Розробка засобів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при спалюванні нетрадиційних газів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorБутовський, Леонід Сергійович
dc.contributor.authorДоросевич, Всеволод Сергійович
dc.date.accessioned2025-05-26T12:05:43Z
dc.date.available2025-05-26T12:05:43Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМагістерська дисертація на здобуття ступеня магістра за освітньо-науковою програмою підготовки на тему: «Розробка засобів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при спалюванні нетрадиційних газів»: 89 с., 43 рис., 1 табл., 39 джерел. Актуальність теми На багатьох енергетичних, промислових і комунальних обᶥєктах – котлах, печах, підігрівачах різних матеріалів, сушилах тощо в якості палива використовується природний газ. В значній кількості природний гах імпортується зз-за кордону і від є дуже коштовним. В звᶥязку з цим стає необхідною задача економії цього природного ресурсу за рахунок підвищення ефективності обладнання, що його використовує. В той же час в своїй більшості існуюче паливовикористовуюче обладнання, а саме, пальникові пристрої, які використовуються в енергетиці і промисловості, вичерпали свій потенціальний ресурс і не мають резерву для удосконалення. Аналіз стану забезпечення народного господарства паливними ресурсами показує, що існує достатньо широкий спектр так званих альтернативних, тобто на відміну від природного газу, нетрадиційних палив, до яких можна віднести гази природного або штучного походження, наприклад, доменні гази, колошникові гази, шахтний метан, гази хімічного походження тощо. За своєю сумарною енергетичною ефективністю ці гази не на багато поступаються традиційному природному газу. Як правило, ці гази відносяться до середньо та мало калорійних. В залежності від свого походження вони мають різний склад. Крім того, склад цих газів може значно змінюватися в часі. Для свого ефективного спалювання ці гази потребують спеціальних методів спалювання, які відрізняються від традиційного підходу. В той же час вимоги що ефективного використання різних газів не змінюються. Пальникові пристрої повинні забезпечити стале горіння і високу повноту згоряння у вьому діапазоні робочих режимів, забезпечувати достатньо рівномірне або регульоване поле температур продуктів згоряння, мати допустимий рівень втрат тиску повітря і газу тощо. Одним з можливих рішень цієї проблеми може бути використання стабілізаторних пальникових пристроїв з різними схемами сумішоутворення газового палива і повітря, які показали свою високу ефективність при спалюванні висококалорійного палива. Такі пальникові пристрої розробляються на кафедрі теплової та альтернативної енергетики НТУУ «КПІ». Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась у пріоритетному напрямку досліджень кафедри ТАЕ “Енергетика та енергоефективність” за темою 4.01 "Розробка методів та засобів підвищення ефективності обладнання теплових електростанцій та газотурбінних установок " (Д/р №0116U005215). Мета і задачі дослідження. Мета дослідження – розроблення конструкції стабілізаторного пальникового пристрою з комбінованим сумішеутворюванням газового палива різного складу і повітря для спалювання нетрадиційних газових палив штучного або природного походження. Поставлена мета досягається вирішенням наступних задач: - аналіз теплотехнічних та фізико-хімічних характеристик забаластованих нетрадиційних газів різного складу; - аналіз впливу складу нетрадиційних газів на характеристики сталості горіння, розвитку і довжину факелу, температуру горіння. - визначення особливостей спалювання газів нетрадиційного складу в стабілізаторах при різних схемах сумішоутворення газу і повітря. Об’єкт дослідження – процеси горіння газових палив нетрадиційного складу в пальникових пристроях стабілізаторного типу. Предмет дослідження - визначення впливу конструктивних і режимних факторів на процеси горіння нетрадиційних газових палив в стабілізаторних пальникових пристроях. Методи дослідження – Ізотермічні та вогневі випробування моделей пальникових пристроїв при спалюванні нетрадиційних газових палив. Теоретичні дослідження на базі використання методів математичного та комп′ютерного моделювання. Експериментальні дослідження проводились на стендах кафедри ТАЕ з урахуванням існуючих методик, нормативних матеріалів з використанням відповідних приладів та стендового обладнання. Наукова новизна одержаних результатів. - вперше запропонована технологія спалювання забаластованих низько реакційних газових палив в двонішевих стабілізаторних пальниках; - вперше розроблено і досліджено моделі двонішевих стабілізаторних пальників для спалювання альтернативних низько реакційних газових палив; - отримані нові експериментальні дані та одержані узагальнюючі залежності стосовно характеристик робочого процесу горіння нетрадиційних газів різного складу, який може суттєво змінюватись під час роботи, а твкож виходити за концентраційні межі горіння. Практичне значення одержаних результатів. Результати і висновки магістерської роботи можуть бути використані при розробці пальникових пристроїв стабілізаторного типу з різними схемами сумішоутворення газу і повітря і які призначені для спалювання низько реакційних нетрадиційних газових палив . Публікації. Матеріали магістерської роботи та її основні положення представлені в статті 1. О.Ю. Черноусенко, Л.С. Бутовський, М.А. Рудик, В.С. Доросевич. Стендові випробування натурної двозонної високотемпературної камери згоряння» // Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія «Технічні науки», Том 35 (74), № 2, 2024. С.47-54.
dc.description.abstractotherMaster's Thesis for obtaining the master's degree under the educational and scientific training program on the topic: "Development of means to increase the efficiency of stabilizer burners when burning non-traditional gases": 89 pages, 43 figures, 1 table, 39 bibliographic references. Actuality of the theme Natural gas is used as fuel in many energy, industrial and communal facilities - boilers, furnaces, heaters of various materials, dryers, etc. A significant amount of natural gas is imported from abroad and is very valuable. In this regard, the task of saving this natural resource by increasing the efficiency of the equipment that uses it becomes necessary. At the same time, most of the existing fuel-using equipment, namely, burner devices used in energy and industry, have exhausted their potential resource and have no reserve for improvement. Analysis of the state of providing the national economy with fuel resources shows that there is a fairly wide range of so-called alternative, that is, in contrast to natural gas, non-traditional fuels, which include gases of natural or artificial origin, for example, blast furnace gases, furnace gases, mine methane, gases of chemical origin, etc. In terms of their overall energy efficiency, these gases are not much inferior to traditional natural gas. As a rule, these gases are medium and low calorie. Depending on their origin, they have different composition. In addition, the composition of these gases can change significantly during the time of the operation. For their efficient combustion, these gases require special combustion methods that differ from the traditional approach. At the same time, the requirements for effective use of various gases do not change. Burner devices must ensure stable combustion and high completeness of combustion in the range of operating modes, provide a sufficiently uniform or adjustable temperature field of combustion products, have an acceptable level of air and gas pressure losses, etc. One of the possible solutions to this problem can be the use of stabilizer burner devices with different gas fuel and air mixing schemes, which have shown their high efficiency when burning high-calorie fuel. Such burner devices are being developed at the Department of Thermal and Alternative Energy of NTUU "KPI". Connection of work with scientific programs, plans, topics. The work was carried out in the priority direction of research of the TAE department "Energy and energy efficiency" under topic 4.01 "Development of methods and means of increasing the efficiency of equipment of thermal power plants and gas turbine installations" (D/r No. 0116U005215). The purpose and objectives of the research. The purpose of the research is to develop a design of a stabilizer burner device with a combined mixture formation of gas fuel of different composition and air for burning non-traditional gas fuels of artificial or natural origin. Research tasks: - analysis of thermotechnical and physicochemical characteristics of ballasted unconventional gases of various composition; - analysis of the influence of the composition of non-traditional gases on the characteristics of combustion stability, flame development and length, and combustion temperature; - determination of features of combustion of gases of non-traditional composition in stabilizers with different schemes of mixture formation of gas and air. The object of research. Combustion processes of gas fuels of unconventional composition in burner devices of the stabilizer type. The subject of reseach. Determination of the influence of design and mode factors on the combustion processes of non-traditional gas fuels in stabilizer burner devices. Methods of reseaches. Isothermal and fire tests of models of burner devices when burning non-traditional gas fuels. Theoretical studies based on the use of mathematical and computer modeling methods. Scientific novelty of the results. - The information on the physical and chemical qualities of non-traditional gas fuels is expanded; - the information on the influence of the composition of non-traditional gases on the burning process of the torch is reseived; - the new experimental data were obtained when burning non-traditional gas fuels in model stabilizer microflare burners. Practical significance of the results. The results and conclusions of the master's thesis can be used in the development of burner devices of the stabilizer type with different mixtures of gas and air. Publications 2. О.Ю. Черноусенко, Л.С. Бутовський, М.А. Рудик, В.С. Доросевич. Стендові випробування натурної двозонної високотемпературної квамери згоряння» // Вчені записки Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського. Серія «Технічні науки», Том 35 (74), № 2, 2024. С.47-54.
dc.format.extent90 с.
dc.identifier.citationДоросевич, В. С. Розробка засобів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при спалюванні нетрадиційних газів : магістерська дис. : 144 Теплоенергетика / Доросевич Всеволод Сергійович. – Київ, 2025. – 90 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/73936
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectнетрадиційні газові палива
dc.subjectсклад паливної суміші
dc.subjectдвонішевий стабілізаторний пальник
dc.subjectкомбіноване сумішоутворення
dc.subjectнизькореакційний
dc.subjectnon-traditional gas fuels
dc.subjectfuel composition
dc.subjectstabilizer burner
dc.subjectcombined mixture formation
dc.subject.udc662.767.2
dc.titleРозробка засобів підвищення ефективності стабілізаторних пальників при спалюванні нетрадиційних газів
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Dorosevich_magistr.pdf
Розмір:
3.65 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ТАЕ)
Магістерські роботи