedy powstają idealne warunki do koksowania w których węgiel się topi, odgazowuje i pęcznieje. Podajnik ślimakowy który dopycha węgiel do strefy żaru zagęszcza opał co powoduje tworzenie się większych i twardszych części koksu. Taki proces może nawet zakleszczyć palnik.

Spieki koksowe powstają wtedy gdy węgiel posiada właściwości koksujące, wytwarzają się w każdym palniku niezależnie od rodzaju sterownika czy też rodzaju palnika. 

W celu określenia właściwości koksujących węgla wystarczy określić jego wskaźnik RI – im wyższy tym większe się tworzą spieki. Węgiel niepsikający się typu 31.1 i 31.2 czyli o zdolności spiekania się najwyżej 5 może być wykorzystywany we wszystkich rodzajach kotłów i palenisk. 

Podczas procesu wyczerpywania się tego rodzaju węgla zaczęto wprowadzać paliwo węglowe typu 32.1 wykazujące znacznie wyższe zdolności spiekania RI powyżej 5 do nawet 20. Ten typ węgla może być spalany we wszystkich rodzajach palenisk. Opał typu 32.2 o spiekalności RI 20-40 oraz typu 33 czyli średnio spiekający się o spiekalności RI 40-55 może być stosowany tylko w kotłach z palnikami retortowymi nowej generacji.

Podczas zbyt niskich temperatur mięknienia, topliwości i spiekania popiołu i zbyt wysokich temperatur w strefie żaru może powstawać zjawisko spiekania się popiołu z tworzeniem się dużych i twardych spieków żużlowych. Proces ten jest zależny od topliwości popiołu ze spalenia węgla jak również od warunków pracy palnika oraz działań które prowadzą do podwyższenia temperatury żaru w palenisku. W strefie żaru czyli w miejscu intensywnego napowietrzania powstają najwyższe temperatury które dodatkowo zwiększa intensywne prowadzenie palnika. 

Taka sytuacja niekiedy występuje podczas dużego eksploatowania małego palnika lub w czasie prowadzenia planika ze zbyt dużym nadmiarem powietrza co powoduje to iż spaliny się schładzają i w wyniku tego zmniejsza się efektywność pracy wymiennika. Ciągłe zwiększanie nadmuchu prowadzi do wzrostu temperatury spalin i zwiększenia produkcji ciepła co jest niedostrzegalne gołym okiem. Podczas ręcznego sterowania przebiegu spalania jest możliwość osiągnięcia takiej temperatury żaru która spieka nawet popiół .

Zdolności węgla do pozostawiania spieków koksowych powoduje spalanie z wysokim nadmiarem powietrza, duże spieki koksowe z kolei powodują zmianę warunków przepływu gazów przez palenisko co prowadzi do powstania powiększonego przepływu dla powietrza. Taki proces przejawia się tym, iż węgle koksujące częściej tworzą spieki żużlowe.

Należy podkreślić fakt, że węgiel sortymentu „miał” wykazuje większe tendencje to powstawania spieków niż na przykład „groszki” czego powodem jest silniejsze rozwinięcie powierzchni miałów który wynosi w przypadku ziarna o średnicy 1mm aż 6.000mm2/g. W drobniejszym miale powstaje więcej popiołu. Należy podkreślić fakt że nie każdy rodzaj miału tworzy spieki, dlatego nie koniecznie trzeba unikać palenia miałem który jest tańszy od „groszków.

Na rynku pojawia się coraz więcej palników retortowych nowej generacji Brucer i Burner-s umożliwiających skuteczne spalanie nawet tych trudnych węgli które się spiekają i tworzą spieki żużlowe oraz miałów węglowych . W takich urządzeniach elementy przeciwnego zwoju prowadzą do tego, że węgiel jest wypiętrzany i mieszany, a strefa żaru jest w tych piecach mocno rozciągnięta w dół. 

Dzięki temu procesowi koks jest mniejszy i słabszy. Spłaszczenie strefy koksowania pogarsza jego warunki. Opał mieszając się z częścią żaru napowietrza strefę spiekania co zmniejsza spiekalność, ponadto duża pojemność palników sprzyja dopalaniu koksów. Spieki żużlowe dodatkowo są gromadzone w popielniku nie zagrażając zakleszczeniu palnika.

 

Dodatkowym atutem pieców nowej generacji jest możliwość spalania znacznie większą paletę węgli niż w innych piecach, jednak niektóre również mogą sprawiać kłopoty. 

Odpowiednie spalanie w piecach może uchronić przed tworzeniem spieków, jednakże węgiel o dużej spiekalności pomimo tego będzie tworzył spieki żużlowe. Palinki nowej generacji znacznie zmniejszają ilość pozostawionego koksu, dzięki temu istnieje możliwość stosowania znacznie szerszej gamy węgli niż w przypadku zwykłych kotłów.