Розроблено математичну модель роботи геліопокрівлі у системі теплопостачання. Теоретично одержано математичну залежність розрахунку температури нагріву теплоносія в баці-акумуляторі від інтенсивності теплового потоку та часу опромінення. Проведено планування повного факторного експерименту, описано процес проведення замірів та вимірювальну апаратуру, математичне оброблення одержаних результатів та представлення у вигляді графіків, номограм та аналітичних залежностей.

В Україні відбулося скорочення поставок донецького антрациту та пісного вугілля на ТЕС, що його використовували як основне паливо. У роботі вперше вдалося розв'язати науково-практичні проблеми, зокрема, забезпечити можливість безпечного та економічного спалювання твердого палива з технічними характеристиками, відмінними від проектних, на котлах Трипільської ТЕС. Наведені результати випробувань котла ТПП-210А у діапазоні навантажень від 331/334 до 499/500 т/год (відповідно корпус А/корпус Б) у двокорпусному режимі роботи та у разі навантаження 415 т/год в однокорпусному режимі за спалювання палива з технічними характеристиками, відмінними від проектних (вугілля з Південно-Африканської Республіки), надали змогу визначити вплив надлишку повітря у режимному перетині на роботу котла, а також відкоригувати режимну карту його роботи.

Теплова енергетика України базується на вугільних енергоблоках, більшість з яких побудовані у 60 - 70 рр. минулого століття, та вичерпали свій технічний ресурс, знаходиться в критичному стані. На даний момент часу їх ще використовують для покриття у пікових навантажень, вони працюють у недовантаженому режимі, їх часто зупиняють, через що техніко-економічні показники їх роботи погіршуються, а у навколишнє середовище вони викидають значну кількість шкідливих речовин, будучи у списку лідерів найбільших забруднювачів атмосферного повітря, водних об'єктів і грунтів. Всі технологічні та екологічні проблеми теплової енергетики можна вирішити, наприклад, використовуючи в комбінованій парогазовій енергетичній установці паровий і газовий цикл генерації електричної енергії. Запропоновано можливі схеми компоновки таких установок. Характерною особливістю таких установок є використання для роботи газової частини продуктів спалювання твердого низькоякісного палива, зокрема кам'яного вугілля. Запропоновано різні варіанти формування робочого тіла газових турбін - від передачі тепла з котельного агрегату в контур газової турбіни за допомогою теплових трубок, використання двохступеневого спалювання помеленого вугілля, аж до розділення атмосферного повітря на суміші збагачені азотом і киснем. В останньому випадку перша з них циркулює у газовому циклі, а суміш, збагачена киснем, подається на спалювання, чим досягається значне зменшення утворених окиснів азоту.

Енергетичне забезпечення суспільного життя будь-якої держави лежить в основі концепції його сталого розвитку. Енергетика України, зокрема теплова, перебуває в передкризовому стані з причини майже повної зношеності технологічного обладнання та великих обсягів викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря. Акцентовано увагу на необхідності її технічного переоснащення з врахуванням сучасних досягнень, наукових розробок та існуючих проблем у покритті пікових навантажень з одночасним зниженням екологічних ризиків. Таке завдання вирішується шляхом використання для генерування електричної енергії комбінованих парогазотурбінних енергетичних установок, які можуть працювати на вітчизняному вугіллі низької якості. Робота газового циклу генерування забезпечується продуктами газифікації кам'яного вугілля з використанням циркулюючого киплячого шару, а також додаткової топки циклонного типу. Проведено аналіз придатності відомих коефіцієнтів маневровості та мобільності, а також запропоновано коефіцієнти питомих валових викидів для оцінювання екологічності та ефективності роботи комбінованих парогазотурбінних енергетичних установок, у випадку спільного використання генерування за паровим і газовим циклами. Це дозволить значно "м'якше" проходити пікові навантаження, збільшити діапазон зміни потужності енергоблоків та суттєво зменшити викиди шкідливих речовин в атмосферне повітря.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361-082.05

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Аналіз існуючих способів та схем підігрівання повітря продуктами згоряння палива у хвостових поверхнях нагрівання котла вказує на те, що такі заходи надають змогу підвищити економічність і надійність енергоустановок, а також підвищити ккд котельних установок. Наведено результати дослідження економічних показників роботи модернізованого РПП-98 котла ТГМП-314А енергоблоку 300 МВт на природному газі в діапазоні зміни навантаження енергоблоку 160 - 260 МВт та на мазуті у діапазоні зміни навантаження енергоблоку 200 - 260 МВт. Досліди проводилися за стабільного режиму роботи котла у два етапи: за відключеної та за включеної схемами відсмоктування середовища з ущільнень РПП. Середнє збільшення ккд котла брутто складає 0,35 % під час роботи котла на природному газі та на мазуті у зазначеному діапазоні навантажень. Присмокти повітря у РПП за навантажень енергоблоку 160 - 260 МВт за включеної схеми зменшуються у порівнянні з відключеною схемою у середньому на 7 %.

Враховуючи екологічну ситуацію, яка є на сьогоднішній день, котел ВР5-CEX-22-64-485 фірми SEFAKO з паливнею BioGrate є економічним та екологічно ефективним елементом енергетичного блоку. Він забезпечує номінальні параметри температури та тиску перегрітої пари у пароводяному тракті, допустиму нормами концентрацію агресивних газів на виході з котла у діапазоні навантажень від 40 до 100 % номінального під час спалювання біопалива.

Технологія газифікації деревної біомаси є актуальною задачею, вирішення якої надасть змогу створити екологічно чисте джерело енергії, яке є альтернативою спалюванню викопних палив та газифікації вугілля. Вона надає змогу розв'язати проблеми екологічної утилізації промислових і побутових відходів деревини, одержання дешевої енергії та покращання екологічного стану довкілля. На основі аналізу теоретичних положень та експериментальних досліджень доведено можливість перероблення деревини під час газифікації у газогенераторі з суцільним шаром на газоподібне паливо з нижчою теплотворною здатністю у 1,5 разу більшою, ніж у газоподібного палива, одержаного іншими газогенераторами такого типу. За результатами експериментальних досліджень одержано регресійні залежності теплоти згоряння синтез-газу під час газифікації низькосортних палив від фракційного складу палива, кількості повітря, висоти шару палива. Одержані рівняння регресії можуть бути основою для проведення досліджуваного процесу та раціонального керування ним. Маючи рівняння залежності вхідних факторів від вихідного параметра, можна прогнозувати всі можливі значення параметра оцінки досліджуваного процесу за будь-яких значень факторів, що знаходяться між верхнім та нижнім рівнями.

Розроблено принципи побудови математичної моделі системи передачі тепла, найпростішими елементами якої вибрано елементарний теплообмінник, дільники та змішувачі потоків теплоносія, для яких характерна найпростіша схема руху теплоносіїв. Це нанадає можливість реалізувати математичний опис різних систем передачі тепла без наступного виділення дискретних складових частин теплообмінних апаратів, що надасть змогу підвищити ефективність аналізу роботи теплообмінників.

Досліджено кінетику гомополімеризації лаурилметакрилату в бензолі. Одержано поліметакрилатні присадки кополімеризацією лаурилметакрилату з метилакрилатом у бензолі та досліджено їх фізико-хімічні властивості. Показано вплив концентрації та складу присадки на реологічні властивості індустріальної оливи І-20А. Встановлено оптимальну концентрацію присадки в оливі І-20А, за якої покращуються в'язкісно-температурні, депресорні та протизношувальні властивості.

Проаналізовано перспективи розвитку сонячної енергетики у світі. З існуючих видів поновлюваних джерел енергії найбільш перспективною за масштабами ресурсів, екологічною чистотою та поширеністю є сонячна енергія (СЕ). Це підтверджують результати експериментальних робіт, проведених у галузі геліоенергетики. Перевагами СЕ у порівнянні з традиційними видами палива, є: можливість використання СЕ практично на всіх ділянках земної поверхні; можливість безпосереднього перетворення СЕ на теплову або електричну; можливість одержання високотемпературних теплоносіїв. Кількість СЕ, яка надходить на Землю, перевищує енергію всіх світових запасів нафти, газу, вугілля та інших енергетичних ресурсів. Встановлено, що найбільш доцільним та економічно вигідним є поєднання сонячного колектора з конструктивними елементами будівлі. Описано результати досліджень надходження сонячного випромінювання на сонячний колектор. Досліджено енергетичну ефективність геліопокрівлі у гравітаційній системі сонячного теплопостачання. Встановлено залежність ефективності геліопокрівлі від кутів падіння теплового потоку та його інтенсивності. Визначено вплив факторів на ефективність геліопокрівлі. Проаналізовано зміну кількості теплоти в баку-акумуляторі залежно від інтенсивності теплового потоку та часу опромінення.

Розглянуто основні проблеми, які виникають під час розв'язання задачі оптимізації роботи теплотехнічного устаткування, коли за умов експлуатації фактичний стан його суттєво відрізняється від проектного. Застосовано метод режимних розрахунків, який надає змогу визначити наслідки внесених змін у теплопередавальну систему на основі відомих тільки вхідних та вихідних температур теплоносіїв у початковому режимі. Котел ТП-100 зображено у вигляді поєднання конвективних поверхонь нагріву (повітропідігрівач, економайзер, первинний пароперегрівач та проміжний пароперегрівач), які розглядаються як конвективна теплопередавальна система котла. Розроблено спеціальну структурну схему та відповідну математичну модель повітропідігрівача котла ТП-100 як системи взаємозв'язаних теплообмінників. Одержані результати можна використати як новий методичний апарат розрахунків повітропідігрівачів, а також як апарат для виявлення можливих удосконалень об'єкта.

Надано результати експериментальних досліджень системи сонячного телпостачання із геліостіною в режимі цирикуляції. Описано результати досліджень надходження випромінювання на геліостіну. Встановлено графічні залежності температури нагріву теплоносія на вході та виході геліостіни, а також в баку-акумуляторі та кількості тепла, що отримала геліоустановка від часу опромінення її джерелом тепла.

Розглянуто методику розрахунку ефективності роботи систем централізованого теплопостачання на основі теплових балансів з урахуванням втрат тепла.

Висвітлено актуальні проблеми підвищення ефективності систем сонячного теплопостачання із плоскими сонячними колекторами та комбінованими геліонагрівниками. Розглянуто проблему використання енергії сонячного випромінювання, його практичного застосування у виробництві та в побуті та місце геліоенергетики у Державній програмі енергозбереження України. Охарактеризовано сучасний стан сонячного теплопостачання, планування експериментів у наукових дослідженнях систем сонячного теплопостачання та опрацювання експериментальних даних. Увагу приділено дослідженням із дискретною та потрійною орієнтацією сонячних колекторів. Наведено лабораторні та натурні дослідження систем теплопостачання, подано рекомендації щодо практичного використання результатів досліджень.

Розглянуто процедуру водяного миття та подальшого сушіння котла ТП-10. Термічне сушіння зовнішніх поверхонь нагрівання котла здійснюється подачею в його пароводяний тракт живильної води з загальностанційного трубопроводу.

Наведено переваги використання присадок в індустріальних оливах. Одержано поліметакрилатні присадки на основі лаурилметакрилату та метилакрилату в бензолі та досліджено їх фізико-хімічні властивості. Якісний склад присадки підтверджено результатами інфрачервоної спектроскопії. Показано вплив концентрації та складу присадки на реологічні властивості оливи І-20А. Описано криві в'язкості для одержаних систем. За одержаними величинами кінематичної в'язкості знайдено значення індекса в'язкості для кожного зразка. Досліджено депресорні властивості мастильного матеріалу. Зведено у таблицю експлуатаційні властивості індустріальної оливи з вмістом присадки 1 - 4 % (мас.). На чотирикульковій машині тертя проведено випробування протизношувальних властивостей легованої індустріальної оливи І-20А. Встановлено оптимальну концентрацію присадки в оливі, за якої покращуються в'язкісно-температурні, депресорні та протизношувальні властивості. Запропоновано застосовувати одержаний мастильний матеріал для боротьби з тертям і зносом елементів устаткування електричних станцій.

Розглянуто процес корозії зовнішніх поверхонь нагрівання водогрійних котлів ПТВМ-180 і КВГМ-180, а також котлів ТЕС під час простоювання їх у резерві та розроблено методи боротьби з нею, враховуючи конструктивні особливості устаткування. Запропоновано заходи та схему для забезпечення оптимальних умов перебування котлів у резерві.

Використано розроблений ексергетичний метод аналізу роботи одноступеневих хладонових холодильних машин split-кондиціонерів. Встановлено ексергетичний ккд і втрати ексергії для split-кондиціонерів фірми "FUJITSU" різної холодопродуктивності.

Розв'язано актуальну наукову задачу, що полягає у розробленні математичної моделі теплового режиму приміщення та системи теплопостачання будинку з урахуванням теплообміну на зовнішніх огороджувальних конструкціях і на теплопередавальних поверхнях.