Виконано аналіз систем керування, методів контролю параметрів і технічних засобів автоматизації процесів спалювання газового палива у котлоагрегатах ТЕЦ промислових підприємств. Установлено закономірності зміни складу димових газів залежно від складу газових компонентів палива й енергетичної потужності за умов забезпечення оптимуму роботи котлоагрегатів за критерієм енергетичної ефективності. Обгрунтовано термокаталітичний метод і створено технічні засоби для вимірювання об'ємного вмісту кисню у димових газах котлоагрегатів. Висвітлено методи оптимізації систем регулювання витрат загального повітря для однопаливних і багатопаливних котлоагрегатів ТЕЦ. Розроблено нові ефективні алгоритми та структурні схеми систем автоматичного регулювання витрат загального повітря, що забезпечують низьку чутливість до координатних і параметричних збурень.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено цифрові автоматичні системи регулювання (АСР) барабанними котлами середньої потужності та парогенераторами енергоблоків АЕС з реакторами ВВЕР. Для синтезу нових цифрових систем регулювання розроблено аналітичну модель динаміки барабанного котла та експериментально-аналітичну модель динаміки ділянки живлення барабанних парогенераторів енергоблока АЕС з реактором даного типу. З метою стабілізації рівня води в барабанних парогенераторах запропоновано цифровий оптимальний ПІ-регулятор, для оптимального управління всім барабанним котлом - цифровий багатовимірний ПІ-регулятор і його модифікацію з об'єднаним каналом "паливо - повітря". Розроблено багатовимірний цифровий оптимальний ПІ-регулятор з метою управління всією ділянкою живлення енергоблока АЕС з реактором ВВЕР-1000.

  Скачати повний текст

Мета дослідження - розробка методів визначення параметрів газової (концентрація компонентів, температура) і дисперсної (швидкість, розмір, концентрація, температура, вміст залишкового вуглецю для частинок) фаз у пилогазових потоках. Знайдено аналітичну залежність характеристик розсіяного частинками лазерного випромінювання від їх параметрів. Свторено пристрій та розроблено методику його роботи для оптичного вимірювання параметрів частинок легкої золи у потоці. Розв'язано задачу опису дифузії газу, що адсорбується, крізь капіляр за довільної зміни температури його стінки. Створено кріогенний адсорбційний модулятор газового потоку для підвищення чутливості мас-спектрометричних вимірювань концентрації шкідливих компонентів димових газів. Обгрунтовано використання методу флуктуаційної спектроскопії для визначення енергії брутто-реакції газифікації частинок вугілля та температури газу-реагенту. Розроблено метод вимірювання яскравісної температури частинок, що горять, на основі аналізу флуктуацій інтенсивності випромінювання пилогазового потоку, який просвічується еталонним дженрелом.

  Скачати повний текст

Розроблено, сертифіковано та упроваджено в об'єктах комунального господарства України у кількості більше, ніж 130 штук, жаротрубні водогрійні теплогенератори нової конструкції, що відрізняються високою енергоекологічною ефективністю (КПД складає 94 %, викиди оксидів азоту у 3 рази менше від нормативних), простотою виготовлення, газощільністю та маневреними якостями. Розроблено, сертифіковано та упроваджено автоматизовані блочні газові пальники ГБГ-2,5, з плавним регулюванням теплової потужності та витрат повітря з метою комплектації жаротрубних теплогенераторів потужністю 1,0 МВт. Створено пристрій пропорціоналізатора, який забезпечує постійність заданого технологічними умовами значення коефіцієнта надлишку повітря за змінного теплового навантаження котлоагрегата. Здійснено упровадження розроблених жаротрубних теплогенераторів з регулювальними газовими пальниками типу ГБГ-2,5 на підприємствах ОКП "Донецьктеплокомуненерго" та одержано річний економічний ефект більш, ніж 2,5 млн грн.

  Скачати повний текст

Вперше встановлено значення поверхні мікропор органічної та мінеральної частини та показано, що питома поверхня й об'єм мікропор зменшується із збільшенням температури піролізу. Визначено, що питома швидкість горіння антрациту із зростанням температури піролізу знижується, а з ростом ступеня конверсії цей ефект послаблюється. Знайдено вплив зольності й умов попередньої термічної обробки на пористу структуру та характер конверсії вугілля різного ступеня метаморфізму. Досліджено розподіл золи за класами крупності вугільної продукції та сухих відходів антрациту. Розроблено рекомендації щодо вибору та підготовки палива для спалювання в пиловугільних і ЦКШ-котлоагрегатах. Оцінено ефективність модернізації енергоблока із встановленням нового ЦКШ-котлоагрегату, що спалює високозольний антрацит і сухі відходи антрациту.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено дослідженню процесу термохімічної підготовки (ТХП) високозольного антрациту (ВЗА), що дозволяє поліпшити умови займання та горіння ВЗА при його факельному спалюванні з суттєвою економією допоміжних природного газу та мазуту. ТХП дозволяє зменшити середній розмір частинок ВЗА, додатково розділити його мінеральну та органічну складові, збільшити внутрішню питому поверхню частинок, частково газифікувати ВЗА. Досліджено вплив режимних харатеристик ТХП на кожний з перелічених показників. Встановлено та апробовано в промисловому масштабі оптимальні режимні характеристики ТХП для одержання двофазового палива з найкращими властивостями займання та горіння в топках котлоагрегатів ТЕС. Показано, що зменшення часу затримки займання ВЗА після ТХП зумовлене головним чином збільшенням реагуючої поверхні частинок. Розроблено рекомендації з використанням ТХП при факельному спалюванні ВЗА.

  Скачати повний текст

Одержано дані про закономірності докритичної та критичної двофазної течії у прямолінійних каналах і місцевих опорах теплотехнічних систем. Виявлено аналогічний характер впливу вмісту легкої фази у двофазному потоці на коефіцієнти місцевого опору та гідравлічного тертя. Досліджено та проаналізовано закономірності взаємного впливу місцевих опорів під час руху двофазного потоку. Установлено характер закономірності впливу геометричних особливостей каналу, структур потоків і ковзання фаз на пропускну спроможність дренажного каналу складної конфігурації (ДКСК). Розроблено математичну модель ДКСК на базі рівнянь збереження та залежностей для визначення критичних параметрів каналу з урахуванням конфігурації ДКСК, структури потоку, дисипації енергії, неадіабатності процесу та недогріву рідини до температури насичення на вході у канал.

  Скачати повний текст

Наведено результати порівняльних випробувань котлів ТПП-210А з подачею пилу високої концентрації та традиційною системою пилоподачі (СП). Розглянуто основні чинники та їх вплив на топковий режим котла за двох технологій пилоподачі: якість та підготовку твердого палива; повітряний режим; роботу пиловугільних пальників; рівномірність подачі палива на пальники; підсвічування високореакційним паливом.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності формування структури та властивостей зварних з'єднань хромистих теплостійких сталей, природи утворення холодних і відпускних тріщин у з'єднаннях таких сталей. Науково обгрунтовано основи технології одержання якісних зварних з'єднань трубних систем котлоагрегатів нового покоління з надкритичними параметрами пари для теплових електростанцій. Встановлено залежність фазового складу хромистих сталей від вмісту легуючих елементів і доведено доцільність застосування у котлобудівництві складнолегованих сталей з обмеженням хрому на рівні 9 %, що забезпечує їх однофазну мартенситну структуру, задовільні технологічні властивості та високу тривалу міцність. Встановлено закономірності впливу температури та структурного фактора на термокінетичні особливості уповільненого руйнування зварних з'єднань мартенситних хромистих сталей і визначено принципові напрями забезпечення їх високої тріщиностійкості. Розкрито уявлення щодо механізму розвитку теплової крихкості й утворення тріщин за умов релаксації напружень у разі відпуску зварних з'єднань. Розроблено теоретично й експериментально обгрунтовано положення щодо легування наплавленого металу, вибору теплових режимів зварювання та термічної обробки, що забезпечують високу стійкість проти утворення холодних і відпускних тріщин і високий комплекс службових властивостей зварних з'єднань хромистих мартенситних теплостійких сталей.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні положення щодо впливу режимних характеристик роботи жаротрубних водогрійних теплогенераторів і їх геометричних параметрів на ефективність роботи камери згоряння. На підставі комплексних експериментальних досліджень, проведених на натуральній моделі жаротрубного теплогенератора потужністю 1,6 МВт з використанням новітнього обладнання для теплових вимірів та аналізу продуктів згоряння, одержано дані, які стали основою розробки математичної моделі теплообміну в циліндричній поточній камері й обгрунтовано модель впливу на інтенсивність утворення оксидів азоту в жаротрубних теплогенераторах малої потужності коефіцієнта надміру повітря в топці, ступеня перемішування газу з повітрям у пальнику, теплової потужності теплогенератора і турболізації потоку газоповітряної суміші. Розроблено методику та програмне забезпечення розрахунків на ЕОМ жаротрубних водогрійних теплогенераторів, створено концепцію їх проектування, що включає вибір згідно з потрібною тепловою продуктивністю з параметричного ряду відповідного типорозміру теплогенератора, його тепловий розрахунок за розробленою методикою та визначення основних характеристик технологічного процесу, що забезпечують мінімальний викид з продуктами згоряння оксидів азоту та максимальну теплову ефективність.

  Скачати повний текст

Експериментально визначено кількісні характеристики нестабільності теплового та температурного режимів експлуатації топкових екранів. Чисельними методами розв'язано задачу термонапруженого стану плавникової труби за умов пульсації сприйнятого теплового потоку. Розроблено методику розрахунку інтенсивності витрати ресурсу плавникових труб газощільного топкового екрана з урахуванням спільного впливу чинників повзучості, термічної втоми та корозії, а також методику оперативної діагностики умов експлуатації топкових екранів. Запропоновано методи керування режимами експлуатації топкових екранів з позиції їх надійності та довговічності.

  Скачати повний текст

Розроблено та реалізовано на ПЕОМ математичну модель автономного регенеративного підігрівника з насипною насадкою, що враховує теплообмін у наднасадковому просторі, перенос теплоти теплопровідністю в насадці, втрати теплоти через теплову ізоляцію, залежність теплофізичних властивостей матеріалів і теплоносіїв від температури. Установлено ступінь впливу наднасадкового простору на показники роботи автономного регенеративного підігрівника. Одержано безрозмірні залежності, зо встановлюють взаємозв'язок температури нагрівання газу, амплітудою її зміни за цикл і максимальної температури димових газів з режимними і конструктивними параметрами кулькового регенератора. На підставі розв'язання задачі оптимізації режимних і конструктивних параметрів кулькових регенераторів за мінімумом капітальних і експлуатаційних витрат одержано залежності для визначення оптимальної висоти насадки за умов нагрівання доменного газу та повітря. Наведено рекомендації з вибору матеріалу залежно від заданої температури підігріву теплоносія та методику проектного розрахунку розмірів насадки компактного регенератора. Розроблено конструкцію автономного регенеративного підігрівника з насипною насадкою та схеми його спільної роботи з парагенератором і нагрівальною методичною піччю.

  Скачати повний текст

Одержано залежність для розрахунку величин щілинних каналів, в яких реалізується найбільша інтенсифікація теплообміну під час кипіння, що зумовлено збільшенням турбулізації потоку та випаровуванням через мікрошар рідини між стінкою, що гріє, і паровою областю. Уперше на підставі уявлень про гетерогенні взаємопроникні середовища розроблено математичну модель теплообміну під час бульбашкового кипіння за стиснених умов, яка базується на теорії зародкоутворення на шорсткуватих поверхнях і дозволяє одержувати дані щодо теплообміну та гідродинаміки у широкому діапазоні геометричних параметрів, тисків, щільностей теплового потоку.

  Скачати повний текст

Запропоновано систему диференціальних рівнянь теплообміну, руху та нерозривності газового потоку для турбулентного дифузійного факела, що перебуває під зовнішнім пульсаційно-акустичним впливом, що враховує величину лінійного розміру вихорів. Це дозволило розрахунковим шляхом визначити діапазон частот амплітудно-частотної характеристики факела залежно від конструктивних характеристик пальника, а також вплив лінійного розміру вихорів на інтенсифікацію процесів сумішоутворення та вигоряння газоподібного палива в об'ємі турбулентного дифузійного факела, що перебуває під зовнішнім пульсаційно-акустичним впливом. Розроблено математичну модель теплових і газодинамічних процесів, що відбуваються у топці парового котла за пульсаційно-акустичного спалювання палива. Розроблено спосіб і конструкцію системи такого спалювання палива у топках котельних агрегатів. Наведено технологічні рекомендації стосовно застосування даної системи для котельних агрегатів різних типів, на підставі яких розроблено технічне завдання на реконструкцію топки парового котла ДКВР-10-13.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена теоретичному і експериментальному вирішенню питань забезпечення високої надійності роботи котлоагрегатів при переведенні їх на спалювання мазуту зі зменшенням викидів в атмосферу продуктами згоряння високотоксичних речовин. Аналітично описані концептуальні механізми утворення відкладень на поверхнях нагрівання котлоагрегатів і їх видалення при дробовій очистці. Встановлено, що запиленість газів повністю визначається кількістю недопалу в загальній масі продуктів згоряння мазуту, яка обумовлюється вмістом кисню в топковій камері. При механічних очистках поверхонь нагрівання запиленість відходячих газів визначається переважно складовою, яка формується процесом очистки котла. Основними факторами, які впливають на викид бенз(а)пирену в атмосферу є механічний недопал і очистка поверхонь нагрівання. Встановлено залежність забруднення атмосфери сполуками ванадію від вмісту аерозолів у відходячих газах мазутних котлів. Радикальним рішенням, що дозволяє експлуатувати котли в режимах з низькими коефіцієнтами надлишку повітря, забезпечуючи як високу надійність роботи, так і мінімальний викид в атмосферу токсичних речовин, є оснащення мазутних котлів золовловлюючими пристроями.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель, яка дає можливість аналізувати вплив вторинного випромінювача, геометричних, конструктивних характеристик топки й інших факторів топкового процесу на теплообмін в топках теплогенераторів малої та середньої потужності за умов стаціонарного та нестаціонарного теплового режиму. Результати досліджень показують, що в стаціонарному тепловому режимі вторинний випромінювач забезпечує підвищення ефективності використання палива в топці на 3 %, в нестаціонарному на 7 % Визначено, що концентроване опромінення поверхні нагрівання забезпечує значно більше підвищення ефективності використання палива. Розроблено напівсферичний пальник інфрачервоного випромінювання з кварцової склокераміки та напівсферичну топку, яка має покращені теплотехнічні й експлуатаційні показники.

  Скачати повний текст

Створено математичні моделі розрахунків радіаційного теплообміну з використанням процедур Монте-Карло у випромінюючому та поглинаючому середовищах для розповсюджених топок за умов базових схем і довільного взаємного розміщення поверхонь та об'ємів. Вперше запропоновано ефективні алгоритми з застосуванням так званих однорідних координат та проведенням обчислень у матричній формі. Запропоновано алгоритми та розрахункові процедури урахування селективності випромінювання з використанням процедури Монте-Карло та моделі зваженої суми сірих газів. Розроблено комплексну математичну модель і методику розрахунку процесів горіння метано-повітряних сумішей та утворення оксидів азоту в топкових процесах, за яких радіаційний теплообмін є основною складовою, що визначає енергетичний, екологічний та експлуатаційний показники топкової системи.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання підвищення ефективності хімічної очистки теплоенергетичного обладнання (ТЕО) з забезпеченням захисту від корозії, наводнювання та корозійно-механічних руйнувань (розтріскування та малоциклової втоми), які у 60 - 70 % випадків є причиною техногенних аварій. На основі комплексного системного кореляційного аналізу розроблено нові синергічні захисні композиції (СЗК) з використанням вторинної сировини (відходів хімічного виробництва капролактаму та аміаку) з хелатоутворювачами (меркаптопохідними 1,2-бензімідазолів - імідазолів), що знижують корозійні втрати в 50 - 100, а наводнювання в 3 - 4 рази. Показано, що розроблені СЗК забезпечують післядію за рахунок МХК з високою стійкістю та сприяють збереженню метало- й енергетичних ресурсів внаслідок підвищення ефективності інгібіторного захисту й інтенсифікації розчинення окалини та солевідкладень. Запропоновано нові інгібовані травильні розчини для хімічної очистки ТЕО на основі соляної кислоти з додаванням оксалатної, а також відходів низькомолекулярних дикарбонових кислот, які забезпечують скорочення часу розчинення відкладень у 2 - 3 рази в порівнянні з промисловими розчинами. Основні результати наукового дослідження та практичні рекомендації щодо формування захисних композицій з високою техніко-економічною й соціально-екологічною ефективністю в процесі хімічної очистки ТЕО впроваджено на підприємствах Чернігівського регіону.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Запропоновано нові способи підвищення якості (зменшення динамічних похибок і посилення швидкодії) цифроаналогових одно- та двовимірних систем автоматичного керування параметрами парогенераторів шляхом застосування цифрових оптимальних за швидкодією та нечітких (працюючих на базі нечіткої логіки) регуляторів для одновимірних системи і прямих (головних) цифрових і перехресних (що роз'язують канали керування) аналогових регуляторів для двовимірних систем. Розроблено математичні моделі одно- та двовимірних систем автоматичного регулювання тиску пари у випарнику та її температури на виході нагрівача парогенераторів (парових котлів), а також одновимірної системи регулювання температури перегрітої пари на виході парового котла. Удосконалено методику та сформовано математичний апарат синтезу оптимальних за швидкодією та нечітких цифрових регуляторів для одновимірних систем і синтезу головних (прямих) цифрових та аналогових перехресних регуляторів для двовимірних систем автоматичного керування параметрами парогенераторів. Проведено дослідження цифроаналогових систем автоматичного керування параметрами парогенераторів з синтезованими головними (прямими) оптимальними за швидкодією та нечіткими цифровими регуляторами та синтезованими аналоговими перехресними регуляторами за ступінчастих і довільних вхідних дій шляхом математичного моделювання з використанням інтерактивної системи MATLAB.

  Скачати повний текст