Розглянуто один з найбільш ефективних методів стабілізації процесів займання та підвищення повноти вигоряння українських антрацитів погіршеної якості у топках котлоагрегатів ТЕС - термохімічну підготовку вугілля у процесі його спалювання. Застосування цього процесу дає змогу подавати у топку двофазне паливо з фізико-хімічними характеристиками, що значно відрізняються від початкових характеристик вугільного пилу. Термохімічна підготовка дає змогу зменшити середній діаметр часточок, збільшити внутрішню питому поверхню пор, відокремити органічну та неорганічну компоненти у вугіллі, частково його газифікувати. Виявлено закономірності протікання кожної складової цього процесу.

Показано, що погіршення якості донецького антрацитового штибу, який подається на українські теплові електростанції, призводить не тільки до зростання витрат газу та мазуту, що мають високу вартість і використовуються як додаткове пальне, але й до значного зростання втрат від викидів шкідливих речовин в атмосферу (особливо у разі спалювання вугілля з мазутним підсвітлюванням). Проаналізовано принципову можливість використання НВЧ-енергії як альтернативи газу та мазуту в процесі спалювання високозольного вугілля.

Розглянуто прилади для визначення хімічного та механічного недопалу на ТЕС великої та середньої потужності та котельнях, що дозволяють з достатнім ступенем точності відслідковувати процеси спалювання на ТЕС, для їх коректування за оптимальними ознаками. Зроблено розрахунки й експертні оцінки можливих розмірів паливозбереження, збільшення ресурсу котлоагрегату та зменшення шкідливих викидів за рахунок застосування системи УКН-2. Наведено порівняльну оцінку вартості цих приладів і виробів, проаналізовано причини, що стримують впровадження на Україні приладів розробки Інституту теплофізики НАН України.

Запропоновано новий метод розрахунку ефективності пило- та золовловлювання циклонів із циліндроконічною та циліндродифузорною формою корпусу, а також розрахунку коефіцієнта гідравлічного опору циклонів з циліндричною формою корпусу. Метод побудовано з використанням інтегрального параметра інтенсивності закручування потоку - критерію кінематичної подібності внутрішніх закручених потоків. На базі аналізу 13-ти найбільш розповсюджених циклонних пиловловлювачів показано, що запропонований метод розрахунку у декілька разів точніший за відомі.

Зроблено огляд сучасних технологій спалювання деревини з метою виробки тепла та електроенергії. Проаналізовано використання деревини з метою отримання енергії в західних країнах. Розглянуто властивості деревини як палива, а також технології її заготовки, подрібнення, зберігання та транспортування. Досліджено сучасні технології спалювання деревинної біомаси. Наведено схеми типових установок для спалювання деревини (з нижнім поданням палива, з нахилено-перештовхувальною решіткою, з циркулюючим киплячим шаром).

Зроблено огляд сучасних технологій спалювання деревини з метою виробки тепла та електроенергії, а також систем очищення продуктів згоряння та конденсації продукті згоряння котлів, що спалюють деревину. Розглянуто приклади комерційних установок для спалювання деревної біомаси: побутових котлів, котельних установок, теплових станцій, а також станцій комбінованої виробки тепла та електроенергії. Проаналізовано економічні, екологічні та соціальні показники технологій спалювання деревини. Наведено дані по зниженню викидів у атмосферу парникових газів у разі заміщення традиційних палив деревною біомасою.

Зроблено оцінку приросту ефективності вловлювання частинок пилу електростатичним фільтром під час впровадження системи попередньої зарядки дисперсних частинок у коронному розряді в умовах змінної швидкості потоку димових газів. Запропоновано спрощену модель попередньої зарядки у випадку встановлення коронувальних електродів на дільниці газорозподільної решітки електрофільтра. Одержано аналітичні вирази, що пов'язують приріст ефективності електрофільтра зі швидкістю димових газів та рівнем попередньої зарядки дисперсних частинок. Візначено, що за умови застосування системи попередньої зарядки може бути досягнуто збільшення ефективності вловлювання частинок електрофільтром до 1%.

Предложены оптимальные режимные параметры работы системы пылеподачи с высокой концентрацией под давлением (ПВКд) для котлов Трипольской тепловой электростанции (ТЭС), обеспечивающие снижение пульсаций, выбросов оксидов азота, шлакования поверхностей нагрева котла. Приведены результаты комплексных исследований работы системы ПВКд, сравнительных испытаний котлов при разных технологиях пылеподачи. Разработана автоматическая система регулирования стабилизации подачи топлива на горелки.

Наведено результати досліджень впливу на ефективність золовловлювання в циклоні кількості вхідних патрубків, конічної вставки в нижній частині циклона, горизонтальної пластини у вхідному патрубку. Зроблено порівняння впливу різних методів інтенсифікації процесу сепарації пилу в циклонах на ефективність пило- та золовловлювання. Отримано рівняння для розрахунку основного параметра пофракційного ступеня золовловлювання залежно від кількості вхідних патрубків циклона.

Проанализированы особенности создания и применения элементов нечеткой логики и регуляторов на их основе с целью повышения качества регулирования в системах теплогенерирующих установок (ТГУ). Показаны преимущества интерактивной системы оптимизации настроек регулятора для обеспечения максимальной эффективности работы ТГУ в переходных режимах. Предложена упрощенная модель динамических характеристик пневматических элементов нечеткой логики.

Определена зона наиболее эффективного применения регуляторов с учетом элементов нечеткой логики, освещены вопросы перспективности использования данных регуляторов в автоматических системах регулирования теплоносителя теплогенерирующих установок (ТГУ) в условиях экологического мониторинга. Впервые предложены критерии упрощения математической модели ТГУ на основе ее динамической декомпозиции. Рассмотрены диффузные процессы выбросов ТГУ в атмосферу, осуществлено их математическое моделирование, описан метод интегрирования.

Освещена математическая модель процессов диффузии техногенных загрязнений в атмосфере, проанализированы особенности интегрирования данной модели. Приведены расчёты концентрации примесей в атмосфере и на поверхности почвы.

Рассмотрены балансовые твердые топлива как ресурс для использования на ТЭС. Освещены экологические проблемы теплоэнергетики Украины на современном этапе, проблемы топливно-энергетического комплекса Республики Беларусь. Проанализированы особенности внедрения новой технологии сжигания твердого топлива при реконструкции 4 энергоблока Старобешевской ТЭС, совершенствования систем пылеподачи котлов ТЭС, сжигания углей Бородинского, Переяславского разрезов и водоугольной суспензии березовского угля в котле П-67, завершения пилотного проекта реконструкции пылеугольного энергоблока мощностью 3 000 МВТ на Змиевской ТЭС ОАО "ЦЕНТРЭНЕРГО".

Описано схеми створення газотурбінних установок (ГТУ) і теплоцентралі (ТЕЦ) на базі промислової (опалювальної) котельні або газоперекачувальної станції, розглянуто методики розрахунків показників їх роботи. Розкрито можливості застосування переохолодження відхідних газів, бінарного циклу з низькотемпературним теплоносієм, прибудованої турбіни, надбудови високого тиску, пароежекторної установки та детандер-генераторних агрегатів на ГТУ - ТЕЦ. Обгрунтовано критерії вибору варіанта реконструкції ТЕЦ. Наведено приклади застосування енергозберігальних технологій на промислових та опалювальних котельнях, ТЕЦ і газопрекачувальних станціях. Описано схему створення міні-ТЕЦ на базі водогрійної котельні на ГТУ, яка працює на газопаровій суміші. Запропоновано методи визначення показників роботи системи теплопостачання від водогрійної котельні та теплонасосної установки.

Описаны схемы создания газотурбинных установок (ГТУ) и теплоцентрали (ТЕЦ) на базе промышленной (обогреваемой) котельни или газоперекачивающей станции, рассмотрены методики расчетов показателей их работы. Ракрыты возможности применения переохлаждения отходных газов, бинарного цикла с низкотемпературным теплоносителем, пристроенной турбины, надстройки высокого давления, пароэжекторной установки и детандер-генераторных агрегатов на ГТУ - ТЕЦ. Обоснованы критерии выбора варианта реконструкции ТЕЦ. Приведены примеры применения энергосберегающих технологий на промышленных и обогреваемых котельнях, ТЕЦ и газоперекачивающих станциях. Описана схема создания мини-ТЕЦ на базе водообогреваемой котельни на ГТУ, работающей на газопаровой смеси. Приведены методы определения показателей работы системы теплоснабжения от водообогреваемой котельни и теплонасосной установки.

Запропоновано новий метод розрахунку ефективності пилозоловловлювання механічних скруберів. Побудовано ймовірностну конвективно-дифузійну модель процесу взаємодії твердих часток з краплями розпиленої рідини для оцінки ефективності золовловлювання у механічних скруберах. Подано новий метод розрахунку пофракційних ступенів очистки від золи. Показано високу точність розрахунків для умов промислових механічних скруберів з великою виробністю.

Представлена математическая модель и объяснено явление несимметричного кавитационного обтекания лопастей шнека при определенных режимах работы. Теоретическая модель базируется на концепции вязко-невязкого взаимодействия и включает в рассмотрение каждую лопасть шнека. Показано, что несимметричное кавитационное течение приводит к снижению напора шнека. При этом баланс давления между лопастями шнека выполняется вследствие неравномерного распределения расхода и различной степени развития кавитации в межлопаточных каналах. Результаты расчетов сравнены с экспериментальными данными.

Запропоновано технологічну схему для очищення запилених газів теплових електростанцій з отриманням гранульованих добрив сульфат-нітрат амонію (СНА) методом концентрування. Установлено технологічні параметри, які дають змогу уловлювати СНА на 99,91 %.

Розглянуто схеми нових систем золовловлювання, здатних забезпечити п'ятиразове зниження викидів золи в атмосферу для забезпечення вимог гранично допустимих викидів та екологічної безпеки роботи котла.

Запропоновано рівняння для розрахунку втрат теплоти від хімічної неповноти згоряння природного газу в топках котлів та оптимальні концентрації монооксиду вуглецю у димових газах котлів ТЕС.

Описано стенд для дослідження НВЧ-плазмової технології підпалу та спалювання вугільного пилу. Наведено отримані на ньому результати експериментів з дослідження енергетичних і термохімічних характеристик взаємодії НВЧ-плазми з вугільним пилом. Запропоновано конструкцію промислового плазмового пальника та обговорено перспективи практичного запровадження розробленої технології в промислових пальниках котлів теплових електростанцій.