Рассмотрены вычислительные аспекты решения задач рассеяния электромагнитных волн цилиндрическим включением в плоскослоистой среде. Основой решения задачи служит модифицированный метод нулевого поля. Эффективность такого подхода во многом определяется качеством вычислительных процедур. В этом контексте исследовано влияние масштаба и неравномерности сетки, покрывающей поперечное сечение объекта, при вычислении матричных элементов. Результаты проведенных вычислительных экспериментов подтверждают существенную роль выбора параметров сетки на точность получаемого решения.

Розглянуто схеми роздільного і спільного виробництва електроенергії на базі котелень, паротурбінних і парогазових технологій і зроблено порівняння їх ефективності. Показана можливість застосування парогазових технологій замість паротурбінних на теплових електростанціях.

На підставі числових розрахунків парогазової установки (ПГУ) показано, що для низькоекономічних (25 - 30 %) газотурбінної установки (ГТУ)-приводів, які експлуатуються на компресорних станціях магістральних газопроводів, доцільно будувати енергетичні паротурбінні надбудови, в яких параметри свіжої пари становлять більш високе значення для парової турбіни очікуваної потужності, що забезпечуватимуть ці параметри за рахунок додаткового спалювання палива в одному котлі-утилізаторі, куди скидаються вихлопні гази від усіх працюючих ГТУ-приводів. Як наслідок, збільшуються ккд ПГУ та потужність парової турбіни, а витрата додаткового палива становитиме 12 - 25 % від витрати палива в камерах згоряння ГТУ. Наведено межі параметрів ГТУ: ккд і температура вихлопних газів, для яких додаткове спалювання палива в ПГУ підвищує її економічність та потужність.

Наведено результати експериментів і повний матеріальний та тепловий баланс процесів газифікації за умов високотемпературного потоку для пилоподібного кам'яного вугілля й антрациту. Встановлено залежності ступеня конверсії вуглецю та нижчої теплоти згоряння газоподібних продуктів від коефіцієнта витрати газифікуючого агента та температури процесу. Обгрунтовано, що характер конверсії вуглецю пилоподібного вугілля у високотемпературному потоці визначається здебільшого особливостями високошвидкісного піролізу.

Представлены результаты расчетно-исследовательской работы по созданию тепловой схемы парового блока электростанции ПГУ-20, в которой реализуется бинарный парогазотурбинный цикл с высокой долей газотурбинной мощности. В основу проектирования и выбора оборудования блока положен метод энергетической оптимизации рабочих параметров с учетом максимального использования комплектующих изделий производства ОАО "СМНПО им. М. В. Фрунзе". Разработана тепловая схема парового блока электростанции ПГУ-20, проведено проектирование утилизационного парогенератора, исследованы возможности использования радиально-осевых и центростремительных паровых турбин.

Проаналізовано стан розвитку технології внутрішньоциклової газифікації вугілля для парогазових установок на твердому паливі. Описано результати експериментів з повітряної газифікації кам'яного вугілля України в циркулюючому киплячому шарі. Визначено вплив зольності вугілля, зольності киплячого шару та навантаження перетину реактора на основні технологічні характеристики. Показано, що збільшення теплоти згоряння синтез-газу та хімічного ККД процесу за високого ступеня конверсії вуглецю може бути досягнуте за рахунок організації допалювання вуглецю донної золи в передтопках фонтануючого шару, встановлених на виході з установки.

Обгрунтовано доцільність додаткового вводу нових потужностей для комбінованого вироблення електричної та теплової енергії в певних містах і населених пунктах Республіки Молдова шляхом спорудження сучасних парогазових установок. Це дозволить підвищити ефективність використання імпортованого природного газу орієнтовно на 20 %, а також забезпечити необхідний баланс електричної потужності та зменшення втрат у мережах. Наведено результати розрахунків для 40 міст і населених пунктів, здійснено вибір потужності ПГУ загальною електричною потужністю - 1 140 МВт і тепловою - 860 Гкал/год.

Розглянуто уточнену модель парогенератора теплової електростанції для розрахунків тривалих перехідних процесів в енергосистемах. В уточненій моделі парогенератора запропоновано використати різноманітні значення постійної часу для процесів підвищення та зниження тиску, а для процесу зниження тиску враховувати, крім основної повільної складової, також швидкозмінну складову, що відбиває динаміку тракту від парогенератора до турбіни.

Предложено критериальное уравнение для определения коэффициента эффективности тепломассообмена при конденсации пара из парогазовой смеси в контактном конденсаторе теплоутилизационного контура парогазовых установок. Определена граница эффективного использования конденсатора.

Розглянуто проблему спільної роботи паро- та газотурбінної енергетичних установок великої потужності. Запропоновано використовувати для роботи газотурбінної частини робоче тіло, нагріте до потрібної температури у додатковій топці газами спалювання низькосортного твердого палива.

В связи с необходимостью выбора и промышленного освоения новых для энергетики России и Украины эффективных угольных технологий необходим объективный анализ накопленного мирового опыта. На основе исследования известного массива данных по новому альтернативному направлению парогазовой угольной энергетики предложены классификация и типизация технологических схем угольных парогазовых установок, сравнительных расчетов их эффективности, оценки состояния и перспективы их развития.

Розроблено принципи проведення маловитратної модернізації енергогенерувального обладнання електростанцій Харківщини. Запропоновано методику проведення маловитратної модернізації, яка базується на використанні ряду заходів щодо зміни елементів проточної частини, спроектованих з урахуванням новітніх наукових і конструкторських досягнень. Наведено нові підходи до модернізації пристроїв, що виловлюють вологу в циліндрах низького тиску, виконаних з застосуванням жолобчастих поверхонь на периферійних обводах вологопарових східців і використанням у системах внутрішньоканальної сепарації сепараційно-випарного вилучення вологи. Досліджено явище формування окружної нерівномірності тиску в міжсхідчастому зазорі під впливом камер відбору. Запропоновано методику визначення граничних умов теплообміну на поверхнях камер відбору. Розглянуто проблему захисту від корозії теплових мереж і котлів з поперечними зв'язками з метою продовження термінів їх експлуатації.

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.

Проаналізовано можливості створення великих газифікаційних комплексів для підвищення ефективності використання вугілля. На базі здійсненого аналізу рекомендовано створення таких систем як джерел енергоресурсів для роботи сучасних парогазових електростанцій різного типу, в т.ч. ТЕЦ для забезпечення комунальних потреб у тепловій енергії.

Наведено метод збільшення горючої складової палива в існуючих процесах внутрішньоциклової газифікації вугілля шляхом зменшення утворення сажі. Проаналізовано одержання замінника природного газу, як висококалорійного палива, яке можна спалювати в камерах згорання ГТД на базі пиловугільних ПГУ без реконструкції існуючих установок. Напрямок використання одержаного вихідного продукту зумовлений високим ступенем ефективності роботи парогазових установок та їх підвищеною маневреною здатністю.

Приведены данные предэскизных проектов перспективных энергетических парогазовых установок (ПГУ) на основе газотурбинных установок (ГТУ) большой мощности, в том числе ГТД-110, выполненных по бинарной схеме и по схемам газотурбинных надстроек. Разработаны технические предложения для тепловых и механических схем мощных энергетических ГТУ и ПГУ на их основе с кпд 62 - 63 %.

На базі математичного моделювання, із використанням технології Mathcad Calculation Server наведено приклади дослідження деяких циклів ПГУ. Показано, що загалом, крім існуючих способів (підвищення температури газу на вході у газову турбіну, оптимізація параметрів пари на вході у парову турбіну, використання багатоконтурних котлів-утилізаторів, тощо) ускладнення циклу ПГУ, а саме проміжний стиск з охолодженням циклового повітря у ГТУ та проміжний підвід теплоти до робочого тіла у ГТУ, дозволяє підвищити електричний ккд ПГУ. Також показано, що існують оптимальні значення параметрів ускладнення циклу ПГУ (степінь проміжного стиску повітря та степінь проміжного розширення газу у ГТУ), за яких ккд ПГУ досягає максимуму.

Предложена схема парогазовой установки с котлом-утилизатором с внутрицикловой подготовкой топлива. Применение внутрицикловой подготовки топлива позволяет значительно повысить мощность парогазовой установки с одновременной экономией газа.

Проаналізовано передумови здійснення нагальних заходів щодо модернізації і технічного переозброєння парку маневрених теплових електростанцій на основі широкого впровадження сучасних газотурбінних технологій і комбінованих парогазових установок з використанням вітчизняної техніки, наявних і нетрадиційних паливних ресурсів, включаючи відновлювані джерела і водневий цикл.

Досліджена ефективність роботи парогазової установки (ПГУ) на базі теплофікаційної турбіни потужністю 4 МВт. Визначені оптимальні схеми компоновки ПГУ і показники їх роботи.