Трубчаста технологія спалювання газу і основи її ефективного застосування у теплових енергоустановках - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ “КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ” УДК. 621.43.056:632.15:621.438 дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРобота виконана на кафедрі теплоенергетичних установок теплових та атомних електростанцій Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України Офіційні опоненти: Доктор технічних наук, професор Сігал Ісаак Якович Інститут газу НАН України, зав. відділу захисту атмосферного повітря від забруднень Доктор технічних наук, професор Сербін Сергій Іванович Захист дисертації відбудеться 12.06.2007 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.09 при Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут” за адресою: м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” за адресою: 03056, м.Вирішення проблем модернізації теплових енергоустановок, що знаходяться в стадії експлуатації, та створення перспективних технологій перетворення хімічної енергії органічного палива в інші види енергії (теплову, механічну та електричну) в значній мірі ускладнюються відсутністю науково-обґрунтованих високоефективних по енерго-екологічним показникам та універсальним по використанню методам організації горіння вуглеводневих палив, в тому числі і газоподібного палива. Це перш за все стосується проблем розвитку великої і малої енергетики України в напрямках: розробки систем когенерації енергії на базі парових (або водогрійних) котлів і газотурбінних установок; підвищення екологічної безпеки діючих ГТУ (на компресорних станціях магістральних газопроводів); розробки бінарних і монар-них ПГУ (в тому числі і ПГУ на базі внутрішньоциклової газифікації вугілля); створення автономних теплоцентрів у комунальній енергетиці (в тому числі при використанні у якості палива шахтового метану та продуктів газифікації біомаси). Дисертаційна робота виконувалася у пріоритетному напрямку "Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та аграрно-промисловому комплексі” у відповідності з планами Міністерства освіти і науки України по темам: “Розробка наукових основ маловитратних технологій забезпечення високої енерго-екологічної ефективності пальників енергетичного призначення” (№ д. р. Кінцевим результатом дисертації є обґрунтування технології організації горіння палива, яка відрізняється від традиційних низькою витратністю і можливістю ефективного її застосування як у пальникових пристроях стехіометричного типу (топки енергетичних котлів та автономних теплоцентрів), так і у пристроях, що працюють при високих надлишках повітря (камери згорання ГТУ і ПГУ, промислові теплогенератори різного призначення) при низькій токсичності продуктів згорання. Особистий внесок здобувача в одержані наукових результатів, що викладені в дисертації, стосується постановки задач досліджень, розробки і реалізації методів фізичного моделювання основних стадій робочого процесу, аналізу і узагальнення отриманих експериментальних даних при проведенні стендових досліджень одиночних трубчастих модулів, розробки та реалізації концепції універсальної методики енерго-екологічного аудиту пальників і раціональних прийомів проектування та визначенні ефективних умов використання трубчастих пальників в теплових енергоустановках різного призначення.У вступі обґрунтована актуальність теми роботи, визначено мету та задачі дослідження, відзначено наукову новизну та практичну значимість, особистий внесок автора в роботу, приведена інформація, що стосується апробації досліджень та публікацій. В тому числі: розглянуті альтернативні технології інтенсифікації та стабілізації горіння палива (вихрові, струменеві, струменево-стабілізаторні та дифузійно-стабілізаторні); проаналізовано вплив режимних і технологічних факторів на емісію NOX, CO та хімічну неповноту горіння (q3) при спалюванні газового палива; проведено аналіз особливостей застосування різними авторами методів екологічного аудиту пальникових пристроїв, включаючи: методи планування експерименту (Сорока Б.Серед специфічних аеродинамічних ефектів течії за насадком Борда визначаються наступні: збільшення кута розкриття пограничного шару (у порівнянні з необмеженим струменем) на початковій ділянці завдяки дії ефекту Коанда; зменшення товщини пограничного шару на основній ділянці, що визначається існуванням фізичного обмеження течії боковими стінками насадка Борда; більше “наповнення” профілю швидкості (як результат обмеження течії), що є причиною зменшення в напрямку течії радіального градієнту швидкості; більший та практично незмінний рівень турбулентності у пограничному шарі у порівнянні з необмеженим струменем.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ