Реєстраційний номер
0825U000983, Дисертація доктора філософії
На здобуття
Доктор філософії
Дата захисту
28-04-2025
Статус
Наказ про видачу диплома
Назва роботи
Підвищення техніко-економічної, екологічної ефективності та надійності роботи котельних установок активацією горіння водопаливних емульсій
Здобувач
Колбасенко Олег Васильович,
Керівник Кошельнік Олександр Вадимович
Опонент Тарасова Вікторія Олександрівна
Опонент Редько Ігор Олександрович
Рецензент Тарасенко Олександр Миколайович
Рецензент Круглякова Ольга Володимирівна
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
Опис
Дисертаційна робота присвячена дослідженням процесів спалювання водопаливної емульсії на основі мазуту з метою удосконалення технології її використання в топкових камерах котельних установок. Об’єктом дослідження є фізико-хімічні процеси, що відбуваються при спалюванні водопаливних емульсій в топкових камерах котельних установок. Предметом дослідження є закономірності, що характеризують процес спалювання водопаливних емульсій та їх вплив на ефективність, екологічність та надійність роботи котельних установок. Метою дисертаційної роботи є наукове обґрунтування теоретичних положень і розробка практичних рішень щодо підвищення техніко-економічних, екологічних показників роботи та надійності експлуатації котельних установок при спалюванні водопаливних емульсій. У вступі обґрунтовано актуальність теми роботи, що пов’язана з проблемою використання водопаливних емульсій для підвищення енергоекологічної ефективності та надійності експлуатації котельного обладнання. Аналізуючи сучасний стан проблеми, показано, що існуючі дослідження не враховують весь комплекс параметрів, що впливає на процеси спалювання водопаливної емульсії. Визначені мета та задачі дослідження, наведено дані про її наукову новизну, практичне значення, апробацію результатів та публікації за темою роботи. У першому розділі представлений аналіз джерел інформації з питань використання водопаливних емульсій в двигунах, газотурбінних та котельних установках. Проаналізовані фактори, що впливають на процес згоряння водопаливних емульсій в порівнянні з традиційними способами підвищення якості горіння – упорскуванням водяної пари або введенням води в зону горіння. Проаналізовано вплив якості води на ефективність роботи енергетичних установок та методи її підготовки, показано необхідність застосування додаткових заходів для активації робочих процесів, у тому числі кавітаційної обробки на стадії підготовки ВПЕ. Зазначається недостатня повнота інформації щодо визначення вимог до якості води для ВПЕ та параметрів робочих процесів при спалюванні емульсії за умов різного водовмісту. У другому розділі розглянуто процеси вібраційного горіння та їх вплив на спалювання водопаливної емульсії. Розглянуто різні види вібраційного горіння та їх математичний опис. Визначені умови, за яких спостерігається позитивний вплив такого режиму горіння на інтенсифікацію теплообміну та зменшення шкідливих викидів у довкілля. Проаналізовані різні процеси перетворень водної фази ВПЕ, кожен з яких супроводжується різними закономірностями дроблення вихідних крапель палива. Третій розділ присвячено дослідженням явища високо- та низькотемпературної корозії при спалюванні водопаливних емульсій. Представлено опис експериментальної установки та результати досліджень впливу мінеральної частини палива та води при спалюванні ВПЕ, температури поверхні металі та коефіцієнту надлишку повітря при різному солевмісті води для сталі 20 та 1Х18Н10Т. Проведено порівняльний аналіз витрат ВПЕ та мазуту, отримано залежності швидкості високотемпературної та низькотемпературної корозії при різному солевмісті та коефіцієнті надлишку повітря. Шляхом обробки результатів експериментальних досліджень отримані регресійні рівняння, які дозволяють прогнозувати інтенсивність корозії при використанні ВПЕ та чистих палив, проведена оцінка погрішностей отриманих рівнянь. У четвертому розділі запропоновані варіанти конструктивних рішень для промислових та утилізаційних котлів з установкою конденсаційних поверхонь нагріву з різних матеріалів. Запропоновано використання скруберних технологій із застосуванням конденсаційних поверхонь із насадкою з не корозійних матеріалів. Для суднових котельних установок обґрунтовано використання елктродіалізних технологій підготовки води, показана перевага їх використання. Розроблена схема технології комплексного використання паливно-енергетичних і водних ресурсів, особливістю якої є використання на етапах попередньої підготовки прісної води та палива кавітаційної обробки різної інтенсивності. Проведений аналіз впливу впорскування водяної пари на емісію шкідливих речовин при спалюванні ВПЕ у порівнянні з чистим паливом. За допомогою методів статистичної обробки даних отримано рівнянні багатовимірної регресії, що дозволяє визначити швидкість приросту забруднюючих речовин для спалювання ВПЕ з вмістом сірки до 30 %. У висновках наведено основні результати наукової роботи щодо вирішення поставлених наукових задач дослідження.
Дата реєстрації
2025-03-25
Додано/оновлено в НРАТ
2025-03-25 / 2026-07-01
