Підвищення ефективності теплогенеруючих установок в умовах екологічного моніторингу - Автореферат

Відсутність обґрунтованих відповідних регуляторів, що забезпечують сполучення високої ефективності та екологічності ТГУ, обумовлено недоліком достовірних математичних моделей, що описують динаміку термогазодинамічних процесів, поширення забруднень у навколишнім середовищі, які викликані їхньою роботою. Отже, реальним шляхом вирішення наявної актуальної науково-прикладної проблеми представляється побудова спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів та розробка технічних рішень, що комплексно підвищують економічність та екологічність ТГУ. · розробити для систем забезпечення теплових режимів ТГУ регулятори на основі елементів нечіткої логіки, виконати моделювання робочих процесів і оптимізацію їхніх конструктивних характеристик; · узагальнити та адаптувати до умов роботи ТГУ математичні моделі дифузійних процесів поширення викидів у навколишнє середовище, виконати експериментальну перевірку адекватності моделей і розробити методики розрахунку характеристик викидів; Автором проведені теоретичні й експериментальні дослідження процесу нестаціонарного теплообміну в системах ТГУ, отримано рішення математичної моделі нестаціонарного теплообміну за допомогою апроксимацій функцій Бесселя; набула подальшого розвитку теорія систем забезпечення теплових режимів ТГУ в області ідентифікації обєктів регулювання, побудови математичних моделей обєктів і перевірки їх адекватності; визначена область доцільного використання регуляторів на елементах нечіткої логіки; на основі динамічної декомпозиції математичних моделей запропоновані критерії оцінки значущості її членів, розроблені й застосовані в системах забезпечення теплових режимів ТГУ регулятори з елементами нечіткої логіки та визначені оптимальні з погляду перерегулювання й тривалості перехідного процесу коефіцієнти настроювань; знайдені оптимальні геометричні розміри використаних у регуляторі елементів нечіткої логіки, що забезпечують максимальну ширину зони пропущення частотного сигналу; вирішені питання „внутрішньої” і „зовнішньої” екології ТГУ; розроблені оригінальні конструкції елементів ТГУ і регулюючих пристроїв, що захищені патентами України і забезпечують високоефективну роботу СТП в умовах екологічного моніторингу; розроблена методика розрахунку характеристик викидів ТГУ, що дозволяє робити оцінку розподілу концентрації забруднень ТГУ у приземному шарі з урахуванням умов роботи СТП; упроваджені результати досліджень у СТП промислових підприємств і житлово-комунального господарства.Наявність у топкових камерах палаючого неізотермічного середовища, що рухається, температурне поле якого повязано з навантаженням теплогенеруючого обєкта, а емісійні властивості змінні по довжині смолоскипа, не дозволяють зробити точний розрахунок теплообміну між смолоскипом і теплоносієм. У той же час, вибір регуляторів для систем ТГУ, що забезпечує оптимальний режим роботи як з погляду динаміки, так і показників ефективності, значною мірою визначається математичною моделлю нестаціонарного теплового процесу. Розглянуто процес у зосереджених параметрах, що справедливий при l/a® ? (? - коефіцієнт теплопровідності газу, що великий у порівнянні з коефіцієнтом тепловіддачі від стінки до теплоносія ?). Нескінченні ряди в цих функціях сходяться дуже повільно, тому для практичного використання доцільно отримати наближені значення цих функцій, що давали би можливість підрахувати їх значення за допомогою невеликого числа членів. Відзначено, що якщо в стаціонарних режимах роботи вимоги екологічності ТГУ можуть бути забезпечені, то при змінних режимах (ТГУ працює в основному при змінних режимах) виконання цих умов вимагає розробки нових принципів регулювання, конструкцій ряду елементів ТГУ і регуляторів, що забезпечують якісне регулювання як з погляду тривалості перехідного процесу, так і величини перерегулювання.Показаний вплив коефіцієнта надлишку повітря й неповноти змішання газу з повітрям на концентрацію оксидів азоту в продуктах згоряння та ефективності роботи котлової установки. Збільшення коефіцієнта надлишку повітря, крім зменшення ККД ТГУ, призводить до збільшення оксидів азоту в димових газах, аналогічний ефект має неповнота змішання газу з повітрям. Модернізація полягала в тому, що змішувальні камери стандартних інжекційних пальників із гладкою внутрішньою поверхнею замінені вставками, утримуючими на внутрішній поверхні трикутні кільцеві канавки. У результаті вдається забезпечити повне згоряння газоподібного палива при більш низькому значенні коефіцієнта надлишку повітря, що приводить до зниження токсичних речовин у викидах котелень через димарі.Науково обґрунтовані принципи побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів ТГУ, розробка й впровадження яких дозволяє комплексно підвищити економічність та екологічність ТГУ. Це дозволило обґрунтувати необхідність побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів, що реалізують оптимальні закони регулювання як з погляду економічності ТГУ, так і екологічності. Визначено зону найбільш ефективного застосування

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ