Кафедра теплової та альтернативної енергетики (ТАЕ)
Постійне посилання на фонд
Переглянути
Перегляд Кафедра теплової та альтернативної енергетики (ТАЕ) за Автор "Бутовський, Леонід Сергійович"
Зараз показуємо 1 - 10 з 10
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Дослідження методів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при мікрофакельному спалюванні газу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Рудик, Максим Андрійович; Бутовський, Леонід СергійовичРудик М.А. Дослідження методів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при мікрофакельному спалюванні газу Дисертація на здобуття магістра за спеціальністю 144 «Теплоенергетика». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Економічнв ситуація в Україні на даний час складається таким чином, що для забезпечення надійного функціонування енергетичної галузі необхідно імпортувати значну кількість паливо-енергетичних ресурсів, зокрема, природного газу. Велика частка природного газу йде на виробництво сталі, мінеральних добрив тощо. Природний газ в значній кількості використовується в комунальній енергетиці, зокрема, в котлах типу НІІСТУ-5, КВГМ, ПТВМ і ін. різної потужності, парк яких складає понад 1000 штук і які відпрацювали свій ресурс, а також плавильні та нагрівальні печі, повітряні підігрівачі різного призначення, сушила тощо. Як показують техніко-економічні розрахунки, для підвищення теплової ефективності енергетичного обладнання при мінімальних витратах, необхідно виконувати їхню модернізацію. При цьому треба також враховувати такий фактор, що на змінних режимах роботи обладнання спостерігається значна витрата палива, наприклад, витрата палива, що йде на розігрівання обмуровки топки становить 25-45% від загальної кількості (Ахмедов Р.Б.). Відповідно до цього, кожному режиму роботи обладнання повинна відповідати оптимальна організація тапкового процесу. Останнім часом у світовій практиці все більша увага приділяється використанню високотемпературних газотурбінних (ГТУ) і парогазових (ПГУ) установок для виробництва електроенергії, цілей теплофікації і в комплексі з паросиловою установкою, що призводить до підвищення термодинамічної ефективності циклу. При цьому виникає проблема спалювання газу в камері вторинного підігріву при нестачі кисню в окислювачі. Ефективність енергетичного об'єкта в цілому в значній мірі залежить від характеристик топкового пристрою, а також його надійності і довговічності З точки зору сучасних вимог, які висуваються до пальникових пристроїв, багато їхніх конструкцій мають недостатньо високі техніко - економічні показники, що пов'язано з застарілими методами організації в них процесу спалювання палива. Такі пальники характеризуються, наприклад, вузьким діапазоном стійкої роботи при зміні швидкості повітряного потоку і коефіцієнта надлишку повітря, значними викидами оксидів азоту та вуглецю та ін., неефективною роботою на часткових завантаженнях, що призводить до перевитрати палива. Таким чином, актуальність виконаної роботи пов'язана з необхідністю економії коштовного газоподібного палива, а також вимогами закону щодо охорони навколишнього середовища від забруднення токсичними продуктами згорання. Вирішення цієї проблеми лежить в площині впровадження в енергетиці, ост і комунальному господарстві України ефективних технологій спалювання палива і відповідних пальників. Одним з перспективних напрямків роботи по вирішенню вказаної задачі є розробка пальникових пристроїв стабілізаторного типу з мікрофакельним спалювання газу. На кафедрі ТАЕ «КПІ» виконуються, засновані В.А. Христичем і Г.Н. Любчиком, наукові дослідження з розробки пальників стабілізаторного типу з різними схемами організації сумішоутворення і горіння палива і повітря. При спалюванні палива в системі порівняно невеликого розміру стабілізаторів призводить до дроблення факелів, збільшення поверхні запалювання, скороченню довжини факелу і підвищенню, в результаті, теплової напруги топкового об'єму (Франк - Каменецький Д.А. та ін.). Використання відповідних схем сумішоутворення газу і повітря дозволяє досягти оптимального співвідношення компонентів горіння в залежності від вимог, що пред'являються до пальникового пристрою. Мікрофакельні стабілізаторні пальники характеризуються високою ефективністю і зниженим рівнем викидів токсичних полю антів (оксидів азоту). Загальна потужність пальникового пристрою може змінюватись за рахунок зміни кількості пальникових модулів, кожен з яких являється окремим пальником. Завдяки принципу прямоточності пальники мають знижений аеродинамічний опір. За результатами випробувань на різних об'єктах встановлено, що застосування пальників стабілізаторного типу при модернізації котлів малої і середньої потужності (3 - 20 МВт) дозволило на 15 - 20% зменшити емісію оксидів азоту, за рахунок прямоточності зменшити опір пальників і знизити витрату електроенергії на привід вентилятора до 15%, підвищити надійність обладнання. У той же час, досвід показує, що пальники, призначені для роботи з підвищеним коефіцієнтом надлишку повітря, мають знижену ефективність при зниженні цього коефіцієнта і навпаки. Крім того, існують певні труднощі з організацією стійкого горіння при підвищеній швидкості повітряного потоку. Для подальшого впровадження пальникових пристроїв стабілізаторного типу в енергетиці і промисловості необхідно вдосконалення пальників в напрямку розширення діапазону стійкої і ефективної роботи в широкому діапазоні режимів стосовно швидкості повітряного потоку і коефіцієнту надлишку повітря в залежності від умов роботи агрегату . В результаті виконаних досліджень розширені і поглиблені відомості щодо геометричних і масообмінних характеристик зони рециркуляції за стабілізаторами, які обтікають повітряним потоком, при подачі газоподібного палива в слід за тілом в ізотермічних умовах і при горінні газу. Виконано аналіз впливу вмісту режимних і конструктивних факторів на процес дифузійного спалювання газу в стабілізаторній системі. Запропоновані методи розширення діапазону стійкої і високоефективної роботи стабілізаторние пальників з мікрофакельний спалюванням газу, в тому числі в умовах збільшення швидкості набігаючого повітряного потоку, розширення діапазону зміни коефіцієнта надлишку повітря. Розроблено узагальнюючі залежності, які дозволяють визначити характеристики існуючих пальникових пристроїв і виконувати попередні розрахунки пальникових пристроїв стабілізаторного типу в залежності від умов роботи.Документ Відкритий доступ Дослідження процесу горіння газоподібних палив. Лабораторний практикум(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Сірий, Олександр Анатолійович; Бутовський, Леонід Сергійович; Абдулін, Михайло ЗагретдиновичУ навчальному посібнику викладено рекомендації до виконання лабораторних робіт з курсу горіння палива та обладнання для його спалювання». В представлених роботах вивчаються класичні методики дослідження процесів горіння газоподібного палива, наведені методи побудови робочих характеристик процесу дифузійно-кінетичного спалювання газу. Важливе значення у вказівках надається питанням визначення нормальної швидкості розповсюдження фронту полум’я із застосуванням пальника Бунзена та методиці визначення зривних характеристик факелу. Крім того, студенти докладно ознайомляться з методикою дослідження пальникових пристроїв промислового призначення та навчаться будувати їх робочі характеристики, які є базою при експлуатації паливоспалювального устаткування. Виконання лабораторних робіт сприятиме більш ґрунтовному розумінню фізиці процесу технічного горіння, яке проходить в топках котлів, камер згоряння та ін. Наведені підходи та технічна реалізація вимірювань робочих параметрів елементів вогнетехнічного обладнання є базою при складанні режимних карт та проведенні заходів з його еколого-теплотехнічного дослідження. Представлені роботи стануть у нагоді студентам енергетичних спеціальностей галузі знань 14 «Електрична інженерія».Документ Відкритий доступ Зменшення водоспоживання та повторне використання стічних вод турбіни Т-250/300-240 на ТЕЦ м. Миколаїв(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Кондратенко, Єгор Юрійович; Бутовський, Леонід СергійовичМагістерська дисертація на здобуття ступеня магістра на тему «Зменшення водоспоживання та повторне використання стічних вод турбіни Т-250/300-240 на ТЕЦ м. Миколаїв »: пояснювальна записка на 99 с. 9 рис., 7 табл., 41 ібліографічне найменування, 8 креслень ф. А1. Одним з важливих елементів забезпечення ефективної і надійної роботи ТЕЦ є система водопостачання турбін і обладнання станції, від показників роботи якої в значній мірі залежить роботоспроможність всієї станції. Мета проекту полягає в підвищенні ефективності системи водопостачання турбіни Т-250/300-240 за рахунок використання удосконалених система обробки води. Використання результатів роботи дасть можливість підвищити надійність та ефективність системи водопостачання і зменшити витрати на циркуляційну систему турбіни. Обᶥєкт дослідження – система водопостачання турбіни Т-250/300-240. У наведеній роботі представлена ТЕЦ з встановленою тепловою потужністю 1400 МВт, яка призначена для покриття теплової та електричної енергії у споживачів. Дослідження включає техніко–економічне обґрунтування, в якому розглянуто 2 варіанти станції для покриття заданого навантаження; тепломеханічну частину, де було вибрано основне та допоміжне устаткування станції; виконано автоматизацію процесу контролю системи водопостачання; в електричній частина оглянуто головну схему електричних з’єднань, виконано розрахунок токів короткого замикання та вибір комутаційної апаратури; в розділі охорони праці яка приведено основні положення щодо пожежної безпеки та роботи експлуатаційного персоналу; в спецпитання розглянуто підвищення ефективності і надійності системи водопостачання турбіни Т-250/300-240, та використання стічних вод. Ключові слова: теплова електростанція, парова турбіна, система водопостачання, зворотній осмос, стічні водиДокумент Відкритий доступ Опалювальна ТЕЦ для міста Ужгород(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023-06) Доросевич, Всеволод Сергійович; Бутовський, Леонід СергійовичСпроектована теплоелектроцентраль з тепловою потужністю 1100 МВт, що призначена для покриття потреб в гарячій воді. За допомогою техніко-економічного розрахунку було проведено порівняльний аналіз варіантів вибору основного обладнання ТЕЦ та визначено оптимальний (економічно найвигідніший) варіант. Цим варіантом виявилася установка парових турбін Т-180/210-130; а також було проведено розрахунок теплової схеми, вибір допоміжного обладнання і екологічний розрахунок. Проект має графічну частину, яка складається з трьох креслень: - теплова схема ТЕЦ; - компонування головного корпусу; - генеральний план.Документ Відкритий доступ Пiдвищення ефективнoстi кoнденсaцiйнoї устaнoвки турбiни Т-100-130 для ТЕЦ(КПІ ім. Ігоря Сікорського., 2023) Юдін, Антон Володимирович; Бутовський, Леонід СергійовичAНOТAЦIЯ Диплoмний прoект має 152 стoрiнок тексту тa 8 листів грaфiчнoї частини, 6 рoздiлiв, вступу, виснoвкiв, перелiку пoсилaнь тa дoдaткiв. Змiст рoбoти вiдпoвiдaє зaтвердженoму зaвдaнню. Рoбoтa пов'язана з реконструкцією кoнденсaтoрa турбiни Т-100/120-130. В економічному рoздiлi розглянуто питання техніко-економічного обґрунтування прийнятого варіанта станції. Розглянуто два варіанти виконання необхідної теплової потужності котельня та ТЕЦ. З точки зору економіки більш вигідним виявився варіант ТЕЦ з теплофікаційними турбінами Т-100-130. В теплотехнічній частині розглянуті питання вибору основного обладнання – котли, турбіни, конденсатор, генератор. Виконано підбір допоміжного обладнання – підігрівачі, деаератор, насоси, вентилятори тощо. Розроблена схема автоматичного регулювання технологічного процесу котельного агрегату. Запропонована схема електричних з'еднань станції, виконано розрахунки токів короткого замикання та вибрана система комунікації. Приведено генеральний план станції з розміщенням відповідного обладнання виробничий корпус, адміністративний корпус, регенеративний повітрепідігрівач, дуттьовий вентилятор, димосос, вихлопна труба. Викононо розрахунки шкідливих викидів, їх концентрації у порівнян7ні з існуючими нормами і розрахована висота димової труби, при якій забезпечується рівень допустимих викидів шкідливих речовин в оточуюче середовище. У відповідному розділі «Охорона праці» розглянуті питання забезпечення безпечної роботи персоналу станції, а також система пожежної безпеки станції.Документ Відкритий доступ Підвищення ефективності системи маслоохолоджування турбіни Т-100-130 для ТЕЦ м. Луцьк(КПІ ім. Ігоря Сікорського., 2024) Грехов, Максим Олексійович; Бутовський, Леонід СергійовичМагістерська дисертація на здобуття ступеня магістра на тему «Підвищення ефективності системи маслоохолодження турбіни Т-100-130 для ТЕЦ м. Луцьк»: пояснювальна записка на 96 с., 18 рис., 11 табл., 30 бібліографічних найменування, 8 креслень ф. А1. Одним з важливих елементів забезпечення ефективної і надійної роботи ТЕЦ є система маслоохолодження, від показників роботи якої в значній мірі залежить роботоспроможність всієї станції. Мета проекту полягає в підвищенні ефективності системи маслоохолодження турбіни Т-100-130 за рахунок використання удосконаленої конструкції теплообмінної поверхні маслоохолоджувача. Використання результатів роботи дасть можливість підвищити надійність та ефективність системи маслоохолодження турбіни і зменшити витрати на циркуляційну систему турбіни. Об’єкт дослідження – система маслоохолоджування турбіни Т-100-130. У наведеній роботі представлена ТЕЦ з встановленою тепловою потужністю 600 МВт, яка призначена для покриття теплової та електричної енергії у споживачів. Дослідження включає техніко–економічне обґрунтування, в якому розглянуто 2 варіанти станції для покриття заданого навантаження; тепломеханічну частину, де було вибрано основне та допоміжне устаткування станції; виконано автоматизацію процесу контролю системи масло подачі; в електричній частині оглянуто головну схему електричних з’єднань, виконано розрахунок токів короткого замикання та вибір комутаційної апаратури; в розділі охорони праці приведено основні положення щодо пожежної безпеки та роботи експлуатаційного персоналу; в спеціальному питанні розглянуто підвищення ефективності і надійності системи маслоохолодження турбіни Т-100-130.Документ Відкритий доступ Підвищення надійності вихлопного патрубку циліндра низького тиску турбіни Т-250/300-240 для ТЕЦ(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023) Лунченко, В'ячеслав Олександрович; Бутовський, Леонід СергійовичМагістерська робота складається з 163 сторінок тексту та 9 листів графічної частини. Мета проекту полягає в підвищенні надійності вихлопного патрубку ЦНТ турбіни Т-250/300-240. У наведеній роботі представлена ТЕЦ з встановленою потужністю 500 МВт, яка призначена для покриття теплової та електричної енергії у споживачів. Дослідження включає в себе наступні розділи: 1. Техніко–економічне обґрунтування в якій було виконано 2 варіанти для покриття заданого навантаження; 2. Тепломеханічна частина де було вибрано основне та допоміжне устаткування; 3. Автоматизація технологічних процесів; 4. Електрична частина де оглянуто головну схему електричних з’єднань, розрахунок токів короткого замикання та вибір комутаційної апаратури; 5. Охорона праці яка містить в собі основні положення щодо пожежної безпеки та роботи експлуатаційного персоналу; 6. Спецпитання де розглянуто підвищення надійності вихлопного патрубку за рахунок пропуском охолоджувальної пари через ЦНТ.Документ Відкритий доступ Розробка стабілізаторних пальників для спалювання альтернативних газових палив(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023-05) Хілімончук, Дмитро Ігоревич; Бутовський, Леонід СергійовичЗагальний об’єм дисертаційної роботи становить 149 сторінок тексту і включає 67 рисунків, 1 таблиця; 2 додатки; кількість використаних джерел – 89. Актуальність теми. В енергетиці та промисловості України експлуатується значна кількість енергетичних та промислових об′єктів – котлів, печей, підігрівачів, сушил, газотурбінних установок тощо, які для своєї роботи потребують газове паливо – природний газ. Сучасний рівень розвитку промисловості та енергетики України ставить в якості однієї з найважливіших проблем удосконалення енергозберігаючих технологій, підвищення ефективності використання сировини та палива. Враховуючи високу ціну імпортного природного газу, низьку забезпеченість потреб енергетики, промисловості та комунального господарства України у природному газі власних родовищ, а також низьку енергетичну ефективність використання хімічної енергії, актуальною проблемою є вирішення задачі заміни витрат висококалорійного природного газу низько – та середньо калорійними газовими паливами природнього, та штучного походження В установках для використання палива дуже жорсткі вимоги висуваються до пальникових пристроїв. Вони повинні забезпечувати високу повноту вигорання палива, стійке горіння при високих швидкостях потоку, що набігає, надійне запалювання факелу, можливість утворення рівномірного температурного поля в камері, малий гідравлічний опір. Цим вимогам в значній мірі можуть відповідати мікрофакельні пальникові пристрої, горіння палива в яких відбувається внаслідок за погано обтічними тілами – стабілізаторами різноманітної форми і розміру. Такі пальникові пристрої розробляються на кафедрі теплової та альтернативної енергетики НТУУ «КПІ». Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у пріоритетному напрямку “Енергетика та енергоефективність” за темою 4.01 "Розробка методів та засобів підвищення ефективності обладнання теплових електростанцій та газотурбінних установок " 2016-2020р.р. (Д/р №0116U005215). Мета і задачі дослідження. Мета дослідження - розробка рекомендацій щодо конструкції стабілізаторного пальникового пристрою з комбінованим горінням газу для спалювання низькореакційних газових палив штучного або природного походження. Поставлена мета досягається вирішенням наступних задач: − аналіз впливу вмісту баластних домішок на теплотехнічні та фізико-хімічні характеристики забаластованих газів; − аналіз умов реалізації стабільного горіння гомогенних сумішей з врахуванням концентраційних границь запалювання; − визначення особливостей розвитку вільного газового факела в нерухомому середовищі, в ламінарному та турбулентному потоці − визначення особливостей горіння дифузійного факела при примусовій подачі суміші палива та окисника в зону горіння за стабілізатором; − визначення особливостей горіння низькореакційних газів за стабілізатором при подачі альтернативного палива поперечними струменям в обтікаючий стабілізатор набігаючий повітряний потік, а чергового палива – в зону рециркуляції; − визначення особливостей горіння низькореакційних газів за стабілізатором при подачі альтернативного палива поперечними струменям в обтікаючий стабілізатор набігаючий повітряний потік, а чергового палива – струменями в уступ. Об’єкт дослідження – процеси спалювання метановміщуючих газових палив в пальникових пристроях стабілізаторного типу. Предмет дослідження - визначення закономірностей впливу конструктивних і режимних факторів на процеси горіння альтернативних газових палив в комбінованих пальникових пристроях стабілізаторного типу. Методи дослідження – експериментальні дослідження дифузійного горіння альтернативних газових палив. Вогневі випробування на моделях пальникових пристроїв при спалюванні газових палив різного складу. Теоретичні дослідження з використанням сучасних методів математичного та комп′ютерного моделювання. Експериментальні дослідження виконуватимуться на дослідних стендах кафедри ТАЕ за існуючими методиками з використанням відповідних приладів та стендового обладнання. Наукова новизна одержаних результатів. • розширено відомості щодо впливу полюантів на фізико-хімічні властивості забаластованих газів; • розширено відомості щодо впливу полюантів на характеристики горіння вільного дифузійного факелу; • отримано експериментальні дані із спалюванням забаластованих газів в моделях стабілізаторних мікрофакельних пальниках; Практичне значення одержаних результатів. Результати і висновки магістерської роботи можуть бути використані при розробці стабілізаторних пальникових пристроїв з комбінованим спалюванням газу. Апробація результатів дисертації. Матеріали магістерської роботи та її основні положення докладались і обговорювались на 1. XХ Міжнародній науково-практичній конференції аспірантів і студентів «Сучасні проблеми наукового забезпечення енергетики» 26-28.04.2023 р. (Україна, м. Київ, НТУУ «КПІ», ННІ АТЕ, каф. ТАЕ). Публікації. Матеріали магістерської роботи та її основні положення представлені в статті 1. О.Ю. Черноусенко, Л.С. Бутовський, О.С. Мороз, Ю.О. Бетін, Д.І. Хілімончук. Розробка та дослідження дифузійно-стабілізаторного пальника з нішею / Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування устаткування - Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Power and Heat Engineering Processes and Equipment. : зб. наук. пр. / Нац. техн. ун-т «Харків. політехн. ін-т». — Харків : НТУ «ХПІ», 2023 (у друку).Документ Відкритий доступ Тепловий розрахунок одноступеневої парової турбіни. Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисциплін «Турбіни АЕС», «Експлуатація енергетичного обладнання електростанцій»(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024-05-07) Черноусенко, Ольга Юріївна; Бутовський, Леонід Сергійович; Сірий, Олександр Анатолійович; Власенко, Ольга ВолодимірівнаУ посібнику наведено методику визначення параметрів пари в проточній частині турбіни з врахуванням характеристик теплових процесів розширення пари, розглянуто її конструктивні особливості. Наведені основи теплового розрахунку парової турбіни середніх параметрів надають можливість поглибити та закріпити знання фізичних явищ, що відбуваються в турбіні при течії пари і можуть бути використаний в процесі майбутнього розрахунку багатоступеневих парових турбін.Документ Відкритий доступ ТЕЦ 200 МВт першої черги ТЕЦ-5. Пiдвищення ефективнoстi кoнденсaцiйнoї устaнoвки турбiни Т-100-130 викoристaнням трубок із сферичними виїмками(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Мальований, Євгеній Олексійович; Бутовський, Леонід Сергійович