На основе математического моделирования регенеративной камерной печи проведены исследования влияния длины факела, доли топлива, сжигаемого в рабочем пространстве печи вне регенеративной горелки и времени реверса печных газов на равномерность нагрева крупнотоннажной садки по длине рабочего пространства печи. Сделаны выводы о влиянии условий сжигания топлива на стандартность нагрева садки и предложены оптимальные параметры, обеспечивающие высокое качество и скорость нагрева садки.

Розглянуто основні аспекти тепловологісної обробки газів у газовому тракті газоспоживаючої котельної установки з теплоутилізатором і визначено умови, за яких забезпечується відсутність конденсатоутворення в її димарі. Одержано формули для визначення результуючої зміни температури і вологовмісту газів у разі підмішування до них одночасно кількох газоподібних теплоносіїв.

Проаналізовано рівняння, одержані різними авторами для розрахунку економії палива від нагрівання повітря відхідними продуктами згоряння промислових печей. Запропоновано ввести до традиційного рівняння експериментально одержаний коефіцієнт, який враховує вплив конструктивних і режимних особливостей методичних і камерних нагрівальних печей на економію палива від рекуперації теплоти відхідних продуктів згоряння.

Одержано математичну модель, що дозволяє розраховувати кратність розбавлення повітрям відпрацьованих димових газів від спалення природного газу з метою одержання газоповітряної суміші з заданою температурою. На базі моделі у вигляді системи рівнянь одержано нелінійну регресійну модель, яку можна використовувати для комп'ютерного керування змішуванням. Побудовано номограму, що дозволяє швидко оцінити необхідну кратність розбавлення.

Институтом газа Национальной Академии наук Украины разработаны новые экологически чистые и энергосберегающие технологии использования отходящих агломерационных газов в качестве окислителя горения топлива в котлах ТЭЦ и ПВС, зажигательных горнах собственных агломерационных машин, воздухоподогревателях доменных печей и доменных печах, собственном процессе спекания агломерационной шихты, в вагранках литейных цехов, отоплении коксовых печей.

Проанализирована эксерго-технологическая, теплоэксергетическая и эксерго-экономическая эффективность различных схем утилизации теплоты отходящих газов стекловаренных печей и котельных агрегатов, на основании анализа предложены рекомендации по применению указанных схем с учетом особенностей данного производства и конкретной схемы утилизации.

Рассмотрен комплексный подход к оценке эффективности систем утилизации теплоты энергетических установок. Предложены разработанные на его основе критерии оценки эффективности. С помощью указанных критериев проведен поэлементный анализ эффективности утилизатора теплоты отходящих газов газопоршневого двигателя, входящего в теплоутилизационную схему для нагрева воды систем отопления. Определена целесообразность применения исследуемой теплоутилизационной схемы с учетом дополнительных технологических факторов.

Проведено исследование энергопотребления крупнотоннажного производства окиси этилена ОАО "Казаньоргсинтез". Определен потенциал энергосбережения и разработана система утилизации высокопотенциальных вторичных энергетических ресурсов с использованием котла-утилизатора.

Розроблено методи просторового аналізу емісій парникових газів у енергетичному секторі та створено на їх базі геоінформаційні технології інвентаризації парникових газів на регіональному рівні. Розроблено математичні моделі та геоінформаційну технологію просторового аналізу процесів емісії парникових газів від пересувних джерел на рівні елементарних об'єктів, які передбачають врахування територіальної специфіки лінійних і площинних джерел емісії в секторах дорожнього, залізничного та позашляхового транспортів. Розроблено математичні моделі та геоінформаційну технологію просторового аналізу процесів емісії парникових газів від стаціонарних джерел у секторах виробництва тепло- й електроенергії, переробки палива, виробництва промислової продукції, видобутку паливних ресурсів, а також у житловому секторі. Розроблені моделі реалізовано у створеній геоінформаційній системі. Проведено числові експерименти з просторової інвентаризації викидів вуглекислого газу, метану та закису азоту в енергетичному секторі областей Західної України. Досліджено загальну невизначеність одержаних результатів і запропоновано методи її зниження.

Досліджено питання удосконалення роботи системи регенерації скловарних печей з метою підвищення ефективності використання палива. Наведено методику розрахунку коефіцієнтів теплообміну в насадці регенераторів з урахуванням особливостей їх роботи. З використанням удосконаленої математичної моделі створено обчислювальний програмний комплекс і досліджено теплові режими регенераторів, установлено вплив зміни комплексу режимних параметрів на ефективність роботи системи регенерації. Проведено діагностику теплових режимів, визначено вплив параметричних характеристик системи на роботу скловарної печі та величину економії палива. Розроблено рекомендації щодо підвищення ефективності роботи системи.

  Скачати повний текст

Здійснено комплексні дослідження та визначено основні закономірності процесів тепломасообміну в пучках поперечно-оребрених труб у разі охолодження димових газів котельних агрегатів нижчого за температуру їх точки роси. За результатами проведених досліджень обгрунтовано відповідні рішення, що стали основою методики теплового розрахунку конвективних поверхонь нагрівання за глибокого охолодження димових газів та ефективних систем теплоутилізації у газоспоживних котельнях. Розроблено типоряд теплоутилізаційного обладнання для котлів потужністю від 0,25 до 3,15 МВт. Проведено дослідження ефективності розробленого устаткування за стендових та експлуатаційних умов. Створено теплоутилізатори, які підвищують коефіцієнт використання палива в котлах на 3 - 8 % у разі їх застосування у системах опалення та на 5 - 12 % у разі використання для потреб гарячого водопостачання.

Вперше запропоновано формули для достовірного визначення коефіцієнтів тепловіддачі у мінірегенераторі з трубною насадкою за умов частої зміни періодів нагріву й охолодження труб і за великого температурного напору. Наведено збалансовий спосіб визначення середньої швидкості газоподібних теплоносіїв у даній трубі насадки регенератора за виміряними температурами газів і стінки труби. Показано, що за товщини стінки труб, яка менша або дорівнює 2,5 мм, температурне поле сталевої трубної насадки регенератора визначається без урахування поздовжньої теплопровідності труб з похибкою до 1 %. Одержано залежність коливання температури нагріву повітря від співвідношення витратної теплоємності повітря за період і теплоємності насадки. Встановлено, що для мінімізації матеріалоємності трубної насадки регенератора необхідно розподілити витрату газу всередині та на поверхні труб пропорційно площі поверхні теплообміну.

Проаналізовано перспективність використання замкнених газотурбінних установок (ЗГТУ) на викиді газоперекачувальних агрегатів з газотурбінним приводом. Проаналізовано вплив теплофізичних властивостей робочих газів ЗГТУ (повітря, водяна пара, діоксид вуглецю, гелій) на техніко-економічні показники комбінованої установки (ГТУ + ЗГТУ) та на параметри її термодинамічного циклу. Аналіз виконано з використанням у якості робочих газів ЗГТУ діоксиду вуглецю, повітря, водяної пари та гелію, які суттєво відрізняються за своїми теплофізичними властивостями. Встановлена можливість за номінальної потужності базової ГТУ 10 МВт генерування додаткової потужності замкненої ГТУ (залежно від виду робочих газів) від 1,4 до 2,0 МВт, досягнення енергетичного ккд комбінованої установки порядку 43 % та вторинної утилізації теплової енергії (за наявності теплового споживача), що дає змогу довести коефіцієнт використання палива у комбінованій установці до 67 %.

Розглянуто актуальні на сьогоднішній день проблеми забруднення повітряного басейну населених пунктів викидами продуктів згоряння, утворених в результаті нерегульованого спалювання газоподібних вуглеводнів промисловими установками виробничих об'єктів нафтогазового комплексу. Проведено аналіз процесів поширення шкідливих речовин у приземному шарі атмосферного повітря за межі санітарно-захисних зон підприємств. Наведено результати експериментальних досліджень турбулентного змішування димових газів у повітряному середовищі, які дозволили встановити величину ефективного коефіцієнта турбулентної дифузії. Це в подальшому дасть можливість побудувати аналітичну модель, яка б максимально відображала зміну в просторово-часовому вимірі параметрів розсіювання шкідливих речовин.

Представлены результаты моделирования работы регенеративных секционных теплообменников с неподвижной огнеупорной насадкой высокотемпературных плавильных комплексов с целью определения динамики изменения параметрических характеристик теплоносителей. Расчеты выполнены с использованием созданного автором програмного комплекса, позволяющего моделировать тепловую работу теплообменных устройств данного типа. Получены данные о характере изменения температур холодного и горячего теплоносителя, огнеупорной насадки по высоте теплообменника во времени с учетом особенностей работы секционных регенераторов. Это позволит использовать полученные данные для разработки эффективных многоступенчатых схем утилизации теплового потенциала дымовых газов стекловаренных печей.

Энергетическая утилизация сбросной теплоты компрессорних станций (КС) газопроводов, учитывая огромный потенциал такой теплоты, может стать серьезным фактором повышения эффективности работы КС. Существенные достоинства в реализации таких проектов имеют безводные технологии с использованием в качестве рабочего тела цикла Ренкина низкокипящих рабочих тел (НРТ), в частности пентана. Проведенные расчетные исследования паросилового цикла Ренкина теплоутилизирующей энергетической установки (ТУЭУ) на пентане позволили определить влияние изменения начальных параметров НРТ при начале процесса истечения пара в турбине из разных областей состояния пара - с граничной линии сухого насыщенного пара, из области перегретого пара и из сверхкритической области на эффективность ТУЭУ.

Проаналізовано сучасні схеми багатоступінчастої утилізації теплоти димових газів промислових скловарних печей безперервної дії. Для підвищення їх ккд запропоновано введення додаткового ступеня утилізації із застосуванням пластинчастих теплообмінників або теплообмінників з оребреними трубками.

Рассмотрены основные методы повышения энергоэффективности печных агрегатов. Проведен анализ способов утилизации тепла отходящих дымовых газов и интенсификации отвода теплоты. Приведен обзор и сравнение основных конструкций теплообменников. Рассмотрены области применения технологии импактных струй и показана ее универсальность. Показаны технологические и экономические преимущества рекуператоров с активными вставками, а также актуальность научной задачи по разработке теплообменников на основе технологии импактных струй.

Розглянуто способи утилізації теплоти відпрацьованих газів ГТУ, переваги та недоліки різних методів утилізації, область застосування одержаної теплоти.