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

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

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

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

Запропоновано й експериментально обгрунтовано новий додатковий критерій проектування аеродинамічних систем - забезпечення мінімальних опорів проточних частин тягодуттьових машин та аеродинамічних систем. Розроблено уніфіковані математичні моделі геометрії вставок-лекал для заміщення дисипативних зон у "коліні 90°" та у вхідному патрубку вентиляторів і димососів. Вдосконалено методику розрахунку параметрів роботи аеродинамічних систем в рамках поля межового напору вентилятора у вигляді трьох напірних характеристик. Запропоновано уніфікований стенд для випробувань аеродинамічних машин.

  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

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

Узагальнено інформацію щодо розробки, дослідження й експлуатації газоочисних апаратів промисловості. Встановлено шляхи та методи їх вдосконалення з урахуванням сучасних вимог щодо економії енергії та захисту довкілля, шляхом математичного моделювання течії димових газів в електрофільтрах (ЕФ) пиловугільних енергоблоків ТЕС встановлено аеродинамічні та конструктивні чинники, які впливають на перевитрати енергії на регенерацію електродів. Обгрунтовано як ступінь рівномірності розподілу швидкості газів по перетину апарата впливає на протяжність неактивних зон ЕФ і відповідну витрату енергії. Встановлено аеродинамічні та конструктивні чинники, які впливають на конфігурацію неактивних зон апарата й є причиною перевитрати енергії. На підставі теоретичних і експериментальних досліджень розроблено режимну карту ЕФ, яка забезпечує оптимальні режими роботи апарату та системи золовидалення. Запропоновано методику розрахунку еколого-економічних показників системи газоочищення та встановлено ефективність використання енергоресурсів на ТЕС. Встановлено, що реалізація енергозберігаючих заходів на всіх пиловугільних енергоблоках Криворізької ТЕС дозволяє одержати річний дохід 296 250 Є від продажу квот на шкідливі викиди.

  Скачати повний текст

Наведено результати проведених експериментальних і теоретичних досліджень для визначення залишкового (понадпаркового) ресурсу головних паропроводів ТЕС, виготовлених із жароміцних гетерофазних Cr-Mo-V енергомашинобудівних сталей 12Х1МФ і 15Х1М1Ф. Визначено закономірності процесів деформування та руйнування за повзучості структурно нестабільних паропровідних сталей 12Х1МФ і 15Х1М1Ф за умов тривалого циклічного термосилового навантаження. Проведено структуризацію різноманітних факторів зміцнення Cr-Mo-V сталей, подано оцінку їх відносної ефективності та визначено домінуючі механізми зміцнення за умов повзучості паропровідних сталей. Обгрунтовано залежність довговічності від швидкості деформації за умов повзучості, яка інтерпретована як умова постійності зернограничної деформації, що передує руйнуванню. Одержано середньомарочні значення умовної межі тривалої міцності та номінально допустимих напружень для стабілізованих в результаті експлуатаційного старіння сталей марок 12Х1МФ і 15Х1М1Ф. Розроблено методику, алгоритм і проведено оцінку залишкового ресурсу паропроводу гострого пару блоку 200МВт Зуєвської ТЕС.

  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

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

У порівняльному аспекті проведено дослідження, здійснено вибір і ранжування варіантів технічного переозброєння котлоагрегатів та паротурбінних установок. Проаналізовано особливості експлуатації, технічний стан та паливну базу теплової електростанції (ТЕС), технічні й екологічні показники сучасних технологій спалювання вугілля, їх застосовності для реабілітації ТЕС України. Розглянуто перспективи паливної бази ТЕС. Експериментально досліджено процес спалювання відходів вуглезбагачення в циркулюючому киплячому шарі. Проаналізовано варіанти реконструкції турбін. Запропоновано технічні рішення стосовно їх маловитратної модернізації, які забезпечують підвищення економічності та маневреності. Узагальнено досвід проектів реконструкції розроблених і запропонованих енергоблоків ТЕС. Наведено рекомендації щодо подовження ресурсу турбін і вибору матеріалів для котлів з підвищеними параметрами пари. Розроблено концепцію та механізм фінансування багаторівневої реабілітації ТЕС, що передбачають використання сучасних технологій спалювання, котло- і турбо-економічних показників, характеристик маневреності енергоблоків, забезпечують розширення паливної бази за рахунок відходів вуглезбагачення.

  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

Розроблено високоефективні за енерго-екологічними характеристиками й універсальні за використанням технології спалювання газового палива. Досліджено аеродинамічні характеристики трубчастих паливо-спалювальних модулів. Визначено оптимальну величину розкриття насадки Борда. Розроблено типові схеми трубчастих модулів, що забезпечують дифузійне, попереднє та комбіноване сумішоутворення. На базі вогневих випробувань вивчено структуру й умови розвитку факела, визначено граничні умови електроіскрового займання, бідного та багатого потухання факела. Наведено рекомендації щодо раціонального використання трубчастої технології у теплових енергоустановках широкого призначення.

  Скачати повний текст

Запропоновано концепцію зародження пор у зварних з'єднаннях з Cr - Mo - V теплотривких перлітних сталей, що працюють за умов повзучості. Пошкоджуваність порами є двостадійною. На першій стадії після експлуатації 150 000 год зародження пор забезпечується за умов переповзання дислокацій за переважно дифузійним механізмом, тобто зумовлене утворенням вакансій, їх злиттям, пересуванням та переутворенням вакансій у пори розміром 0,5 - 1,2 мкм. Визначено фізичні умови формування оптимальної вихідної структури зварних з'єднань на підставі результатів рішення запропонованої теплової задачі, реалізованої за умов законів Навьє - Стокса і Фур'є. На базі моделювання вихідної структури зварних з'єднань і вивчення їх фізико-хімічних і механічних властивостей, а також пошкоджуваності за умов повзучості структури порами установлено залежність між структурою, властивостями й інтенсивністю її пошкоджуваності порами. Обгрунтовано та запропоновано новий науковий напрямок, що дозволяє здійснювати розробку нових функціональних і конструкційних матеріалів для зварювального обладнання, використання яких дає змогу зменшити структурну неодноріднісь і вихідну дефектність у металі шва. Теоретично обгрунтовано й одержано практично вихідну структуру зварних з'єднань з Cr - Mo - V перлітних сталей, яка характеризується зниженим ступенем вихідної структурної неоднорідності, що забезпечує покращання фізико-хімічних і механічних властивостей зварних з'єднань за умов повзучості та збільшити ресурс їх експлуатації до 300 000 - 350 000 год.

  Скачати повний текст

Розроблено нові схеми захисту поверхонь нагріву енергетичних котлів, які дозволяють ефективно зберігати їх у резерві. Наведено методики розрахунку втрат теплової й електричної енергії для енергоблоків потужністю 200, 250/300 і 300 МВт, застосування яких дозволяє визначити втрати енергії за період введення енергоблока до резерву, перебування його в резерві та виведення з нього. На підставі проведених експериментальних досліджень пиловугільних котлів ТП-100 та газомазутних котлів ТГМЛ-314 і ТГМП-344А одержано аналітичні залежності втрат теплової й електричної енергії для енергоблоків потужністю 200, 250/300 і 300 МВт, які дозволяють розрахувати втрати енергії залежно від режимних параметрів. Проведено аналіз процесу теплообміну в паливі котла за умов захисту поверхонь нагріву. Виявлено недоліки процесу нагрівання поверхонь нагріву та визначено параметри гріючого теплоносія, які дозволять більш ефективно здійснювати захист металу поверхонь нагріву та мінімізувати втрати енергії.

  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 проблему розробки концепції створення нових і модернізації інформаційно-обчислювальних та керуючих систем, що перебувають в експлуатації, у складі автоматизованої системи керування технологічними процесами (АСУТП) енергоблоків атомних і (АЕС) теплових електростанцій (ТЕС). Запропоновано та досліджено структури та функції інформаційно-обчислювальних систем (ІОС) і функціонально-групового управління (ФГУ). Визначено потоки подій і обсяги інформації, що збирається, за нормальних і аварійних режимів енергоблоків. Досліджено помилки, що виникають за умов контролю параметрів у разі дискретного характеру виміру з урахуванням циклів вимірів і динаміки об'єктів. Оцінено вплив точності синхронізації розрахунків і керуючих впливів у цифрових системах керування та регулювання з резервуванням щодо помилок виконання законів регулювання. Результати цих досліджень використано під час розробки ІОС і систем ФГУ - виборі циклів опитувань і технології збору сигналів за умов завдання цилів синхронізації в ІОС і ФГУ енергоблоків ТЕС і АЕС. Формалізовано завдання керування та регулювання. Розроблено типові алгоритмічні модулі САР і ФГУ, що набудовуються параметрично. Досліджено динамічні моделі об'єктів керування. Запропоновано математичний опис прогріву деталей енергоблоків довільної форми за пусків звичайними диференціальними рівняннями, одержаними на підставі точного розв'язку рівняння теплопровідності. Досліджено стійкість способів керування прогрівом і навантаженням турбоустановок за тепловим станом у разі стабілізації потоку тепла для прогріву. Результати досліджень способів навантаження, виконаних на базі реальних турбоустановках ТЕС були використано під час створення систем навантаження за пусків турбоустановок АЕС, а дані, одержані внаслідок виконаних теоретичних і експериментальних досліджень - у процесі розробки та введені до промислової експлуатації ІОС і ФГУ на серійних енергоблоках АЕС і реактором ВВЕР-1000, а також енергоблоках ТЕС, зокрема у складі АСУПТ нових енергоблоків на Хмельницькій і Рівненській АЕС. Одержані результати використовуються під час створення нових і модернізації діючих АСУПТ, на енергоблоках ТЕС України.

  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