Розглянуто стан теплоенергетики в Україні. З'ясовано, що через відставання її розвитку від західної Україна зазнає значних економічних збитків. Наведено ряд методів, використання яких дозволить зменшити ці збитки. Зроблено висновок про те, що без створення нової державної енергополітики, яка передбачала б наявність вільного ринку науково-технічної продукції, навряд чи можливо в найближчі роки подолати енергетичну кризу в Україні.

Описано термодинамічну модель перетворення енергії при горінні палива в роботу. Розкрито механізм виникнення втрат енергії при перетворенні її в теплоту і визначено шлях для їх зменшення.

Наведено результати дослідження закономірностей перетворення енергії палива в теплових машинах з використанням термохімічних перетворень палива для вдосконалення термохімічних процесів, що відбуваються під час горіння. Встановлено, що шляхом термохімічних перетворень зниження якості енергії палива можна використовувати для трансформації теплоти на більш високий температурний рівень в теплових циклах і за рахунок цього значно підвищити ККД теплотехнічних установок.

Исследованы истоки, условия и факторы, влияющие на зарождение, становление и развитие педагогической школы профессора Плотникова П.В. - доктора педагогических наук, профессора кафедры педагогики Донецкого национального университета. Освещены идеи новаторства в высшей школе, особенности подготовки студентов к будущей профессиональной деятельности. Доказана необходимость внедрения и распространения передового новаторского опыта в системе высшего образования Украины.

Наведено результати дослідно-промислових досліджень роботи сміттєспалювального чеського котла "Дукла" разом із спеціальним пристроєм для термохімічної переробки сміття у середині топки. Встановлено, що проведення попередньої термохімічної переробки у шарових топках дозволяє підвищити продуктивність котла на 10 - 30 %, знизити на 15 - 25 % витрати природного газу на підсвітку, на 3 - 7 % підвищити ККД котла, в 3 - 5 разів скоротити кількість шкідливих газоподібних компонентів, що викидаються в навколишнє середовище.

Розглянуто можливості утилізації відходів вуглевидобутку та вуглезбагачення, які містять значну кількість органічних (горючих) речовин. Показано, що найбільш доцільно використовувати методи термохімічної переробки відходів, зокрема, технологію внутрішньовідвальної газифікації та двоступеневе спалювання. Наведено оцінку економічної ефективності запропонованих заходів.

Описано теплову схему термохімічного методу спільного використання енергії палива та сонячної енергії в теплоенергетичних установках (ДВЗ, ГТУ, ТЕЦ, ПГУ, а також котлах). Показано, що таке спільне використання енергії палива та сонячної енергії дозволяє на 30 - 50 % скоротити витрату природного газу, замінити його сонячною енергією. За даних умов підвищення ефективності використання палива відбувається практично без будь-якої переробки самої теплоенергетичної установки. Відзначено, що живлення теплоенергетичних установок за такою схемою радикально вирішує екологічні проблеми.

Розглянуто можливість та доцільність широкого використання деревини замість дорогого імпортного палива для виробництва теплової й електричної енергії. Показано, що нова технологія двостадійної переробки деревини, розроблена в Інституті технічної теплофізики НАН України, дозволяє найбільш ефективно використовувати деревинний потенціал країни. На підставі техніко-економічного аналізу встановлено, що термін окупності заходів щодо заміни природного газу деревиною під час виробництва теплової й електричної енергії є трохи більшим за рік, а собівартість у даному випадку знижується на 20 %.

Описано новий спосіб та експериментальну установку для термохімічної переробки відходів деревини в затиснутому рухомому та фільтрованому шарі. Наведено результати експериментальних досліджень і показано високу ефективність способу.

Предложена новая схема солнечно-топливной электростанции, отличающаяся использованием процесса конверсии природного газа с продуктами сгорания за счет солнечной энергии и двух теплосиловых циклов - Дизеля и Брайтона. Схема обеспечивает высокий КПД преобразования энергии топлива в работу и срок окупаемости капиталовложений порядка 4 лет.

Приведена технология сокращения расхода природного газа на подсветку при сжигании низкосортных углей в пылеугольных котлах электростанций за счет добавки древесины в виде продуктов ее термохимической переработки. Приведены данные, свидетельствующие о том, что при "древесной подсветке" может быть сокращен расход природного газа на 10 - 15 %. Отмечено, что наибольшая эффективность технологии достигается, когда для подсветки в пылеугольных котлах электростанций используются городские древесные отходы.

Исследована возможность применения метода термохимической регенерации для повышения эффективности использования биотоплива (этанола) в двигателях внутреннего сгорания. Показано, что эта мера позволяет экономить до 21 % топлива.

Предложена новая технология производства синтез-газа из твёрдого топлива с использованием воздушного дутья. Балансовые расчёты подтверждают возможность реализации такого процесса.

Проведены широкие численные исследования эффективности применения термохимической регенерации для двигателя внутреннего сгорания, работающего на биогазе. Показано, что этот метод позволяет существенно повысить кпд двигателя - на ~ 5,5 % (абс.) на оптимальных режимах.

Проанализированы возможность и целесообразность применения метода термохимической регенерации теплоты для повышения эффективности использования природного газа в различных теплоэнергетических установках.

Предложена новая схема парогазовой установки (ПГУ) с термохимической регенерацией путем конверсии природного газа в продуктах сгорания. Термодинамические расчеты свидетельствуют, что эта схема обеспечивает повышение кпд на 5,8 - 7,7 % по сравнению с традиционными ПГУ.

Предложена новая схема газотурбинной установки с комбинированной системой термохимической и воздушной регенерации. В сравнении с воздушной регенерацией новая схема позволяет повысить кпд установки на 4,5 - 5,5 % и снизить выбросы вредных веществ.

Предложена новая схема газотурбинной установки, отличающаяся совместным использованием термохимической и паровой регенерации. В сравнении с традиционной схемой воздушной регенерации новая схема позволяет повысить кпд установки на 5,7 - 6,5 % и существенно уменьшить эмиссию вредных веществ в атмосферу.

Обсуждена возможность и целесообразность перевода существующих отопительных котлов с природного газа на фрезерный торф. Показано, что новая технология сжигания фрезерного торфа с предварительной термохимической переработкой, разработанная в ИТТФ НАН Украины, позволяет наиболее эффективно, с высокими экономическими и экологическими показателями, заменить природный газ фрезерным торфом практически без реконструкции котлов. На основании технико-экономических расчетов установлено, что срок окупаемости внедрения предлагаемой технологии не превышает одного года.

Разработана новая схема использования энергии атомного гелиевого реактора для конверсии природного газа в продуктах сгорания. Схема позволяет повысить эффективность использования энергии на 8,75 - 16 % (абс.).