Розроблено метод параметричної діагностики технічного стану тепломасообмінних систем і устаткування енергоустановок електростанцій на базі лінійних діагностичних моделей. Запропоновано ітераційний метод ідентифікації математичних моделей технологічних процесів у тепломасообмінному енергетичному устаткуванні за умови невідповідності розрахункових й експлуатаційних даних. Удосконалено математичні моделі тепломасообмінних систем і устаткування різного призначення: котельної та конденсаційної установок, системи регенеративного підігріву основного конденсату та живильної води, випарної установки для знесолення морської води у складі теплових схем енергоустановок електростанцій, що імітують їх функціональний стан.

  Скачати повний текст

Установлено, що в разі збільшення відношення площин поперечних перерізів наскрізного газового потоку на вході й виході з багатоканального відцентрового золопилевловлювача залежність коефіцієнта опору від числа каналів змінюється з квадратичної на лінійну. Розроблено стохастичну модель вилучення з наскрізного газового потоку твердих субмікронних частинок у системі криволінійних каналів із замкненими контурами. Наведено математичну модель еволюції пилу в газовому потоці, що циркулює в замкненій за газом системі знепилювання ізольованого простору. Доведено можливість використання відцентрового димососа як концентратора та коагулятора субмікронних частинок. Запропоновано математичну модель для розрахунку часу знепилювання ізольованого простору за різних варіантів компонування пиловловлювача з димососом.

  Скачати повний текст

Встановлено основні закономірності конверсії дніпровського бурого вугілля у процесі термічної переробки. Створено нові та модифіковано існуючі установки для дослідження процесів окисного піролізу та спалювання дніпровського бурого вугілля у киплячому шарі (КШ). Визначено розмелоздатність дніпровського бурого вугілля та паливних сумішей на його основі. Розроблено методику експериментального дослідження процесу спалювання та піролізу бурого вугілля в КШ і циркулюючому киплячому шарі (ЦКШ). Створено методику порівняльного дослідження розмелоздатності палива та паливних сумішей. Удосконалено методику розрахунку швидкості конверсії коксового залишку. Експериментально визначено закономірності перебігу процесу конверсії дніпровського бурого вугілля за умов факела, КШ і ЦКШ. Наведено рекомендації щодо залучення у паливний баланс теплових електричних станцій (ТЕС) дніпровського бурого вугілля. Результати наукового дослідження використано для створення проектів енерготехнологічних апаратів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив якості палива на ефективність і техніко-економічні показники роботи пиловугільних котлів типу ТП-100, ТПП-210А з пилосистемами, оснащеними млинами типу КБМ енергоблоків ТЕС 200 та 300 МВт, що забезпечують досягнення оптимального режиму функціонування устаткування. Розроблено експериментально-розрахунковий метод визначення поправочних коефіцієнтів до питомих витрат молольних куль. Запропоновано метод та алгоритм встановлення обмеження досягнення номінальної потужності енергоблоку залежно від якості твердого палива. Виявлено вплив вологості вугілля на продуктивність кульового барабанного млина. Розроблено метод оцінювання збитків ТЕС внаслідок зниження якості використаного твердого палива. Створено нові схеми пилосистем й обгрунтовано заходи щодо покращання їх роботи на вугіллі погіршеної якості. Здійснено апробацію розроблених методів на устаткованні Трипільської, Бурштинської та Добротвірської ТЕС.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Доведено переважний вплив на повітряно-тепловий режим теплових електростанцій (ТЕС) особливостей формування конвективних потоків у нагрітих вертикальних поверхонь котлів і в каналах між ними. Показано, що неврахування даного чиннику під час вибору схем організації повітрообміну і в розрахункових методиках призводить до значного температурного розшарування за висотою котельного відділення з відповідним переохолодженням нижніх та перегрівом верхніх зон, перевитратою теплової енергії на нагрів припливного та дуттьового повітря та значними тепловими втратами від обладнання. Сформульовано положення про необхідність переходу на зональні за висотою аераційно-механічні системи створення повітряно-теплового режиму з мінімізацією градієнта температур для зниження потужності термогравітаційних течій та раціонального тепловикористання. Запропоновано уточнену фізичну модель термогравітаційної турбулентної течії середовища у вертикальному каналі, а також систему вихідних рівнянь для теоретичного опису швидкісних, температурних і тепломасообмінних характеристик цієї течії. Вперше задачу визначення основних характеристик термогравітаційного потоку середовища розв'язано комплексно для всіх ділянок за висотою каналу для граничних умов першого та другого роду. На підставі результатів проведених за уточненими методиками експериментальних досліджень одержано дані стосовно характеристик термогравітаційних потоків у вертикальних каналах і вивчено вплив горизонтального струменевого перекриття каналу на характеристики термогравітаційного потоку в ньому. Визначено швидкості та температури повітря в об'ємах приміщень, а також температури поверхонь огороджень за різних умов та різних схем організації повітрообміну. За розробленою методикою числового моделювання одержано динамічні та теплові характеристики внутрішнього та зовнішнього повітряно-теплового режиму головних корпусів ТЕС з урахуванням взаємодії вітрового потоку з неізотермічними поверхнями цих споруд. Розроблено концепцію енергоощадних технологій створення повітряно-теплового режиму ТЕС з використанням багатозональних аераційно-механічних систем організації повітрообміну та тепловикористання.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена актуальним питанням захисту навколишнього середовища. Встановлено раціональні умови очищення газів від сірчаних сполук в порожнистих форсункових абсорберах (ПФА), а також виявлено існування резерву підвищення якості роботи таких апаратів. Здобуті дані, які характеризують фізико-хімічні та кінетичні параметри ефективного поглинання діоксиду сірки у різних абсорбційних системах. Розроблені теоретичні основи створення високоефективних систем очищення газів від сполук сірки, визначені раціональні параметри реалізації у них процесів газоочищення, оцінки рівня технологічності та ефективності її роботи. Запропонована система очищення газів від діоксиду сірки, що викидають у атмосферу підприємства теплоенергетичного комплексу, хімії, нафтохімії, чорної та кольорової металургії, забезпечує санітарні норми на викид діоксиду сірки та утилізацію продуктів, що утворюються.

  Скачати повний текст

Виконано узагальнення літературної інформації щодо доцільної структури теплових схем ТЕС і встановлено шляхи їх оптимізації за умов зміни цін на різні види палива. Вперше запропоновано характерні коефіцієнти та критерії, які дозволяють оцінити основні параметри й обрати оптимальну структуру схем енергоустановок ТЕС за умов двох, різних за температурним рівнем, джерел підведення та відведення теплоти.

  Скачати повний текст

Проведено оцінку фізико-хімічних змін органічних речовин вугілля під дією механічної енергії та використано її для розробки методів зниження пожежної небезпеки за експлуатації помольних установок вугільного палива. Визначено максимальні розміри молольних тіл і частинок вугілля з позицій пожежонебезпечності. Встановлено тиски, які виникають у зоні подрібнювання, що дозволяє оптимізувати розмір і швидкість молольних тіл з метою зниження виходу летких речовин і зменшення можливості їх загоряння у млині. Одержано значенння параметрів, що визначають пожежонебезпечість помелу вугілля. Визначено температури самозагоряння та тління для різних фракцій пісного вугілля.

  Скачати повний текст

Розглянуто теоретичні засади інформаційного забезпечення технологічних процесів в енергетиці та методи опису окремих компонент інформаційних засобів. Розроблено й обгрунтовано схему інформаційного забезпечення процесу керування даними процесами, що реалізуються на базі фізико-хімічних процесів з використанням явищ кавітації. Запропоновано загальну організацію системи керування технологічними процесами виробництва електроенергії на базі інформаційної моделі управління режимом кавітатора, а також підтримки режиму кавітації у процесі виробництва електроенергії. З використанням розроблених інформаційних технологій аналізу фізико-хімічних процесів, що використовують дані фізичні явища, створено нові способи реалізації спеціалізованих технологічних процесів, синтезовано стратегії управління ними, що дозволило суттєво підвищити ефективність основного енергогенеруючого технологічного процесу.

  Скачати повний текст

Розроблено нові високоефективні відцентрово-інерційні апарати для очистки повітря від промислового пилу. Проведено моніторинг екологічної небезпеки внаслідок забруднення викидами пилу під час спалювання вугілля на ТЕС і в котельнях. Оптимальні параметри розроблених пиловловлювачів визначено математичним шляхом і підтверджено експериментально. Зроблено апробацію розроблених установок і виявлено підвищення ефективності їх функціонування на 2 - 6 %, що зменшує викиди вугільного пилу до рівнів граничнодопустимих концентрацій. Розроблено математичну модель сепарації твердих частинок в циліндричному циклоні з жалюзійним відокремлювачем, створено програму матричного регресійного аналізу для встановлення залежності ефективності пиловловлення від геометрії новостворених циклонних апаратів. Розроблено карти розсіювання викидів, оцінено екологічний, енергетичний та економічний ефект від впровадження нових апаратів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив ринкових і технологічних факторів на показники функціонування та розвитку виробничих потужностей. Розроблено програмно-інформаційну систему моделювання процесу розвитку виробничих потужностей ТЕС, що враховує особливості роботи української електроенергетики, має гнучку структуру для врахування запланованих змін у організації роботи енергоринку України та дозволяє використання даних у форматі, що застосовується в звітності електроенергетичного сектору України. Проведено тестування запропонованих моделей програмно-інформаційної системи на даних енергосистем країн Бенілюксу й України.

  Скачати повний текст

Розроблено новий еспериментально-розрахунковий метод оцінювання локалізованої корозійної пошкоджуваності зварних з'єднань різнорідних труб, що грунтується на базових електрохімічних характеристиках його компонентів та аналітичній моделі визначення густини корозійного струму на внутрішній поверхні труби, що розглядає комбіноване зварне з'єднання як триелектродну електрохімічну систему. Вперше показано можливість зміни полярності локальних гальванопар в околі зварної зони з'єднання труб зі сталей 12Х1МФ та 12Х18Н10Т залежно від тривалості його експлуатації, що не прогнозується за використання відомих існуючих підходів.

  Скачати повний текст

Досліджено теплові процеси в елементах енергетичного обладання ТЕС і АЕС. Розв'язано спряжені задачі теплообміну, в яких враховано взаємний вплив переносу теплоти у твердому тілі та у навколишньому теплоносії. Проаналізовано процеси теплообміну в ущільненнях парових і газових турбін шляхом розв'язання спряженої задачі теплообміну за двовимірної постановки. Здійснено верифікацію сформованої математичної моделі та розширення діапазону використання критеріальних рівнянь теплообміну. Визначено коефіцієнти тепловіддачі на поверхні ротора у зоні термокомпенсаційної канавки та запропоновано підхід для зниження термічних напружень. Запропоновано методику підвищення якості роботи енергоблоків шляхом впровадження інормаційної системи моніторингу. На підставі даних, одержаних завдяки розв'язанню спряженої задачі теплообміну, проведено дослідження теплового стану вентильованого контейнера зберігання відпрацьованого ядерного палива, розташованого на відкритій площадці. Показано безпечність зберігання такого контейнера тривалий час за фактором зміни теплового стану.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено вивченню основних закономірностей процесів спалювання та газифікації високозольного вугілля (ВВ) в киплячому шарі (КШ) при атмосферному і підвищеному тиску та розробці методів його використання в енергетиці. Створено ряд лабораторних, дослідних та пілотних установок, проведено цикл експериментальних досліджень. На основі їх результатів знайдено кінетичні, технологічні та екологічні характеристики горіння і газифікації ВВ в різних модифікаціях КШ, основні закономірності та особливості його конверсії. Здійснено адаптацію технологій циркулюючого киплячого шару (ЦКШ) до ВВ України, а також розроблено технологічні схеми процесів спалювання та газифікації твердого палива в КШ під тиском, інженерні методи розрахунку елементів апаратів, рекомендації по використанню ВВ різного ступеня метаморфізму в котлоагрегатах і реакторах.

  Скачати повний текст

Розроблено концептуальну функціонально-організаційну структуру інтегрованої автоматичної системи управління (АСУ) теплової електростанції (ТЕС). Оцінено ефективність автоматизації задач економічного управління у порівнянні з автоматизацією задач технологічного управління. Здійснено аналіз особливостей прийому, переробки та використання первинної інформації під час створення інформаційного забезпечення АСУ технологічними процесами (П) енергоблоку. Розроблено методику компенсації методичної похибки, обумовленої динамічними властивостями об'єкта, за оперативного визначення ТЕП енергоустаткування. Показано ефективність автоматизованого визначення ТЕП з динамічною корекцією на прикладі коефіцієнта корисної дії парогенератора. Розроблено методичні засади й алгоритми автоматизованого аналізу ТЕП енергоблока ТЕС і його основних агрегатів. Запропоновано критерії оцінки техніко-економічної ефективності АСУ енергоблоками ТЕС. Створено алгоритмічні схеми визначення й аналізу техніко-економічної ефективності АСУ ТП енергоблока, яка виявляє взаємозв'язок функції системи управління з собівартістю електроенергії.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження тепловологісного режиму в газовідвідних трактах котельних установок комунальної та промислової теплоенергетики за умов глибокого охолодження димових газів. Проведено аналіз ефективності застосування ряду теплових методів відвернення конденсатоутворення в даних трактах, а саме, часткового байпасування відхідних газів повз теплоутилізатор, підмішування нагрітого повітря до охолоджених у теплоутилізаторі димових газів, а також їх підсушування шляхом нагрівання у поверхневих теплообмінниках. Встановлено закономірності впливу на тепловологісний стан у газовідвідних каналах таких визначальних параметрів, як навантаження котла, температура відхідних газів у номінальному режимі, початкова температура нагріваної в теплоутилізаторі води, коефіцієнт надлишку повітря тощо. Розроблено рекомендації щодо використання удосконалених теплоутилізаційних технологій із застосуванням методів відвернення конденсатоутворення в газовідвідних трактах.

  Скачати повний текст

Проведено аналіз сучасних методів ведення водно-хімічних режимів (ВХР) зворотних систем охолодження (ЗСО) та кондиціювання додаткової води в освітлювачах. Показано, що вирішення існуючих проблем можливе за рахунок термостабілізації освітлювачів методом включення їх в комплексну систему охолодження (КЗСО). Вперше запропоновано технологічні схеми КЗСО, які дозволяють стабілізувати температуру кондиціювання з урахуванням зовнішніх умов. Уперше проведено теоретичні й експериментальні дослідження адгезійної здатності й еволюційного віку частинок шламу залежно від технології обробки додаткової води, що дозволяє удосконалити методику розрахунку освітлювача. Уперше запропоновано алгоритм розрахунку ВХР зворотних систем охолодження енергоустановок, який враховує різницю теплот фазових переходів під час випаровування циркуляційної води у градирні та конденсації пару в конденсаторі.

  Скачати повний текст

Розроблено метод розрахунку катіонітових фільтрів і на його основі створено програмне забезпечення (ПЗ), яке дозволяє підвищити ефективність роботи фільтрів під час експлуатації. Доведено необхідність урахування умов насичення катіоніту в робочій частині фільтра, для чого запропоновано математичну модель, яка враховує нерівноважні умови та використовується для визначення кількості використаного та невикористаного катіоніту в момент настання проскоку. Висвітлено залежності для визначення робочої ємкості та робочого періоду фільтра. Наведено залежності для розрахунку катіонітових фільтрів, розроблено методику визначення робочих параметрів за умов експлуатації та на її основі розроблено автоматизоване робоче місце (АРМ) операторів-технологів хімводопідготовки.

  Скачати повний текст

Удосконалено математичну модель охолоджувальної здатності комбінованої системи технічного водопостачання ТЕС та АЕС, що складається з мілководного водосховища-охолоджувача (ВО) та стаціонарних (СБСО) або плаваючих автономних бризкальних систем охолодження (ПАБСО), розташованих на його акваторії. Зазначено, що дана модель враховує взаємний вплив окремих охолоджувачів і базується на системі двовимірних рівнянь Сен-Венана, плановому рівнянні теплопровідності та рівнянні для числа випаровування, яке характеризує бризкальну систему охолодження (БСО). Для оцінки охолоджувальної здатності комбінованої системи охолодження ВО - СБСО та ВО - ПАБСО модифіковано рівняння теплового балансу, що враховує взаємний вплив водосховища та бризкальної системи, розташованої на його акваторії. Виконано розрахунки охолоджувальної здатності комбінованих систем охолодження ВО - БСО, основаних на модельних водосховищах та водосховищі-охолоджувачі Зміївської ТЕС за допомогою удосконаленої планової гідротермічної моделі та модифікованого методу теплового балансу, встановлено задовільний збіг одержаних результатів.

  Скачати повний текст