Розглянуто особливості послідовного удосконалення комплексної системи утилізації теплоти відхідних газів котлоагрегатів, призначеної для підігрівання і зволоження дуттьового повітря. Для максимального підвищення ефективності системи запропоновано застосування теплового насоса.

Розроблено нове обладнання для утилізації теплоти відхідних газів газоспоживальних котлів із використанням комбінованої теплоутилізаційної системи підігрівання та зволоження дуттєвого повітря. Описано теплоутилізаційну систему, загальний вигляд теплоутилізаційного агрегата та принципову схему приєднання його до котла. Наведено дані теплової та екологічної ефективності, що підтверджено результатами випробувань котельної установки з теплоутилізаційним агрегатом.

Увагу приділено дослідженням, спрямованим на теплофізичне обгрунтування технологій використання теплоти відхідних газів котлів комунальної теплоенергетики із застосуванням комбінованих теплоутилізаційних систем (КТУС). Виконано комплекс експериментальних та розрахункових досліджень теплових характеристик таких систем з комбінованим використанням утилізованої теплоти для нагрівання зворотної тепломережевої води та дуттьового повітря, підігріву та зволоження дуттьового повітря. Встановлено закономірності теплообміну у водогрійних поверхневих теплоутилізаторах КТУС для підігріву та зволоження дуттьового повітря за умов підвищеного вологовмісту димових газів. Для КТУС, призначених для нагрівання зворотної тепломережної води та дуттьового повітря, виявлено особливості впливу на їх теплові характеристики режимних і конструкційних параметрів теплоутилізаційного обладнання. Виконано ексергетичний аналіз ефективності пропонованих теплоутилізаційних систем та проведено їх оптимізацію. За результатами проведених досліджень розроблено принципові схеми та технічні рішення КТУС. Показано, що застосування цих систем забезпечує підвищення коефіцієнта використання теплоти палива на 5 - 12 % за терміну окупності витрат на їх впровадження, що не перевищує для котелень комунальної теплоенергетики 3-х років, а бюджетної сфери - 0,7 року.

Обгрунтовано застосування теплоутилізаційної системи з комбінованим використанням утилізованої теплоти для котлів комунальної теплоенергетики. Визначено теплові характеристики системи та рівні підвищення ККД котла за раціонального співвідношення площ поверхонь теплообміну водо- та повітрогрійного устаткування даної системи для різних регіонів України.

Показано, що зволоження дуттьового повітря в комплексних теплоутилізаційних системах газоспоживальних і отельних установок забезпечує суттєве зменшення концентрації оксидів азоту з димових газах за рахунок пригнічення їх утворення в топці котла у разі введення вологи з цим повітрям.

Запропоновано для водогрійних газоспоживальних котлів комунальної теплоенергетики комплексну теплоутилізаційну систему для підігрівання та зволоження дуттьового повітря і нагрівання холодної води на хімводоочищення. Проведено розрахункові дослідження щодо теплової ефективності даної системи.