Індекс рубрикатора НБУВ: З361-042

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлено монографію, в якій наведено схеми, процеси, матеріали, конструкції, моделі реакторів, і парогенераторів енергоблоків атомних електростанцій (далі – АЕС), газо-паротурбінних установок теплових електростанцій (далі – ТЕС), їх систем та устаткування.

This paper is devoted to the development and research of an advanced approach to automatic control of the heat output of the boiler when compensating the load disturbances by regulating the composition of the combusted hydrocarbon fuel mixture. The proposed approach gives the opportunity to design the boiler's automatic control system (ACS) with the possibility of creating the conditions for the formation and determination of the current calorific value of the gases mixture, which corresponds to the current heat load of the boiler, as well as determining the flue gas flow and temperature in the boiler. The implementation of the developed approach of the boiler's load control allows for providing a constant nominal flue gas flow at any level of heat output. The fuel composition control process consists of mixing certified and noncertified hydrocarbon gases, which ensures maximum efficiency and compliance with environmental emission standards. The effectiveness study of the proposed approach is carried out in the development of the heat output ACS for the GM-50 boiler and conducting a computational experiment of operating at a power different from the nominal one. The obtained results fully confirm the high efficiency of the developed approach, as well as the expediency of its application for boilers of various types and capacities when operating at a power different from the nominal one.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361 + З384-51

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Опалювальні котельні

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено експериментальні дані щодо емісії оксидів азоту, отримані при експлуатації парогенераторів ТПП-210А Трипільської ГРЕС, що працюють на пиловугільному паливі і на природному газі. Виконано аналіз та узагальнено дані щодо вмісту оксидів азоту в продуктах згоряння залежно від режимних факторів роботи парогенераторів. Показано можливість зниження рівня утворення оксидів азоту при одночасному підвищенні коефіцієнта корисної дії парогенераторів.

Установлені оптимальні параметри швидкісних режимів циклічного рекристалізаційного відпалу, перестарювання та поверхневого алітування заготовок із холоднокатаної тонколистової сталі 08кп, які забезпечили необхідну структуру й властивості для якісного та бездефектного виготовлення холодним деформуванням електрозварних трубок паронагрівачів та сприяли підвищенню їх довговічності в процесі експлуатації в умовах підвищених температур, значного тиску та агресивного середовища.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361-042.03

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З361-042.-02

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж26970 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - розроблення методології дослідження можливості подальшої експлуатації барабанів котлоагрегатів теплоелектростанцій після вичерпання їх паркового ресурсу. Під час тривалої експлуатації барабанів котлоагрегатів енергоблоків ТЕС, які працюють за дії високого тиску, підвищеної температури, повторно змінних циклічних навантажень, впливу корозійно-активного робочого середовища, водно-парової суміші, напружений метал барабанів деградує, в околах концентраторів напружень утворюються різного роду дефекти та пошкодження, які можуть призводити до виходу з ладу та навіть масштабних катастрофічних руйнувань. Запропонована методика надає змогу встановити залишковий експлуатаційний ресурс барабанів та намітити шляхи їх ощадливішої експлуатації. Методику комп'ютерного моделювання процесів деформування барабана котла високого тиску за різних режимів його експлуатації побудовано на основі співвідношень просторово-тривимірної термопружнопластичності з використанням методу скінченних елементів. Розроблена методика надає змогу встановити сумарне значення параметра накопиченої пошкоджуваності металу барабана та його залишковий експлуатаційний ресурс. Розроблено методологію дослідження стану барабанів котлоагрегатів теплоелектростанцій за рівнем накопиченої пошкоджуваності металу, беручи до уваги визначені максимальні напруження за різних режимів їх промислової експлуатації. Запропонована методика моделювання надасть змогу встановити залишковий експлуатаційний ресурс барабанів котлоагрегатів теплоелектростанцій та намітити шляхи їх ощадливішої експлуатації.

В Україні на теперішній час налічується більше 6000 котельних установок теплопродуктивністю до 1 Гкал/год з коефіцієнтом корисної дії (ККД) близько 70 %, що потребують заміни чи модернізації, 40 % котлів експлуатуються з ККД менше 82 %, близько 11 000 котлоагрегатів потужністю від 100 кВт до 1 МВт знаходяться в експлуатації більше 20 років. Хоча частка цих котлоагрегатів в системі комунальної теплоенергетики України не перевищує 14 %, прогнозована економія природного палива в цих котлах складає більше 130 млн кубометрів на рік. Таким чином підвищення ефективності процесу спалювання палива в котлоагрегатах малої та середньої потужності є актуальною задачею. Представлено результати створення способу та його апаратної реалізації для підвищення швидкодії та достовірності контролю процесу спалювання палива в котлоагрегатах на основі вимірювання концентрацію залишкового кисню у відхідних газах. Розроблений спосіб реалізується ступінчастою корекцією співвідношення повітряно-паливної суміші, що надходить в топку котла для спалювання, за зворотними сигналами від широкосмугового кисневого сенсора виробництва Bosch, що знаходиться у відхідному каналі. Регулювання співвідношення "повітря-паливо" з автоматичним налаштуванням частоти обертання дуттєвого вентилятора залежно від кількості природного палива, що надходить для спалювання, забезпечує малотоксичне спалювання палива з незначними викидами оксидів азоту та монооксиду вуглецю, та високий ККД. Додатково застосування частотно-регульованого електроприводу в системі керування процесом спалювання дає змогу зменшити енергоспоживання на 30 - 40 %, усунути пускові струми та перевантаження двигуна, зменшити механічний знос устаткування, збільшити термін служби контактно-комутаційної апаратури. В цілому, розроблена система надає змогу оптимізувати режим спалювання палива із врахуванням фактичних умов, режимів роботи котлоагрегату та характеристик палива; знизити питомі витрати палива мінімум на 10 %; зменшити рівень викидів оксидів азоту до 40 % та монооксиду вуглецю до 50 %; підвищити ККД мінімум на 5 %; якісно спростити роботу обслуговуючого персоналу котлоагрегату.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

This paper reports an experimental study into the combustion of alternative gases in the form of a mixture of propane-butane with air and carbon dioxide after a stabilizing flat module whose both sides are flown around with an airflow. The ballasted fuel was fed by jets into the airflow from the holes located on the side walls of the stabilizer. In this case, the fuel and air were partially premixed. It was established that when ballasting fuel with inert admixtures, the length of the torch and the maximum temperature gradually decreased while nitrogen oxide emissions decreased. With an increase in the content of ballast in fuel, combustion breaks. The dependence of torch stability on the relative consumption of ballast has been established. To stabilize the combustion, highly reactive fuel is supplied to the recirculation zone after a stabilizer from a separate collector. Ballasted fuel passes through the next torches of high-temperature fuel; the all fuel combustion process takes place. The combined scheme of mixture formation makes it possible to adjust fuel consumption in the zones and thus maintain a stable burner power. In the case of supplying all fuel to the recirculation zone after the stabilizer, a so-called "rich" detachment is possible when the torch is detached from the stabilizer. When working under such modes, highly reactive fuel is supplied from the holes on the side walls of the stabilizer, which are placed closer to its detachment edges than the holes for the supply of ballasted fuel. At the same time, the jets of ballasted fuel also pass between the torches of highly reactive fuel so there is joint combustion of all fuel.

The issue related to the conditions for creating the required temperature regime of fire when testing structures for fire resistance has not been studied in detail up to now. That necessitated determining the technical conditions under which it is possible to comply with the standard temperature regime of fire in the fire chamber of the furnace. The influence of the design parameters of the fire furnace chamber on the condition of compliance with the standard fire temperature regime when tested for fire resistance has been established. One of the most effective methods for examining such an impact is computer simulation. A computer model of the fire furnace was built on the basis of a comprehensive analysis and earlier work on the study of such furnaces, taking into consideration technical characteristics, in particular, geometrical parameters, fuel and air supply systems. The obtained research results are a prerequisite for scientific substantiation of the design parameters of fire furnaces and their engineering systems, which is necessary to comply with the standard temperature regime of fire in the furnace fire chamber. This makes it possible to provide the necessary conditions for testing building structures for fire resistance in compliance with the requirements of the relevant standards. The computer model constructed makes it possible to create the necessary temperature regime in the fire chamber of the furnace (in this study, the standard temperature of fire). As a result of the study, the technical parameters of the fuel supply and ventilation system were determined, which ensure compliance with the standard temperature regime in the fire chamber of the furnace. That makes it possible to build an automated complex of the testing process for fire resistance of building structures. In addition, the data obtained can be the basis for the design of such fire furnaces with the ability to comply with different fire temperature regimes without the intervention of the operator.

A study was carried out and the optimization process was carried out for one of the types of equipment for autonomous heat supply using renewable resources - a tubular pellet heater. The research is expedient, since there is no mathematical model of the unit operation for the pellet combustion unit, there is only a set of experimental results indicating the inconsistency of the criteria presented to it. As a result of the research, new algorithms have been obtained: firstly, an algorithm for selecting (multi-criteria optimization) the operating mode of the unit for burning pellets of tubular heaters, and secondly, algorithms for choosing, according to several criteria, the parameters of the heat exchange unit of a tubular heater with a screen. A set of algorithms for multicriteria optimization with binary selection ratios has been developed for tubular pellet heaters in full, including a pellet combustion unit and a heat exchange unit. Selection functions have been defined for a pellet combustion unit using dimensionless complexes based on experimental results. For a block of a tubular heat exchanger with a screen, a selection function is built taking into account the criteria of functioning and a mathematical model of the heater in the form of a system of nonlinear ordinary differential equations. The practical significance of the algorithm for selecting the operating mode for the pellet combustion unit lies in the possibility of obtaining the most preferable (optimal, taking into account many criteria) parameters in the entire range of permissible parameters, and not only among the experiments carried out. The practical significance of optimization algorithms for a heat exchange unit lies in the ability to select specific parameter values during design - the thermal power of the heater, air flow, the length of the tubular part and the screen, their diameters, taking into account several selection criteria.

Надано класифікацію обладнання, що працює під тиском та представлено типи цього обладнання. Розглянуто вимоги щодо проектування, виготовлення, монтажу та експлуатації обладнання, що працює під тиском. Досліджено порядок обліку введення в експлуатацію цього обладнання. Наведено приклади аварій посудин і розглянуто причини їх виникнення. Надано організаційно-правові засади здійснення державного ринкового нагляду в Україні. Проаналізовано основні положення нормативних документів, що регламентують безпеку обладнання, що працює під тиском.

Індекс рубрикатора НБУВ: З361-082

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проаналізовано наявний парк та можливості заміни антрацитових й переведених на природний газ котлів малої та середньої потужності. Обгрунтовано, що реконструкція з переведенням на біомасу доцільна для котлів тепловою потужністю понад 5 МВт. Основна проблема при цьому - зменшення теплосприйняття топкових екранів та збільшення виносу тепла до конвективної шахти за рахунок збільшеної питомої витрати продуктів згоряння біомаси. На основі аналізу зміни характеру топкових процесів та перерозподілу теплообміну в котлі визначено критерії можливості переведення котлів із викопного палива на біомасу з максимальним використанням наявного обладнання. Найбільш прийнятним паливом для цього визнано гранули з агровідходів та відходів деревини. Розроблено та розрахунково обгрунтовано технічні рішення з реконструкції котла зі щільним шаром паропродуктивністю 20 т/год на антрациті (24 т/год на природному газі) з переведенням на спалювання гранул з біомаси та/або газового вугілля без зміни габаритів топки та без втрати теплової потужності за рахунок компенсації зниженого теплосприйняття топки збільшенням поверхні водяного економайзера з відповідним зменшенням повітропідігрівача. Технічні рішення апробовано при реконструкції 4 котлів "Бабкок-Вількокс" Хоростківського цукрового заводу. Спільне спалювання гранул біопалива з вугіллям реалізовано у діапазоні часток компонентів від 0 до 100 %. При спалюванні гранул недопал у золівиносі практично відсутній, відкладення золи на конвективних поверхнях самоочищаються за кілька годин роботи на газовому вугіллі. Розробка дала можливість вирішити проблему реновації старих котлів з розширенням їх паливної бази та покращенням екологічних показників за рахунок використання біомаси.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.6-18 + З361-04

Рубрики:

Інші види покриттів металів

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З361

Рубрики:

Парові котли.Котлобудування

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано можливість модернізації котлів типу ТВГ-8М, ТВГ-8 та НИИСТУ-5, що експлуатуються в Україні, з приведенням їх техніко-економічних показників до сучасного європейського рівня. Розроблено проекти модернізації котлів, що полягають у заміні поверхонь нагріву в конвективних шахтах існуючих котлів без збільшення їх габаритних розмірів, з використанням конвективної частини з труб діаметром 32 x 3 мм та заміні пальникових пристроїв на розроблені нові подові щілинні типу МПИГ-3. Показано, що за результатами промислових впроваджень досягнуто коефіцієнти корисної дії 94 - 96 % котлів типу ТВГ-8М (ТВГ-8) у робочому діапазоні їх навантаження та отримано розрахунковий ККД 92 - 94 % для котлів НИИСТУ-5. Експериментально доведено, що при установці спеціальних каліброваних сопел-дозаторів замість просвердлених отворів у колекторах газових пальників вдається утримувати геометрію сопла (витрату природного газу пальником у залежності від тиску) незмінною протягом усього терміну експлуатації. Показано технічну можливість спалювання в подових щілинних дифузійних пальниках типу МПИГ-3 також біогазу та сумішей природного газу з воднем при заміні лише соплового апарату.