автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Дифференциация эксергетических потерь в теплотехнологических и теплоэнергетических процессах

005001607

ЗАЙЦЕВ Егор Александрович

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ

Специальность: 05.14.04-Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 О НОЯ 2011

Воронеж-2011

Работа выполнена в ФГБОУВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»

Научный руководитель доктор технических наук,

доцент

Трубаев Павел Алексеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Жучков Анатолий Витальевич;

кандидат технических наук, доцент

Кожухов Николай Николаевич

Ведущая организация Юго-Западный

государственный университет (г. Курск)

Защита состоится 17 ноября 2011 г. в 1400 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.05 ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан «14» октября 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

Бараков А. В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Теплоэнергетическое и технологическое оборудование широко используется в промышленности, энергетике и коммунальном хозяйстве. На любом предприятии, где для получения продукта используется теплота или энергия, неизменно присутствуют различного вида тепловые потери, которые определяют энергоемкость выпускаемого продукта. Например, тепловой коэффициент полезного действия (КПД) котлов составляет 80-90%, ТЭЦ - 30-40%, вращающихся цементных печей сухого способа производства -40-50%. Существует несколько способов определения этих потерь, наиболее распространенным из которых является тепловой баланс. Однако существенным недостатком такого способа является невозможность определения качества как теряемой, так и полезно используемой тепловой энергии. Поэтому в 50-ых годах XX века было предложено понятие «эксергии», которое позволяло оценивать качество любого вида используемой энергии, как ее самой, так и ее доли в выпускаемой продукции. Для этой оценки проводится эксергетический анализ теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и оборудования. Разработке теоретических основ и практическому применению эксергети-ческого анализа посвящены работы 3. Ранта, Я. Шаргута, В.М. Бродянского, Б.С. Сажина, А.П. Булекова, Д.А. Боброва, B.C. Степанова, И. Динцера, Ж. Уолла, М.А. Вердияна и др.

Эксергетический анализ является эффективным способом анализа и оптимизации теплоэнергетических и теплотехнологических систем. Степень совершенства необратимых процессов характеризуют эксергетические потери Де, которые разделяются на два вида - внешние Аеея, равные эксергии потоков, относящихся к тепловым и материальным потерям, и внутренние Де,„„ связанные с необратимостью процессов.

Используемые в настоящее время методы определения эксергетических потерь основаны на расчете баланса эксергии без разделения потерь на составляющие. Разделение потерь по причинам, их вызывающим, выполнено для отдельных случаев, например для топки котла, холодильных процессов и теплообменников, но универсальных методов расчета не существует. Это не позволяет оценить эффективность теплоиспользования внутри агрегата.

Поэтому настоящая работа, посвященная анализу эксергетических потерь в теплотехнологических процессах, является актуальной.

Работа выполнялась по грантам РФФИ 08-08-00980 (2008-2010 г.), 10-0805037 (2010 г.), г/б НИР № 1.02.06, № гос. регистрации 01200609271 (20062010 г.).

Цель работы. Цель работы заключается в разработке методов дифференциации эксергетических потерь в топливных теплотехнологических установках, осуществляющих теплопередачу от потока горячего газа к технологическому материалу или теплоносителю, по причинам, их вызывающим.

Для достижения данной цели, решались следующие задачи:

1. Выделение пяти протекающих параллельно основных типовых процессов, происходящих в теплоэнергетических и теплотехнологических установках, путем эксергетического анализа теплоиспользующих установок:

- горение топлива;

- теплообмен между газовым потоком и материалом или теплоносителем;

- химические (фазовые) превращения;

- потери в окружающую среду;

- потери от смешения газообразных продуктов реакции с отходящими газами.

2. Разработка способов формализованного расчета эксергетических потерь выделенных типовых процессов.

3. Применение полученных результатов к теплотехнологическим процессам обжига извести и керамзита, охлаждения цементного клинкера и теплоэнергетическому процессу получения теплоносителя в котле.

Научная новизна.

1. В результате эксергетического анализа установок получены аналитические выражения для расчета эксергетических потерь в топливных теплотехнологических установках, которые в отличии от существующих позволяют выделить в суммарных потерях составляющие по причинам, вызывающим потери.

2. Получены выражения для расчета эксергии теплового потока, подведенного к веществу или отведенного от него, при изменении массы потока и его теплоемкости.

3. Получены уравнения для расчета теплоты образования химических соединений из оксидов при заданной температуре, используемой для определения теплового эффекта реакции при произвольной температуре, что в отличие от существующих методов позволяет проводить тепловой анализ химического преобразования материала без учета химической энергии топочных газов.

Практическая значимость работы.

1. Разработана методика расчета эксергетического баланса и эксергетических потерь при обжиге извести и керамзита во вращающихся печах.

2. Разработана методика эксергетической оценки тепловой работы клинкерного колосникового холодильника, учитывающая диверсификацию полезных и хвостовых продуктов.

3. Проанализирована эффективность конденсационных водогрейных котлов и определены условия их эффективной работы.

4. Получено свидетельство на государственную регистрацию программы «Библиотека для расчета эксергетических потерь в теплоиспользующих установках».

Основные положения, выносимые на защиту:

- метод разделения эксергетических потерь по причинам, их вызывающим;

- аналитические выражения для расчета эксергетических потерь;

- результаты теоретических исследований по повышению эффективности работы печных агрегатов для обжига строительных материалов и современных теплоэнергетических установок (котлов).

Методы исследования. Применялись методы термодинамического исследования и автоматизация расчета с помощью электронных таблиц MS Excel и системы программирования VBA.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на конференциях: Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Саратов, 2010); Международной научно-практической конференции ФГБОУВПО СТИ НИТУ МИСиС (Старый Оскол, 2009); Международном форуме «Образование, наука, производство» ФГБОУВПО БГТУ им. В.Г. Шухова (Белгород, 2008); Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Губкин, 2009, 2010); Международной научно-технической конференции БГТУ им. В.Г. Шухова (Белгород, 2010).

Достоверность и обоснованность результатов. Достоверность и адекватность полученных в работе научных результатов, выводов и рекомендаций базируется на строго доказанных положениях технической термодинамики, обусловлена применением современных физических представлений и математических методов анализа, обеспечивается использованием современных средств и методик проведения исследований и подтверждается удовлетворительным согласием полученных теоретических данных с эксплутационными данными реальных объектов и опубликованными результатами других исследователей. Достоверность научных положений и выводов работы подтверждена практической апробацией.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 15 научных работах, в том числе 3 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 учебное пособие, 10 статей в научных сборниках, 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011610391.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: [1] - составление оксидных элементов для различных химических веществ; [4] - подбор примеров энерготехнологических процессов; [6,9] определение эксергетических потерь в теплотехноло-гических установках; [13] - замеры расходов теплоносителей; [15] - составление выражений для расчета эксергий теплового потока и эксергетических потерь.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, списка литературы из 40 наименований. Основная часть работы изложена на 125 страницах, включает 20 рисунков и 17 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность диссертационной работы, дана ее общая характеристика, указаны цели и задачи, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены современное состояние и особенности эк-сергетического анализа теплоэнергетических и теплотехнологических процессов.

Во второй главе диссертационной работы рассмотрены топливные теплоэнергетические и теплотехнологические установки, в которых осуществляется теплопередача от потока продуктов горения к технологическому материалу или теплоносителю. При теплообмене теплота, отводимая от газа, теряется в окружающую среду и передается на проведение химической реакции в материале и нагрев выделяющихся технологических газов до температуры газового потока:

A9g = Ч\ ~ Ч\ = <?е + qfT + (<7"s - <7Bs).

Тепловой КПД процесса равен отношению теплового эффекта реакции к изменению теплоты газа: r|g = qt-¡/A qg.

Эксергетический баланс процесса имеет вид:

e'g+e'm = e"z+e"m+Ae, или Де = e'g+e'm-(e"g+е"т) •

Примем, что химическая реакция проходит по формуле: Y{ = + XtT, а фазовые превращения по формуле Y¡ = Хрг при постоянной температуре tp. Отдающие теплоту газы представляют собой продукты горения, охлаждающиеся от температуры ? до температуры t". При прохождении химической реакции в состав газов добавляются продукты, выделяющиеся при термическом разложении материала. Суммарные эксергетические потери в этом случае имеют вид:

Ae = (e\g+e\s+e'eg ) + (e\m+e\.m)-(el\g+e"[g+e"cg )-(e"tm+e',rjB ). (1)

В выражении (1) принято, что химическая эксергия газов состоит из реакционной er g и концентрационной ecg, то есть е'сь в = e'rg+e'c.g, e"chS = e"r.g+e"cg, а химическая эксергия материала echm - только из концентрационной составляющей, то есть e'chm = e', m, e"chm = e"rm.

Для определения составляющих потерь эксергии установки в целом разделим процесс на пять стадий и выделим потери в каждой из них. Общие потери Ае будут равны сумме потерь на каждой стадии:

Ae = Aebur+Aee+Aeh.c+Aech+Aemix- (2)

Потоки эксергии и эксергетические потери в теплотехнологическом процессе (или его стадии) представлены на рис. 1.

Выход

Рис. 1. Диаграмма потоков эксергии

Для дифференциации потерь необходимо распределить значения эксергии, входящие в правую часть выражения (1), между видами потерь, входящими в правую часть выражения (2). Эксергетические потери через ограждающие стенки в окружающую среду Дее равны эксергии теплового потока. Для определения эксергетических потерь остальных видов выделим подсистему химической реакции, где входными потоками является теплота и исходные вещества, а выходными - продукты реакции при температуре материала на выходе.

В работе принято, что вначале происходит горение (химическая реакция между компонентами газового потока с выделением теплоты), при этом температура газового потока повышается от ^ до ¡в Затем газовый поток отдает теплоту и его температура снижается с до Г8". В теплотехнологических установках эксергия, отдаваемая газом, равна изменению его термомеханической эксергии. Эта эксергия теряется в окружающую среду, передается на проведение химической реакции в материале и на нагрев технологических газов до температуры газового потока, поэтому

е\в - е"«8 = т8Дде+ т8ДдрГ+ т8(Д?"5 - Д дв3).

Материал нагревается от температуры (т' до (т", при этом в нем могут происходить химическая реакция и выделяться технологические газы, примешивающиеся к основному газовому потоку.

На рассматриваемой стадии горение газа и химическая реакция могут проходить не полностью, а частично, степень превращений определяется составом газа и материала на входе и выходе.

Эксергетические потери при постоянной теплоемкости потоков (балансовый метод).

Если использовать постоянную величину теплоемкости потоков, не зависящую от температуры, то эксергетические потери будут иметь следующий вид.

1. Эксергетические потери при сгорании топлива:

Леьиг = (е\.е+е\.е+е\.е)~ + .

2. Эксергетические потери в окружающую среду определяются эксергией теплового потока через стенки установки при средней эксергетической температуре газа т8:

Лее = •

3. Эксергетические потери от необратимости теплообмена равны разности эксергии теплового потока, теряемого газом, и эксергии теплового потока, получаемого материалом:

ДеЬе =(т в-тт)дрТ-

4. Потери эксергии от необратимости химической реакции определяются из эксергетического баланса реакции:

АесЬ =[е\.т+е\.т+ттдрТ]-[е"ш+е'\т+е^ + е"м] •

5. Потери при смешивании газообразных продуктов реакции с газовым потоком включают потери при нагреве продуктов реакции до температуры отходящих газов и потери при изменении концентрации газового потока:

В результате сумма представленных эксергетических потерь, получаемая согласно выражению (2), соответствует эксергетическому балансу, приведенному в выражении (1).

Расчет тепловых эффектов химических преобразований на основе различных базовых уровней.

Для определения эксергии необходима величина теплового эффекта химической реакции при температуре реакции Расчет с использованием правила Кирхгофа затрудняет то, что в теплотехнологических процессах обычно происходит значительное количество взаимосвязанных химических реакций, распределенных по разным участкам аппарата.

Предлагается для веществ, химическую формулу которых можно представить в виде оксидного состава, использовать энтальпию образования не из элементов, а из оксидов, то есть использовать в качестве базового уровня не химические элементы, а оксиды. Для расчета тепловых эффектов химических реакций предлагается правило Кирхгофа применять не к химическим реакциям, а к теплоте образования химических элементов из оксидов. Таким образом теплоту химических превращений предлагается определять не по энтальпии

образования соединений из элементов Д#298 при 298 К, а по удельной массовой энтальпии образования соединений из оксидов: Д#0 при стандартной температуре для теплотехнических расчетов 0°С и ДЯгпри произвольной температуре.

Предложенный подход позволяет унифицировать и упростить расчет затрат теплоты на химические превращения, так как:

- позволяет определять затраты теплоты на химические превращения, основываясь не на химических реакциях, которые индивидуальны для каждой технологической линии и виды сырья, а на массе исходных и конечных соединений, которые могут быть определены системой уравнений материального баланса с учетом эмпирических и промышленных данных;

- не требует учета количества и вида движения в аппарате технологических газов, так как их энтальпия образования из оксидов равна нулю;

- позволяет получать значения тепловых эффектов химических превращений при разной температуре не на основании анализа конкретных химических реакций, а используя полученные уравнения для энтальпии образования химических соединений из оксидов.

Расчет термомеханической эксергии с учетом зависимости теплоемкости от температуры и переменной массы материального потока.

При изменении теплоемкости химических соединений эксергия Де, теплоты Ад, отведенной от материального потока, становится не равна произведению средней эксергетической температуры т и величине теплоты тДд. Для учета изменения теплоемкости необходимо использовать интегрирование значения хАд по интервалу:

Де,(Г,Г") = тАд = - Т0 /7>(Г)</Г.

Для потока с постоянным расходом при изобарном процессе изменение термомеханической эксергии равно эксергии теплового потока, подведенного к веществу или отведенного от него.

(е\-е'\) = тАд. (3)

Применение эксергии теплового потока е, = тДд вместо разности Де = е\-е'\ позволяет выделить изменение термомеханической эксергии, относящейся к различным одновременно протекающим процессам, например передаче теплоты на проведение основного процесса и потери в окружающую среду. Но при изменении массы потока, например при выделении из материала технологических газов, равенство (3) не соблюдается.

Сделано предположение, что неравенство вызвано дополнительным объёмом, добавляемым к потоку. Изменение эксергии потока переменной массы может быть выражено через изменение эксергии основного потока гАд и эк-сергию дополнительного вводимого потока тД^а:

Де = тАд - тАдй . (4)

Изменение эксергии материального потока при изменении его массы, например при химической реакции, может быть определено через интеграл

= ^крт(Т)с1Т.

Если для расчета теплоты потока использовать температурную зависимость истинной теплоемкости ср = а + ЬТ+ сТг, а изменение массы материала при нагреве от температуры Т' до температуры Т" принять линейной, то интеграл преобразится к виду:

А еА(Т',Т",с1\с1

а+ЬТ+—

ун

ОТ. (5)

Т"-Т\

Полученные выражения (4) и (5) позволяют производить эксергетический анализ теплотехнологических установок, в которых при термообработке из материала выделяется технологический газ, причем химическая реакция происходит не при фиксированной температуре, а при изменении температуры потока от Г до Т".

Эксергетические потери при изменении свойств потоков (интегральный метод).

Теряемую газовым потоком теплоту и эксергию можно разделить на три потока: 1) в окружающую среду; 2) для проведения химической реакции и нагрева материала; 3) для нагрева газообразных продуктов химической реакции до температуры отходящих газов. Эти потоки отводятся от газа непрерывно. Долю этих потоков в общем изменении теплоты газа можно оценить с помощью коэффициентов К„ КсЬ Кшх, сумма которых должна быть равна 1. Как показали численные расчеты, соотношение энтальпии этих потоков равно соотношению их эксергии. Таким образом, при учете зависимости теплоемкости от температуры необходимо тепловые потоки хд заменить на Де7 при постоянной массе соединений в потоке или на сумму Де<1 соединений при изменяющейся в результате химической реакции или горения массе соединений, и эксергетические потери примут следующий вид.

1. Эксергетические потери при сгорании топлива:

Деьиг = +<) •

2. Эксергетические потери в окружающую среду:

где ке = де1 - - <?",)] - отношение величины эксергии, уходящей в окружающую среду через ограждающие стенки, к изменению эксергии газового потока.

3. Эксергетические потери от теплообмена между газом и материалом, который идет на поддержание химической реакции:

Деь е = Кс ьДе^ /'ё)-£Деат(Г'т ^'т .¿"т)>

где = [дАк - (д"е - 9",)] - отношение величины эксергии, передаваемой для проведения химической реакции, к изменению эксергии газового потока.

4. Эксергетические потери от проведения химической реакции:

Аесн = [е',т+е'г.т+^Деат(''т >'"т .¿'т .¿"т )НЛ.т+е"г.т+<& + е"г.5 ] •

5. Эксергетические потери при смешении газообразных продуктов реакции с отходящими газами:

где Кт¡х = (д'\ - Л / - - <?",)] - отношение величины эксергии, передаваемой для нагрева технологических газов, выделяющихся из материала, и смешения их с газовым потоком проведения химической реакции, к изменению эксергии газового потока.

В результате в главе получены методы расчета эксергетических потерь необратимых процессов, составляющих теплотехнологические процессы в промышленных печах и теплогенерирующих установках, осуществляющих теплопередачу от потока горячего газа к технологическому материалу, что позволяет разделить общие эксергетические потери по причинам, их вызывающим. Расчет эксергетических потерь осуществляется с использованием только данных о составе и температуре газов и материала на входе и выходе теплотехнологического процесса или его отдельной стадии.

В третьей главе проведен анализ теплотехнологических и теплоэнергетических установок: клинкерного колосникового холодильника, печей для обжига извести и керамзита, водогрейных котлов.

Анализ работы клинкерного холодильника.

Клинкерный холодильник является теплообменным аппаратом для передачи теплоты от горячего клинкера к воздуху и во многом определяет энергоэффективность и энергозатраты процесса обжига клинкера.

К тепловым потерям холодильника можно отнести теплоту выходящих из холодильника потоков: избыточного воздуха д„з6, клинкера и теплоту, теряемую через стенки холодильника в окружающую среду до с_. К эксергетичес-ким потерям Де относятся: а) потери от необратимости теплообмена Д^необр! б) потери с выходящими в окружающую среду потоками Депот.

Для определения потерь эксергии предлагается разделить колосниковый холодильник на две зоны. В первой зоне, где осуществляется теплообмен от слоя клинкера к вторичному воздуху, происходят потери эксергии от необратимости теплообмена. Во второй зоне, где теплота клинкера передается избыточному воздуху, вся поступающая теплота теряется в окружающую среду с выходящими из холодильника потоками.

На рис. 2 приведены зависимость мевду тепловым и эксергетическим КПД и зависимость температуры вторичного воздуха от эксергетического КПД. Тепловой КПД значительно выше эксергетического, так как теплота передается от клинкера с температурой 1200 °С к вторичному воздуху с темпе-

ратурой 400...500°С, то есть теряется качество теплоты. Как видно из графиков, максимальное значение эксергетического КПД равно 55,3%. Между представленными величинами наблюдается линейная зависимость.

120fr

1

ei 800

«600 <1

L •§_ 400

50 60 70 80 90 Тепловой КПД, г|теп,

0

Ае

д< необ Ае. or

50 60 70 80 90 100

250 350 450 550 Температура вторичного воздуха г, „, °С

Рис. 2. Зависимость эксергетического КПД и эксергетических потерь от характеристик тепловой работы холодильника

На рис. 2 показано и соотношение между потерями Де„ео6р и Депот, из которого видно, что потери от необратимости теплообмена Аенеобр практически не изменяются, а потери с материальными потоками Депот пропорциональны тепловым потерям.

Можно сделать вывод, что основные потери теплоты в клинкерном холодильнике наблюдаются от необратимости теплообмена. Повышение эксергетического КПД возможно при увеличении температуры вторичного воздуха, что может быть осуществлено, например, при двойной продувке.

Эксергетические потери процесса обжига извести.

С помощью предложенных методов определены потери в промышленной печи обжига извести. Для анализа печь разбита на три зоны - подогрева, декарбонизации и выходную, причем горение топлива происходит в двух последних зонах. Полученное распределение эксергетических потерь в печи представлено на рис. 3.

Наибольшие потери связаны с потерям от горения топлива АеЬт. Потери в окружающую среду в тепловом балансе установки составляют 10%, тогда как в эксергетическом балансе - 32%. Потери эксергии от необратимости химической реакции декарбонизации ДесЬ и смешения газообразных продуктов реакции с газовым потоком составляют менее четверти

от общих эксергетических потерь. n . п

г Рис. 3. Распределение эксергетических

потерь

При варьировании параметров общее соотношение потерь не меняется, наиболее сильно на увеличение значения Ае оказывает величина потерь тепло-

ты в окружающую среду через стенки установки. Таким образом, наиболее эффективный способ снижения эксергетических потерь в установке - интенсификация процесса теплообмена и снижение потерь в окружающую среду.

Определены потери в промышленной установке для обжига керамзита, включающей сушильный барабан и вращающуюся печь. Для выделенных стадий производства керамзита получено распределение внутренних эксергетических потерь по зонам при разных коэффициентах избытка воздуха, доле потерь в окружающую среду и температуре отходящих газов (рис. 4).

Наибольшие потери связаны с потерям в зоне дегидратации. Потери в окружающую среду в тепловом балансе установки составляют 10%, тогда как в эксергетическом балансе - 25%. Потери эксергии от необратимости химической реакции ДесЬ и смешения газообразных продуктов реакции с газовым потоком Дет1Х составляют больше половины от общих эксергетических потерь (рис. 5). При варьировании параметров общее соотношение потерь не меняется, наиболее сильно на увеличение значения Де оказывает величина потерь теплоты в окружающую среду через стенки установки, которая влияет на потери во всех зонах. Коэффициент избытка воздуха и температура отходящих газов влияет в основном на высокотемпературные зоны печи. Таким образом, наиболее эффективный способ снижения эксергетических потерь в установке -интенсификация процесса теплообмена и снижение потерь в окружающую среду.

2500

2000

1500

1000

500

£ 0

#

20Ш

о.

н- 1500

с

0} 1000-

0) у 500

0

т

2000

1500

1000

500

0

Коэффициент избытка воздуха: а) 1,1:6) 1.3; в) 1,5

а) 6) в)

I

Потери в окружающую среду от общего числа потерь: а) 5%; б) 15%; в) 25%

а) в) .....д ^

I

Температуры газов на выходе а) 400 С; 6) 600 -с. в) 800 'С

а) 6) в) .. .

Сушильный Сушильный Зона Зона

барабан барабан (зона сушки дегидра-(зона нагрева) испарения) тации

Зона вспучивания

Зона охлаждения

Рис. 4. Распределение эксергетических потерь по зонам печи

Рис. 5. Потери эксергии: а) в сушильном барабане; б) во вращающейся печи; в) общие в линии производства керамзита

Таким образом, установлено, что около 50% потерь эксергии составляют потери от необратимости химических реакций, и около 20 % - потери при горении. Наибольшее влияние на изменение структуры потерь оказывают потери в окружающую среду.

Анализ водогрейного котла.

В газовых водогрейных котлах выделены потери в четырех одновременно протекающих типовых процессах, происходящих в теплоэнергетических и теп-лотехнологических установках:

- потери при горении топлива ДеЬцг;

- потери от фазовых превращений в газожидкостном потоке Дер1], то есть при конденсации водяных паров из газа;

- потери от теплопередачи от газа к воде Ае^

- потери в окружающую среду Аее.

Для расчета эксергетических потерь с разделением по причинам, их вызывающих, была предложена методика.

Для анализа выбран водогрейный конденсатный двухконтурный котел ТГВ для раздельной выработки горячей воды на отопление и ГВС. В радиационной части котла осуществляется горение топлива и нагрев оборотной воды для отопления. Затем в продукты горения, отведенные из радиационной части, происходит впрыск воды, и газы за счет испарения этой воды охлаждаются до температуры мокрого термометра, при которой наступает состояние насыщения. В контактно-рекуперативной части происходит дальнейшее охлаждение газа, находящегося в состоянии насыщения, до температуры 30-35°С. Конденсат, образующийся при охлаждении газа, повторно подается в камеру впрыска. Преимущество котла заключается в постоянно низкой температуре отходящих газов при регламентируемой нормами температуре нагреваемого теплоносителя. В других конденсатных котлах, например фирмы \Че55тапп, температура отходящих газов 30°С обеспечивается только при сниженной нагрузке котла и низкой температуре теплоносителя на входе.

Основные потери эксергии, до 90%, происходят в радиационной части в процессах горения и передачи теплоты, что требует оптимальной организации теплотехнических процессов именно в этой части. Эксергетические потери в

камере впрыска и контактно-рекуперативной части незначительны из-за низкой температуры газового потока.

С целью сравнения с котлом ТГВ были рассмотрены напольный одноконтурный стальной конденсатный газовый котел У^Бэшапп УНОСИОББА!, 300 (Германия) и стальной водогрейный котел жаротрубного типа с реверсивной топкой Вулкан УК-200 (Россия).

Для трех котлов был рассчитан тепловой баланс и определены эксергети-ческие потери по заданным отопительной мощности, температурам отходящих газов и нагреваемой воды (таблица).

Показатели работы и эксергетические поте эи водогрейных котлов

Характеристики котлов ТГВ ХЧезэтапп Вулкан

Отопительная мощность, кВт 244,3 150,0 213,7

Температура отходящих газов, °С 35 35 160

Температура воды на отопление, °С Температура воды для ГВС, °С 90/60 55/0 40/30 90/60

Тепловой КПД: - Я; (для конденсатных котлов мнимый КПД), расчет с использованием низшей теплоты сгорания топлива - Н„ расчет с использованием высшей теплоты сгорания топлива Эксергетический КПД 104,2 93,7 32,2 105,9 95,3 26,7 92 82,7 36,2

Удельные потери (Дж/Дж вырабатываемой теплоты): - потери от теплопередачи от газа к воде, Де(] е - потери от фазовых превращений в газожидкостном потоке, ДерЬ - потери в окружающую среду, Дее - потери от реакции горения, АеЬиг 45,1 4,8 0,2 28,0 62.3 0,3 20.4 52,4 0,3 31,7

Всего Де 78,1 83,0 84,4

Тепловой КПД котла Х^еэвтапп наибольший, но эксергетический КПД у него самый низкий. Это объясняется тем, что в котле вырабатывается горячая вода с низкой температурой. Поэтому несмотря на большее количество передаваемой теплоносителю теплоте, она имеет более низкое качество, чем в двух других сравниваемых котлах. Котел ТГВ вырабатывает как низкопотенциальный, так и высокопотенциальный теплоноситель, поэтому КПД у него средний между двумя другими котлами.

Во всех случаях удельные эксергетические потери Ае на единицу вырабатываемой теплоты близки. Но разная эксергия получаемого теплоносителя определила и значительную разницу в эксергетических КПД котлов. Можно сделать вывод, что с точки зрения эффективности использования теплоты конденсатные котлы выгодны при выработке высокопотенциального теплоносителя. Выработка воды с низкой температурой приводит к значительному

снижению эксергетического КПД. Поэтому двухконтурный котел ТГВ более эффективен, чем одноконтурный конденсационный котел.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны методы расчета величины эксергетических потерь в элементарных процессах, составляющих теплотехнологические процессы в промышленных печах. Выделены элементарные процессы теплообмена, масооб-мена, химических превращений, а также потери теплоты в окружающую среду через ограждающие стенки. Получены уравнения для определения эксергетических потерь в элементарных процессах для:

- теплообмена в теплоэнергетических и теплотехнических установках при условии постоянства теплоемкости потоков и при зависимости теплоемкости от температуры;

- протекания изотермической реакции за счет передачи теплоты от печных газов;

- совместного нагрева материала и протекания в нем изотермической реакции.

2. Получены уравнения для расчета эксергетических характеристик с использованием уравнений зависимости истинной теплоемкости от температуры. Получены уравнения для расчета теплоты образования химических соединений из оксидов при заданной температуре, используемой для определения теплового эффекта реакции при произвольной температуре.

3. Разработана методика расчета эксергетического баланса и эксергетических потерь при обжиге извести и керамзита во вращающихся печах. Особенность методики заключается в разбиении процесса в теплотехнологическом агрегате на ряд зон и определении потерь в каждой зоне на основании ее эксергетического баланса и сравнении эффективности каждой зоны.

4. Разработана методика эксергетической оценки тепловой работы клинкерного колосникового холодильника, учитывающая диверсификацию полезных и хвостовых продуктов.

5. Произведен эксергетический анализ конденсатных водогрейных котлов. Установлено, что до 90% эксергетических потерь происходят в высокотемпературной части котла, что требует оптимальной организации теплотехнических процессов именно в ней. С точки зрения эффективности использования теплоты конденсатные котлы выгодны при выработке высокопотенциального теплоносителя. Выработка воды с низкой температурой приводит к значительному снижению эксергетического КПД. Поэтому двухконтурный конденсационный котел более эффективен, чем одноконтурный.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ а, Ь, с - коэффициенты для определения теплоемкости, кДж/кг; с(7) - уравнение температурной зависимости теплоемкости; с1 - масса материала, кг; е -эксергия, кДж/кг;

<?chg - химическая эксергия газов, кДж/кг; ейт - химическая эксергия материала, кДж/кг; т(Т) - уравнение для удельной массы в зависимости от температуры; q - теплота, кДж/кг; ^-тепловые потери в окружающую среду, кДж/кг; qp - тепловой эффект химической реакции, кДж/кг; qtT - тепловой поток газа при температуре реакции, кДж/кг; t - температура в градусах Цельсия, °С; К; - исходный материал; Де - эксергетические потери, кДж/кг; Aed- изменение эксер-гии материального потока при изменении его массы, кДж/кг; т - средняя эксер-гетическая температура, К; т8 - средняя эксергетическая температура газа, К; тга - средняя эксергетическая температура материала, К; Г - температура в градусах Кельвина, К; Т0 - температура окружающей среды, К; Xg p - газ, выделившийся из материала; Хр, - получаемый продукт при проведении химической реакции; Адл - дополнительный тепловой поток;

Нижние индексы

bur - горение топлива; с - концентрационная составляющая; ch - химическая реакция, происходящая в материале; е - окружающая среда; f - топливо; g -газовый поток; h.e- теплообмен между газовым потоком и материалом; m -поток материала; mix - смешение газов, выделившихся из материала, с газовым потоком; г - реакционная составляющая; s - газообразные продукты, выделившиеся из материала; t - термомеханическая составляющая;

Верхние индексы

'- вход; "- выход; А - участок выхода газов после горения; В - участок выхода газов из материала после взаимодействия его с газовым потоком.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Трубаев П.А. Расчет тепловых эффектов химических преобразований на основе различных базовых уровней / П.А. Трубаев, Е.А. Зайцев // Известия ВУЗов. Химия и химическая технология. 2010. - № 7 (53). - С. 25-29.

2. Зайцев Е.А. Дифференциация эксергетических потерь в линии производства керамзита / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. - 2010. -№2.-С. 146-150.

3. Анализ эксергетических потерь в водогрейных котлах / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев, A.B. Губарев, М.И. Кулешов // Промышленная энергетика. -2011. -№ 1, -С. 32-34.

Книги

4. Трубаев П.А. Термодинамический и эксергетический анализ теплотехноло-гических систем: учебное пособие / П.А. Трубаев, П.В Беседин, Е.А. Зайцев. Белгород: Изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2010.-104 с. Гриф УМО.

Статьи и материалы конференции

5. Зайцев Е.А. Методы эксергетического анализа в технике / Е.А. Зайцев // Образование, наука, производство: сб. докл. междунар. форума. Белгород: БГТУ им. В. Г. Шухова, 2008. - С. 5.

6. Трубаев П. А. Определение эксергетических потерь при теплообмене в промышленных печах / П.А. Трубаев, Е.А. Зайцев // Сборник научных и научно-методических докладов международной научно-практической конференции. Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС, 2009. Т. 2. - С. 85-88.

7. Зайцев Е.А. Эксергетический баланс колосникового клинкерного холодильника / Е.А. Зайцев // Наука и молодежь в начале нового столетия: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин, 2009. 4.1.-С. 162-165.

8. Зайцев Е.А. Изменение термомеханической эксергии при нагреве и охлаждении материального потока переменного расхода / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23: сб. тр. междунар. науч. конф. Саратов, 2010. - С. 86-87.

9. Трубаев П.А. Эксергетические потери в типовых теплотехнологических процессах / П.А. Трубаев, Е.А. Зайцев // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-23: сб. тр. междунар. науч. конф. Саратов, 2010. - С. 80-83.

10. Зайцев Е.А. Виды потерь эксергии и способы их расчета в теплотехнологических процессах / Е.А. Зайцев // Наука и молодежь в начале нового столетия: материалы III междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин, 2010.-С. 635-640.

11. Зайцев Е.А. Расчет термомеханической эксергии с учетом переменной массы материального потока / Е.А. Зайцев // Наука и молодежь в начале нового столетия: материалы III междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин, 2010. - С. 640-642.

12. Зайцев Е.А. Эксергетический анализ процесса обжига извести / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в промышленности строительных материалов: сб. докл. междунар. науч.-техн. конф. - Белгород: Изд-во БГТУ, 2010,- Ч. 2. - С. 55-57.

13. Анализ структур энергопотребления / Е.В. Гродецкая, В.А. Украинский, Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. докл. междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин: ООО «Ай-кью», 2011. - 4.1. - С. 289-293.

14. Зайцев Е.А. Эксергетический анализ конденсатного котла / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев, A.B. Губарев // Молодежь и научно-технический прогресс: сб. докладов междунар. науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Губкин: ООО «Айкью», 2011. - 4.1. - С. 303-306.

Свидетельство об интеллектуальной собственности

15. Библиотека для расчета эксергетических потерь в теплоиспользующих установках / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. Заявка № 2010616832 от 1.121.2010 г., свидетельство о регистрации № 2011610391 от 11.01.2011 г.

Подписано в печать 04.10.2011. Формат 60x84/16. Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №

ФГБОУВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова» 308012 Белгород, ул. Костюкова, 46

Введение.

1. Методы эксергетического нализа теплоэнергетических и теплотехнологических установок.

1.1. Методы расчета эксергии в теплоэнергетических и теплотехнологических процессах.

1.2. Методы расчета эффективности теплоэнергетических и теплотехнологических установок.

1.3. Методы расчета эксергетических потерь в теплоэнергетических и теплотехнологических установках.

2. Методы дифференциации эксергетических потерь в теплотехнологических и теплоэнергетических установках.

2.1. Методы расчета эксергетических характеристик.

2.2. Расчет тепловых эффектов химических преобразований на основе различных базовых уровней.

2.3. Теплота образования химических соединений из оксидов при произвольной температуре.

2.4. Тепловой и эксергетический балансы.

2.5. Эксергетические потери при постоянной теплоемкости потоков (балансовый метод).

2.6. Расчет термомеханической эксергии с учетом зависимости теплоемкости от температуры и переменной массы материального потока.

2.7. Эксергетические потери при изменении свойств потоков интегральный метод).

3. Анализ теплотехнологических и теплоэнергетических установок.

3.1. Анализ эксергетических потерь при теплообмене.

3.2. Эксергетический баланс колосникового клинкерного холодильника.

3.3. Эксергетические потери процесса обжига извести.

3.4. Эксергетические потери процесса производства керамзита.

3.5. Анализ конденсатного котла.

Выводы.

Теплоэнергетическое и технологическое оборудование широко используется в промышленности, энергетике и коммунальном хозяйстве. На любом предприятии, где для получения продукта используется теплота или энергия, неизменно присутствуют различного вида тепловые потери, которые определяют энергоемкость выпускаемого продукта. Например, тепловой коэффициент полезного действия (КПД) котлов составляет 80-90%, ТЭЦ - 30-40%, вращающихся цементных печей сухого способа производства - 40-50%. Существует несколько способов определения этих потерь, наиболее распространенным из которых является тепловой баланс. Однако существенным недостатком такого способа является невозможность определения качества как теряемой, так и полезно используемой тепловой энергии. Поэтому в 50-ых годах XX века было предложено понятие «эксергии», которое позволяло оценивать качество любого вида используемой энергии, как ее самой, так и ее доли в выпускаемой продукции. Для этой оценки проводится эксергетиче-ский анализ теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и оборудования. Разработке теоретических основ и праткическому применению эксергетического анализа посвящены работы 3. Ранта, Я. Шаргута, В.М. Бро-дянского, Б.С. Сажина, А.П. Булекова, Д.А. Боброва, B.C. Степанова, И. Динцера, Ж. Уолла, М.А. Вердияна и др.

Эксергетический анализ является эффективным способом анализа и оптимизации теплоэнергетических и теплотехнологических систем. Степень совершенства необратимых процессов характеризуют эксергетические потери Ае, которые разделяются на два вида - внешние Аеех(, равные эксергии потоков, относящихся к тепловым и материальным потерям, и внутренние Аеш, связанные с необратимостью процессов.

Используемые в настоящее время методы определения эксергетических потерь основаны на расчете баланса эксергии без разделения* потерь на составляющие. Разделение потерь по причинам, их вызывающим, выполнено для отдельных случаев, например для топки котла, холодильных процессов и теплообменников, но универсальных методов расчета не существует. Это не позволяет оценить эффективность теплоиспользования внутри агрегата.

Поэтому настоящая работа, посвященная анализу эксергетических потерь в теплотехнологических процессах, является актуальной.,

Целью работы является разработка методов дифференциации эксергетических потерь в топливных теплотехнологических установках, осуществляющих теплопередачу от потока горячего газа к технологическому материалу или теплоносителю, по причинам, их вызывающим.

Для достижения данной цели, решались следующие задачи:

1. Выделены пять протекающих параллельно типовых процесса, происходящие в теплоэнергетических и теплотехнологических установках: горение топлива; теплообмен между газовым потоком и материалом или теплоносителем; химические (фазовые) превращения; потери в окружающую среду;

- потери от смешения газообразных продуктов реакции с отходящими газами.

2. Разработаны способы формализованного расчета эксергетических потерь выделенных типовых процессов.

3. Полученные результаты применены к теплотехнологическим процессам обжига извести и керамзита, охлаждения цементного клинкера, и теплоэнергетическому процессу получения теплоносителя в конденсатном котле.

Работа выполнялась согласно следующим грантам:

Грант РФФИ 08-08-00980 «Экспериментальное и компьютерное исследование процессов и развитие инженерных методов расчета теплообмена в промышленных вращающихся печах», 2008-2010 г.

Грант РФФИ 10-08-05037 «Инструментальное и программное обеспечение исследования промышленных теплотехнологических и химико-технологических процессов», 2010 г. г/б НИР № 1.02.06 от 01.01.2006 г. «Теоретические основы энерготехнологического анализа, интенсификации и оптимизации процессов технологии многокомпонентных силикатных строительных материалов», № гос. регистрации 01200609271, 2006-2010 г.

Выводы

1. Разработаны методы расчета величины эксергетических потерь в элементарных процессах, составляющих теплотехнологические процессы в промышленных печах. Выделены элементарные процессы теплообмена, ма-сообмена, химических превращений, а также потери теплоты в окружающую среду через ограждающие стенки. Получены уравнения для определения эксергетических потерь в элементарных процессах для:

- теплообмена в теплоэнергетических и теплотехнических установках при условии постоянства теплоемкости потоков и при зависимости теплоемкости от температуры;

- протекания изотермической реакции за счет передачи теплоты от печных газов;

- совместного нагрева материала и протекании в нем изотермической реакции.

2. Получены уравнения для расчета эксергетических характеристик с использованием уравнений зависимости истинной теплоемкости от температуры. Получены уравнения для расчета теплоты образования химических соединений из оксидов при заданной температуре, используемой для определения теплового эффекта реакции при произвольной температуре.

3. Разработана методика расчета эксергетического баланса и эксергетических потерь при обжиге извести и керамзита во вращающихся печах. Особенность методики заключается в разбиении процесса в теплотехнологиче-ском агрегате на ряд зон и определение потерь в каждой зоне на основании ее эксергетического баланса и сравнении эффективности каждой зоны.

4. Разработана методика эксергетической оценки тепловой работы клинкерного колосникового холодильника, учитывающая диверсификацию полезных и хвостовых продуктов.

5. Произведен эксергетический анализ конденсатных водогрейных котлов. Установлено, что до 90% эксергетических потерь происходят в высокотемпературной части котла, что требует оптимальной организации теплотехнических процессов именно в ней. С точки зрения эффективности использования теплоты конденсатные котлы выгодны при выработке высокопотенциального теплоносителя. Выработка воды с низкой температурой приводит к значительному снижению эксергетического КПД. Поэтому двухконтурный конденсационный котел более эффективен, чем одноконтурный.

1. Волошко А. А., Гуляева С. Н., Смолянинов И.В. Эксергетический метод анализа эффективности тепловых установок // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках. 2003. Т 2. С. 353-354.

2. Alberty R.A. Use of legendre transforms in chemical thermodynamics (IUPAC Technical Report) // Appl. Chem. 2001. - Vol. 73, No. 8. - pp. 13491380.

3. Бродянский B.M:, Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения / Под ред. В. М. Бродянского. — М.: Энергоатомиздат, 1988. -288 с.

4. Сажин Б.С. Булеков А.П. Эксергетический метод в химической технологии. М.: Химия, 1992. - 208 с.

5. Cornelissen R.L. ExerCom. The software routine to calculate exergy in Aspen and Pro/II. 3 p. (http://www.exergie.nl/EXERCOM3.doc).

6. Трубаев П. А., Беседин П. В., Зайцев Е. А. Термодинамический и эксергетический анализ теплотехнологических систем / П. А. Трубаев, П. В. Беседин, Е. А. Зайцев. уч. пос. - Белгород: (БГТУ) им. В.Г.Шухова, 2010. — 104 с.

7. Шевинский Я. С., Бобров Д. А. Разработка автоматизированной системы эксертетического расчета и оптимизации ХТС // Программные продукты и системы. 1997. -N 1. - С.11-15.

8. Морозюк Т. В., Тсатсаронис Д. Углубленный эксергетический анализ современная потребность оптимизации энергопреобразующих систем // Промышленная теплотехника. 2005. Т 27, № 2. С. 88-92.

9. Gyftopoulos Е.Р., Beretta G.P. Thermodynamics: Foundations and Applications.- New York: Macmillan Publishing Company.- 1991,- 536 p.

10. Костенко Г. H. Термодинамически объективная оценка эффективности тепловых процессов // Пром. теплотехника. 1983. - Т.4., № 5. - С. 7075.

11. Adavbiele A.S., Amiebenomon S.O. Optimization of the Performance of a Super-Cruise Engine with Isothermal Combustion Inside the Turbine Using Exer-gy Method // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2008. - No 3 (4). -pp. 357-362.

12. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968. - 280 с.

13. Новое направление в повышении энергетической эффективности цементного производства /М. А. Вердиян, В. Б. Хлусов, О. Е. Адаменко, В. Н. Третьяков // Цемент. 1994. - № 5/6. - С. 27-29.

14. Новые принципы организации процессов приготовления и обжига комбинированной сырьевой смеси / М. А. Вердиян, В. Б. Хлусов, О. Е. Адаменко, В. Н. Третьяков Цемент. 1995. - № 2. - С. 20-23.

15. Эксергетический анализ при снижении энергозатрат в производстве цемента / М. А. Вердиян, Д. А. Бобров, О. Е. Адаменко и др. // Цемент. —1995.-№5, 6.-С. 35-44.

16. Гохштейн, Д. П. Современные методы термодинамического анализа энергетических установок / Д. П. Гохштейн. М.: Энергия, 1969. - 368 с.

17. Кафаров, В. В. Принципы создания безотходных химических производств / В. В. Кафаров. М.: Химия, 1982. - 288 с.

18. Alebrahim A., Bejan A. Entropy Generation Minimization in a Ram-Air Cross-Flow Heat Exchanger // Int.J. Applied Thermodynamics. 1999. - Vol.2 (№4). - pp. 145-157.

19. Szargut, J. Bilans eksergetyczny procesow hutniczych / J. Szargut // Archiwum Hutnictwa, 6. 1961. - № 1. - pp. 23-60.

20. Албул В. П. Оценка эффективности тепловых процессов и агрегатов // Рациональной использование природного газа и охрана окружающей среды. Сб. науч. статей Москва, 2000. С. 14-26.

21. Андрющенко А. И. Еще раз о показателях совершенства ТЭЦ // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса. Сб. науч. трудов межд. научно-практич. конф. Самара, 2004. С. 11-16.

22. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. М., 1982.

23. Гажур А. А. Метод определения безразмерного критерия энергетической эффективности теплового оборудования // Вестн. РАСХН. 2008. - № 1.-С. 95-96.

24. Atanasova L. Exergy Analysis of the Process of Thermal Decomposition of Phosphogypsum to Lime and Sulfur Dioxide // Int.J. Applied Thermodynamics. 2002. - Vol.5 (№3). - pp.119-126.

25. Sahih A.Z. Importance of Exergy Analysis in Industrial Processes // Proceedings of the Fourth Saudi Technical Conference and Exhibition. — Riyadh, 2006.-vol. III.-pp. 38-43.

26. Ильин A.K. Коэффициент эффективности использования первичной эксергии источников теплоты // Экологичность ресурсо- и энергосберегающих производств: матер, всерос. конф. Пенза: ПГАСА, 2002. - С.43-46.

27. Бродянский В.М., Верхивкер Г.П., Дубовский СВ. Эксергетические расчеты технических систем: Справочное пособие. — Киев: Наукова думка, 1991.-360 с.

28. Ильин А.К. Формулы для эксергии // Российский национальный симпозиум по энергетике: материалы докладов. Том 1.4. 1. Казань: КГЭУ, 2001.-С. 193-196.

29. Ноздренко Г. В., Щинников П. А., Серант Ф. А., Томилов В. Г., Зыкова Н. Г., Коваленко П. Ю., Русских Е.Б. Эксергетический анализ новых котельных технологий в составе энергоблоков ТЭС // Теплофизика и аэромеханика. 2009. Т 16, № 2. С. 70-75.

30. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. М.: Энергоатомиздат, 1988. 528 с.

31. Архаров A.M., Сычев В.В. Основы энтропийно-статистического анализа реальных энергетических потерь в низкотемпературных и высокотемпературных машинах и установках // Холодильная техника. 2005. № 12. С. 1423.

32. Трощенко А. В. Метод определения и анализ составляющих эксерге-тических потерь в теплообменных аппаратах // Технические газы. 2007. № 1. С.57-62.

33. Зайцев Е.А., Тру баев П. А. Изменение термомеханической эксергии при нагреве и охлаждении материального потока переменного расхода // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-23. Сб. трудов Межд. науч. конф. - Саратов, 2010.

34. Лисиенко, В. Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология: Справочное издание. В 2-х книгах. Книга 1 / В. Г. Лисиенко, Я. М. Щелоков, М. Г. Ладыгичев; Под ред. В. Г. Лисиенко. М.: Теплотехник, 2004. - 688 с.

35. Бабушкин, В. И. Термодинамика силикатов / В. И. Бабушкин, Г. М. Матвеев, О. П. Мчедлов-Петросян. М.: Стройиздат, 1986. - 408 с.

36. Карапетьянц, М. X. Химическая термодинамика / М. X. Карапетьянц. -М.: Химия, 1975.-584 с.

37. Зайцев Е.А. Эксергетические потери в типовых теплотехнологиче-ских процессах / Е.А. Зайцев, П.А. Трубаев // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-23. Сб. трудов Межд. науч. конф. - Саратов, 2010.-Том 8.-С. 80-83.

38. Кулешов М.И., Губарев A.B., Чефранов И.Э. Перспективы существенного снижения топливопотребления в теплофикации // Промышленная энергетика. 2005. - № 12. - С. 28-30.

39. Дифференциация эксергетических потерь в теплотехнологических и теплоэнергетических процессах", соискатель Е.А. Зайцев

40. Характеристика масштаба внедрения: серийное, для членов СРО.

41. Форма внедрения: комплект документов.

42. Новизна результатов научно—исследовательских работ: качественно новые.

43. Опытно-промыитенная проверка: произведена в период с 1.02.11 г. по 30.06.11 г.

44. Объем внедрения: работа внедрена в полном объеме.

45. Социальный и научно-технический эффект: повышение качество проводимых работ, сокращение времени подготовки технологической и нормативной документации.

46. Директор Белгородского филиала1. М.П.и2011 г.1. В.В. Радченко