Досліджено вплив мінеральних компонентів на теплотехнічні характеристики вугілля та уточнено методи їх розрахунку за маркою, зольністю та вологою вугілля для забезпечення проектних вимог котлоагрегатів вугільних ТЕС. Обгрунтовано, що перехід на розрахунки за одержане вугілля за калорійністю гальмується недосконалістю існуючих методів її розрахунку, а причиною цього є неврахування розкладу мінеральної речовини вугілля в процесі його спалювання. Досліджено залежність теплоти згоряння, виходу летких речовин, вмісту сірки й елементного складу вугілля від зольності в широкому діапазоні її зміни, внеску органічної та мінеральної речовин до виходу летких речовин і вмісту сірки, складу продуктів термічного розкладу мінеральної речовини. Уточнено методи розрахунку калорійності, виходу летких речовин і вмісту сірки за зольністю. Розроблено положення нормативних документів з визначення класифікаційних показників, теплотехнічних характеристик вугілля та рекомендації з удосконалення обліку палива та планування техніко-економічних показників роботи ТЕС.

  Скачати повний текст

Запропоновано підхід до визначення теплоти згоряння природного газу, що передбачає врахування кількох інформативних параметрів, які вибрано шляхом комп'ютерного моделювання за допомогою штучних нейронних мереж. Розроблено новий метод визначення теплоти згоряння та запропоновано шляхи його технічної реалізації у вигляді експериментальної установки. Запропоновано методику та проведено комплекс експериментальних досліджень. Розроблено структурні та функціональні схеми експериментальної установки для визначення теплоти згоряння природного газу, наведено алгоритм її роботи. Проведено промислову апробацію експериментальної установки на базі ВАТ "Івано-Франківськгаз" та ДП "Івано-Франківськстандартметрологія". Виконано метрологічну оцінку результатів вимірювань експериментальної установки.

  Скачати повний текст

За допомогою комплексних експериментальних досліджень, проведених на натурній моделі жаротрубного теплогенератора, використання універсального газоаналізатора "EcoLine Plus" для теплових вимірів та аналізу продуктів згоряння спектрально-флуоресцентним методом встановлено вплив технологічних параметрів спалювання природного газу на рівень концентрації бенз(о)пірену. Розроблено математичну модель впливу на інтенсивність його утворення у жаротрубних теплогенераторах малої потужності кута установки завихрувача, ступеня неповноти змішання газу з повітрям у пальнику, коефіцієнта надлишку повітря, теплонапруженості топкового об'єму. Розроблено числовий алгоритм та програму "BENZOPYRENE", що дозволяє обчислювати за геометричними параметрами забудови її вихрову схему, розраховувати векторні поля швидкостей вітрового потоку у різних перетинах, визначати траєкторії переміщення забруднень від їх джерел у нестаціонарному режимі за часом, розраховувати дифузію забруднень від траєкторій їх переміщення, визначати концентрацію забруднень на території замкнутої забудови, встановлювати лінії рівних концентрацій у різних перетинах, одержувати інформацію у зручному для використання вигляді та масштабі. На підставі проведених теоретичних та експериментальних досліджень розроблено технологічний режим топкового процесу, який забезпечує мінімальні викиди бенз(о)пірену теплогенераторами малої потужності.

  Скачати повний текст

Проаналізовано закономірності кінетики та динаміки вигоряння високозольного вугілля та його коксів у киплячому шарі під тиском (КШТ). Створено лабораторні установки з метою дослідження кінетики та динаміки взаємодії паливних частинок з киснем повітря у КШТ. Розроблено методику імпульсного експерименту, що дозволила визначити залежності швидкості реагування від ступеню конверсії та температури за різних значень тиску у зоні реакції. Для температур 360 - 1000 С, тиску 0,1 - 2,0 МПа, частинок 0,1 - 1,6 мм отримано кінетичні та динамічні характеристики взаємодії вугілля та коксів Донецького, Львівсько-Волинського басейнів, а також донецьких антрацитів та пісного вугілля з киснем повітря. Одержано емпіричні залежності часу вигоряння частинок зазначеного вугілля в КШТ. Наведено технологічну схему установки ЦКШ-1,0 та методи відпрацювання режимів "піроліз - спалювання" у циркулюючому КШТ. Здійснено порівняльний аналіз техніко-економічних показників роботи перспективних та існуючих технологій. Запропоновано рекомендації щодо використання технологій спалювання вугілля у КШТ в енергетиці України відповідно до типу вугілля та потужності енергоблоку.

  Скачати повний текст

Створено робочий засіб вимірювання теплоти згоряння різних видів палива - кондуктивний ізоперіболічний бомбовий калориметр. У приладі використано термоелектричний біметалічний перетворювач теплового потоку у вигляді теплометричної оболонки. За допомогою розробленої математичної моделі досліджено динаміку теплових процесів у приладі та вплив нерівномірного розподілу температур у калориметричній бомбі на похибку вимірювань. Наведено критерії оптимізації. Розраховано параметри термоелектричного перетворювача. Розроблено експрес-метод вимірювання. Визначено та досліджено джерела основних похибок. Запропоновано три моделі калориметрів та дві моделі калориметричних бомб. Здійснено метрологічну атестацію та впровадження розроблених приладів.

  Скачати повний текст

Розроблено комплексну модель процесу низькоемісійного спалювання природного газу, заснованого на поєднанні двостадійного спалювання і рециркуляції продуктів згоряння. Описано процеси переносу (аеродинаміки, масо- та теплообміну), а також механізми хімічної кінетики горіння та утворення оксидів азоту. Здійснено моделювання руху в пальниковому пристрої з використанням закономірностей розвитку турбулентних неізотермічних струменів у супутньому та перехресному обмеженому потоках у межах модифікованої теорії Прандтля і концепції Бусінеска. Схематизовано процес змішування з використанням чарунок ідеального перемішування (PSR) та ідеального витіснення, що чергуються. З застосуванням моделі Х.Хоттеля розраховано радіаційний теплообмін зваженої суми сірих газів, а конвективний - за допомогою критеріальних залежностей. Наведено рекомендації щодо внесення змін у конструкцію пальникових пристроїв типу FIRB для жаротрубних котлів та радіаційних труб.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та засоби контролю процесів спалювання в промислових енергетичних котлах. Базовими параметрами, які характеризують даний процес, запропоновано пульсацію полум'я та інтенсивність його свічення, пропорційні до температури згоряння. Описано методи та засоби для жорстких умов експлуатації на основі світловодної техніки та нових методів аналізу сигналу: нейронних мереж, хвильових перетворень, які мають значні переваги над перетвореннями Фур'є, особливо за умов стохастичних змін. Проаналізовано та досліджено вибір світловодів, конструкції вимірювальних схем вимірювальних систем процесів спалювання. Визначено закономірності зміни інформації про теплові величини під час спалювання, а також кута свічення джерела тепла від температури, коефіцієнта абсорбції, коефіцієнта емісії та оптичної глибини полум'я. Проведено оптимізацію світловодних сенсорів методом скінченних елементів. Раціональні конструкції зонда визначено шляхом моделювання шести форм. Для вимірювання пульсації та інтенсивності свічення полум'я використано два вимірювальні канали - логарифмічний (LOG100) та лінійний (OP7), що забезпечує вимірювання температури та пульсації з похибкою 0,1 %.

  Скачати повний текст

Запропоновано шляхи розв'язання актуальних задач кваліметрії природного газу, зокрема, розроблено методологію оцінювання його якості як енергоносія. Систематизовано показники якості природного газу за групами його функціонального призначення та встановлено оптимальний склад показників якості газу, які мають визначальний вплив на його якість як енергоносія. Розроблено теоретичні засади та методологію побудови системи оцінювання якості та відповідності природного газу як енергоносія. Запропоновано методику побудови віртуальної міри якості природного газу як енергоносія, створено метод визначення на її основі базового профілю якості газу. Розроблено методику комплексного оцінювання якості та відповідності природного газу як енергоносія з використанням віртуальної міри якості газу та зваженої евклідової моделі індивідуальних відмінностей. Проаналізовано методи вимірювання основних властивостей природного газу, які найбільш суттєво впливають на його якість як енергоносія, зокрема, теплотвірної здатності та вологості. Розглянуто задачі метрологічного забезпечення визначення показників якості природного газу. Проведено експериментальні дослідження проб природного газу, визначено рівень його якості як енергоносія за розробленою методикою.

  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

  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

Висвітлено проблему зменшення викидів забруднювальних речовин в атмосферу від спалювального устаткування за рахунок підвищення вірогідності контролю вмісту кисню у димових газах. Розглянуто наявні засоби контролю викидів шкідливих речовин теплоенергетичним устаткуванням, оцінено вплив їх метрологічних характеристик на вірогідність контролю. Проаналізовано методи підвищення вірогідності контролю з урахуванням можливості їх використання для систем автоматичного контролю за промислових умов. Удосконалено метод деформації характеристики перетворення вимірювального каналу з урахуванням промислових умов експлуатації та похибки формування допоміжних величин. Оцінено ефективність методу деформації характеристики з адитивним і мультиплікативним циклами, визначено межі їх застосування. Розроблено структуру системи автоматизованого контролю, що дозволить підвищити вірогідність контролю за промислових умов з застосуванням методу деформації характеристики перетворення вимірювального каналу.

  Скачати повний текст

Встановлено ефект агломерації шламів під час сушіння та знайдено її залежність від зольності. Знайдено кінетичні характеристики взаємодії підготовлених для спалювання в циркулюючому киплячому шарі (ЦКШ) палив зі шламових відходів з киснем повітря у внутрішньо-дифузійному режимі реагування, що відповідає реальним режимам горіння твердого палива в ЦКШ-котлоагрегатах. Показано, що формування агломерованих частинок шламу завершується на стадії опалу у топці ЦКШ, знайдено їх аеродинамічні характеристики. Визначено оптимальні технологічні параметри й екологічні показники спалювання у ЦКШ шламів сухих відходів вуглезбагачення, а також їх залежість від ступеня метаморфізму цих палив.

  Скачати повний текст

Створено нову технологію гідротермічного емульгування паливних емульсій та розроблено відповідне обладнання. Проведено огляд сучасних напрямків розвитку енергетики України. На підставі результатів експериментальних досліджень уточнено розроблену методику проектування створеного апарату для емульгування та технологію його виконання. Вивчено закономірності вихрового руху у камері змішування, що дозволило сформулювати фізичне уявлення про характер і структуру руху базової рідини. Уточнено витратні характеристики, які дозволяють визначити кінетику дрібнення дискретної фази. Одержано залежності для визначення гідродинамічних і термодинамічних режимів роботи нового обладнання. Заміна витратних характеристик апарата внаслідок підводу дискретної рідини у вихровий прошарок супроводжується відповідною зміною полів швидкості та тиску. Така трансформація гідродинамічних характеристик значною мірою впливає на робочі режими обладнання. Математичний опис цього процесу доповнено функцією зміни маси потоку, яка дозволяє об'єднати гідродинамічні та витратні параметри вихрового емульгатора. Запропоновано гідродинамічні характеристики апарата, на базі яких можна визначити найбільш ефективні режими емульгування. Розроблено технологію, яка забезпечує дисперсність частинок близько 10 мкм та дає змогу контролювати концентрацію, розмір частинки, в'язкість, стабільність водо-мазутної емульсії, а також забезпечує значний екологічний ефект.

  Скачати повний текст

mНаведено результати експериментального та теоретичного дослідження плазми продуктів згорання металізованих складів, твердих і газових палив, визначено механізми процесів міжфазних взаємодій і способи їх регулювання. Показано, що під час випаровування краплі водяного розчину карбонату калію, використаного як домішку, що легко іонізується у вуглеводному полум'ї, виникає пульсаційний режим, установлено критерій зміни режиму випаровування. Обгрунтовано вибір коксу для форсованого спалювання в імпульсному генераторі плазми за високих тисків і температури та спосіб введення домішку, яке легко іонізується. Оцінено зміну ступеня іонізації плазми залежно від взаємного розташування конденсованих частинок та їх параметрів, що спричинює дальнодію між ними. Вивчено електроакустичні коливання частинок та доплерівський ефект у термоемісійній плазмі, нуклеацію в запорошеній плазмі. Уперше запропоновано поняття узагальненого потенціалу плазми та параметра нерівноважності.

  Скачати повний текст

мосліджено основні закономірності газовиділення у процесі термоконтактного піролізу (ТКП) кам'яного та бурого вугілля у киплячому шарі (КШ) за умов, характерних для технологій їх термічної переробки. Модернізовано дві лабораторні та одну дослідно-промислову установки. Розроблено методики експериментального дослідження процесу газовиділення під час ТКП дискретних навісок вугілля у КШ та киплячому шарі під тиском (КШТ), а також проведено цикл експериментальних досліджень. Визначено основні закономірності газовиділення у процесі ТКП кам'яного та бурого вугілля у КШ. Наведено рекомендації з метою упровадження ТКП у процесі двоступеневої термічної переробки кам'яного та бурого вугілля під час спалювання у циркулюючому КШ за умов атмосферного тиску, а також внутрішньоциклового спалювання або газифікації вугілля у КШТ та циркулюючому киплячому шарі під тиском (ЦКШТ). Основні результати було використано для створення робочих проектів ЦКШ-котлоагрегатів та ЦКШТ-енергоустановок.

  Скачати повний текст

У киплячому шарі над сопловою та лопатко-щілинною решіткою під час завантаження палива до 10 % експериментально встановлено існування диффузорного ефекту, що призводить до нестійкості КШ.

  Скачати повний текст