Підвищення ефективності теплогенеруючих установок в умовах екологічного моніторингу

Результати дисертаційної роботи використані й упроваджені на Луганському обласному комунальному теплозабезпечуючому підприємстві “Луганськтеплокомуненерго”, Антрацитівському комунальному підприємстві „Теплокомуненерго”, Житомирському орендному підприємстві теплових мереж „Житомиртеплокомуненерго”, у Головному інституті проблем реконструкції, експлуатації та інженерного захисту промислових, житлових і цивільних об'єктів Академії будівництва України, у навчальному процесі Одеського національного політехнічного університету та ін., що підтверджується відповідними актами впровадження.

Впровадження наукових й практичних результатів дозволило одержати економічний ефект та економію валютних коштів за рахунок скорочення термінів і витрат на реконструкцію й модернізацію ТГУ, оптимізації вкладення коштів у підвищення рівня технічної оснащеності СТП, відмовлення від використання імпортного обладнання тощо.

Економічний ефект від впровадження запропонованих рішень на об'єктах житлово-комунального господарства Луганської області склав понад 1 млн. 300 тис. грн.

ВИСНОВКИ

На базі виконаного комплексу теоретичних і експериментальних досліджень статичних і динамічних характеристик ТГУ різної потужності, вентиляційних систем та дифузійних процесів викидів ТГУ в навколишнє середовище вирішена важлива науково-технічна проблема підвищення ефективності роботи ТГУ в технічному, економічному, соціальному та екологічному відношенні. За результатами досліджень зроблені такі висновки:

1. Науково обґрунтовані принципи побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів ТГУ, розробка й впровадження яких дозволяє комплексно підвищити економічність та екологічність ТГУ.

2. На основі експериментальних досліджень динамічних характеристик на діючих ТГУ (котлоагрегати КВ-ГМ-10, ТВГ-8М, ДЕ-4-13 ГМ та ін.) уперше показано, що при навантаженні і розвантаженні об'єкта його постійні часу різні. Це дозволило обґрунтувати необхідність побудови спеціалізованих систем забезпечення теплових режимів, що реалізують оптимальні закони регулювання як з погляду економічності ТГУ, так і екологічності.

3. На основі математичного моделювання отримана структура передатної функції теплогенеруючого об'єкта у різних режимах його роботи як у зосереджених параметрах, так і в розподілених, показані сфери їх застосування.

4. Визначено зону найбільш ефективного застосування регуляторів на базі елементів нечіткої логіки, показана перспективність використання цих регуляторів в автоматичних системах забезпечення теплових режимів ТГУ в умовах екологічного моніторингу.

5. Запропоновані критерії оцінки значущості складових математичної моделі ТГУ, які базуються її на динамічній декомпозиції, що дозволяють спростити математичну модель без внесення істотних погрішностей.

6. Виконано оптимізацію параметрів настроювань регулятора на базі елементів нечіткої логіки, що забезпечило необхідну якість перехідного процесу з перерегулювання та його тривалості.

7. Розроблені й впроваджені в системах забезпечення теплових режимів ТГУ регулятори на базі елементів нечіткої логіки, у яких попередньо знайдені оптимальні геометричні параметри елементів, що забезпечують максимальну ширину зони пропускання частотного сигналу.

8. Розглянуті та вирішені питання „внутрішньої” екології ТГУ. На основі статичної декомпозиції отримана адекватна математична модель аеродинамічних характеристик вентиляційних систем ТГУ, що дозволяє знайти оптимальні конструктивні рішення як на стадії проектування систем, так і при їх модернізації.

9. Комплексно розглянуті дифузійні процеси викидів ТГУ в атмосферу, виконано математичне моделювання процесів, обраний й обґрунтований метод інтегрування, перевірена та підтверджена адекватність математичної моделі, на основі якої виконаний ряд розрахунків із забруднення навколишнього середовища ТГУ, що дозволило намітити та реалізувати шляхи поліпшення екологічної обстановки.

10. Розроблені й упроваджені оригінальні конструкції газових пальників та системи автоматичного регулювання співвідношення паливо-повітря, які захищені патентами України. Показано на основі натурних випробувань, що застосування пальників і спеціалізованої системи дозволило істотно поліпшити як економічність ТГУ, так і екологічну обстановку навколо них. Досягнуто середнє зниження у викидах ТГУ вмісту оксиду азоту, сірки і золи від 5 до 8% та збільшення ККД від 0,8 до 1%.

11. Наукові й практичні результати впроваджені на промислових підприємствах, об'єктах комунального господарства, у науково-дослідних організаціях, що дозволило одержати економічний ефект та економію валютних коштів за рахунок скорочення термінів і витрат на реконструкцію й модернізацію ТГУ, оптимізації вкладення коштів у підвищення рівня технічної оснащеності СТП, відмовлення від використання імпортного обладнання тощо. Економічний ефект від упровадження запропонованих рішень на об'єктах житлово-комунального господарства Луганської області склав понад 1 млн. 300 тис. грн.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ:

1. Андрийчук Н.Д. Теплогенерирующие установки: моделирование, автоматизация, экология: монография. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 240 с.

2. Андрийчук Н.Д., Соколов В.И., Коваленко А.А., Дядичев К.М. Пути совершенствования систем теплоснабжения: монография. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2003. - 244 с.

3. Андрийчук Н.Д. Повышение технологической эффективности элементов систем теплоснабжения: монография. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2002. - 104 с.

4. Андрийчук Н.Д., Баранич Ю.В., Подлесная С.В., Адамчо Я.В. Нечеткая логика в системах регулирования теплогенерирующих установок: монография. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 68 с.

5. Андрийчук Н.Д., Гусенцова Я.А., Адамчо Я.В. Моделирование процессов диффузии техногенных загрязнений в атмосфере: монография. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 60 с.

6. Андрийчук Н.Д. Эффективность централизованного теплоснабжения малой мощности: научное издание. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2002. - 24 с.

7. Андрийчук Н.Д., Подлесная С.В., Баранич Ю.В. Экспериментальное определение динамических характеристик объектов систем теплоснабжения: научное издание. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2003. - 19 с.

8. Андрийчук Н.Д., Тищенко В.А., Минин С.А. Модель диффузии техногенных выбросов: научное издание. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 24 с.

9. Андрийчук Н.Д. Способы совершенствования процесса сгорания газа в теплогенерирующих установках: научное издание. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 24 с.

10. Андрийчук Н.Д. Технологическая эффективность структурно-схемных решений по сетям централизованного теплоснабжения малой мощности // Вісник ДонДАБА. Серія „Інженерні системи та техногенна безпека у будівництві”. - 2002. - № 4 (35). - С. 80-81.

11. Андрийчук Н.Д. Повышение технологической эффективности структурно-схемных решений по сетям централизованного теплоснабжения малой мощности // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия “Технические науки и архитектура”. - К.: Техника, 2003. - № 47 - С. 189-191.

12. Андрийчук Н.Д., Савельев А.В. Пути повышения эффективности централизованного теплоснабжения малой мощности // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия „Технические науки и архитектура”. - К.: Техника, 2003. - № 47 - С. 172-175.

13. Андрийчук Н.Д., Коваленко А.А., Подлесная С.В., Соколов В.И. Моделирование нестационарного процесса теплообмена в теплогенерирующих установках // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В.Даля. - 2003. - № 9(67).- С. 234-238.

14. Подлесная С.В., Андрийчук Н.Д., Адамчо Я.В. Оптимизация характеристик переходных процессов системы автоматического регулирования температуры теплогенерирующей установки // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В.Даля. - 2003. - № 12(70).- С. 171-174.

15. Андрийчук Н.Д., Соколов В.И., Подлесная С.В. Определение выбросов в атмосферу теплогенерирующих установок // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия „Технические науки и архитектура”. - К.: Техника, 2003. - № 53 - С. 105-109.

16. Андрийчук Н.Д., Соколов В.И., Подлесная С.В. Моделирование характеристик вентиляционных систем теплогенерирующих установок // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия „Технические науки и архитектура”. - К.: Техника, 2003. - № 53 - С. 124-128.

17. Андрийчук Н.Д. Управление коэффициентом избытка воздуха в инжекционных газовых горелках // Вісник ДонДАБА. Серія „Інженерні системи та техногенна безпека у будівництві”. - 2003. - № 4 (41). - С. 56-58.

18. Подлесная С.В., Андрийчук Н.Д., Гусенцова Я.А. Декомпозиция сложных вентиляционных систем теплогенерирующих установок // Зб. наук. праць ЛНАУ. Серія „Технічні науки”. - 2004. - № 32 (44). - С. 74-78.

19. Андрийчук Н.Д. Об учете динамических характеристик подсистем теплогенерирующих установок // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. Серия „Технические науки и архитектура”. - К.: Техника, 2004. - № 55. - С. 90-94.

20. Андрийчук Н.Д., Подлесная С.В., Савельев А.В. Синтез регуляторов температуры теплоносителей теплогенерирующей установки // Вісн. Східноукр. нац. ун-ту ім. В.Даля. - 2004. - № 7(77).- Ч.2. - С. 250-254.

21. Андрийчук Н.Д. Моделирование процесса диффузии загрязнений теплогенерирующих установок в атмосфере // Вісник ДонДАБА. Серія „Інженерні системи та техногенна безпека у будівництві”. - 2004. - № 4 (46). - С. 3-6.

22. Андрийчук Н.Д. Снижение загрязнений окружающей среды теплогенерирующими установками // Коммунальное хозяйство городов. Науч.-техн. сб. „Приоритеты устойчивого развития крупных городов”. - К.: Техника, 2004. - № 57. - С.216-220.

23. Гусенцова Я.А., Андрийчук Н.Д., Коваленко Р.И., Пастушкова И.Д. Динамическая декомпозиция математической модели процесса регулирования температуры теплогенерирующих установок // Зб. наук. праць ЛНАУ. Серія „Технічні науки”. - 2004. - № 41 (53). - С.99 - 104.

24. Патент України № 62213А, F23 D 14/00. Система регулювання співвідношення газ-повітря в інжекційних газових пальниках / Андрійчук М.Д., Коваленко А.О., Дядичев К.М., Соколов В.І., Баранич Ю.В. Опубл. 15.12.2003. Бюл. № 12.

25. Патент України № 64242А, F15 B 3/02. Інжекційний газовий пальник / Андрійчук М.Д., Коваленко А.О., Дядичев К.М., Соколов В.І., Баранич Ю.В. Опубл. 16.02.2004. Бюл. № 2.

26. Позитивне рішення на заявку № 2004010668. Пневматичний елемент високого тиску „І” нечіткої логіки / Андрійчук М.Д., Баранич Ю.В., Коваленко А.О., Подлєсна С.В., Адамчо Я.В., Гусєнцова Я.А., Кондауров Є.М.

27. Позитивне рішення на заявку № 2004010669. Пневматичний елемент високого тиску „АБО” нечіткої логіки / Андрійчук М.Д., Баранич Ю.В., Коваленко А.О., Подлєсна С.В., Адамчо Я.В., Гусєнцова Я.А., Кондауров Є.М.

28. Kovalenko, A., Baranich, J., Andrichuk, N. “Dynamic Characteristics of Fuzzy Logical Pneumatic Elements”, Transaction of Ghulam Ishaq Khan Institute of Engineering Science and Technology, Vol. 1, No. 1, January 2004.

29. N. Andrichuk, S. Podlesnaya. Non-stationary process of heat exchange in heart generating installations // Зб. наук. праць Східноукр. нац. ун-ту ім. В.Даля (Матеріали IX Міжнародної науково-практичної конференції „Університет і регіон” 10-12 грудня 2003 року): Науковці - підприємствам і установам регіону. - Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2003. - Ч. 2.

30. Андрийчук Н.Д., Савельев А.В. Моделирование вентиляционных систем теплогенерирующих установок объектов жилищно-коммунального хозяйства // Зб. наук. праць Східноукр. нац. ун-ту ім. В.Даля (Матеріали VIII Міжнародної науково-практичної конференції „Університет і регіон” 25-26 грудня 2002 року): Науковці - підприємствам і установам регіону. - Луганськ: СНУ ім. В.Даля, 2002. - Ч.2. - С. 291.

31. Теория и методы анализа и моделирования газодинамических характеристик промышленных выбросов техногенно-опасных объектов: Отчет о НИР. ГР № 0101U003276.- Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2003.- 65 с.

32. Пути реализации энергосберегающих технологий в системах теплоснабжения Луганской области: Отчет о НИР.

33. ГР № 0103U000136. - Луганск: ВНУ им. В.Даля, 2004. - 137 с.

У роботах, які опубліковані в співавторстві, здобувачу належать наукова постановка задач, основні результати теоретичних й експериментальних досліджень процесу нестаціонарного теплообміну в системах ТГУ, рішення математичної моделі нестаціонарного теплообміну за допомогою апроксимацій функцій Беселя (2, 13, 29); ідентифікація ТГУ як об'єктів регулювання СТП , побудова їх математичних моделей і перевірка адекватності (2, 7); області доцільного використання регуляторів на елементах нечіткої логіки (4, 28); критерії оцінки значущості членів математичних моделей ТГУ (23), оптимальні з погляду перерегулювання й тривалості перехідного процесу коефіцієнти настроювань та оптимальні параметри елементів нечіткої логіки регуляторів температури теплоносія (4, 7, 14, 20); постановка і вирішення питань „внутрішньої” і „зовнішньої” екології ТГУ (2, 8, 15, 16, 18, 30, 31); оригінальні конструкції елементів ТГУ і регулюючих пристроїв (24, 25, 26, 27); методики розрахунку характеристик викидів ТГУ (5, 8, 15, 31); упровадження результатів досліджень у СТП промислових підприємств і житлово-комунального господарства (12, 31, 32).

Размещено на Allbest.ru