автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование и разработка температурных режимов разогрева обмуровки энергетических котлов

003490099

На правах рукописи

'

КИНЖИБЕКОВЛ Акмарал Кабиденовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ РАЗОГРЕВА ОБМУРОВКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

КОТЛОВ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 4 ЯНВ 2010

Омск - 2009

003490099

На правах рукописи

КИНЖИБЕКОВЛ Акмарал Кабиденовна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ РАЗОГРЕВА ОБМУРОВКИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

КОТЛОВ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2009

Работа выполнена в Инновационном Евразийском Университете

Научный руководитель доктор технических наук, доцент

Никифоров Александр Степанович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ланшаков Владимир Лазаревич

кандидат технических наук Мызников Михаил Олегович

Ведущая организация: Сибирский Федеральный Университет, г.Красноярск

Защита состоится «22» января 2010г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д 212.178.02 в Омском государственном техническом университете по адресу: 644050, г. Омск, пр. Мира 11, корпус 6, ауд. 6-340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные гербовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертационного совета Д212.178.02

Тел/факс: (3812) 65-64-92 Автореферат разослан 17 декабря 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

А.П. Болштянский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одна из сложных задач в энергетике -повышение эффективности действующих паротурбинных блоков тепловых электростанций на основе увеличения ресурса их эксплуатации и внедрения энергосберегающих технологий. В решении этой проблемы немалую роль играют теплоограждающие конструкции энергетических котлов. Срок безаварийной работы теплоиспользующих агрегатов во многом определяется прочностью обмуровки. Поэтому, несмотря на многочисленные исследования, вопрос о повышении стойкости теплоограждающих конструкций остается одним из наиболее актуальных.

Реальные потери теплоты в окружающую среду значительно превышают нормативные. Главными причинами этого являются: применение морально устаревших изоляционных материалов, отставание с внедрением новых технологий и научных разработок по повышению эффективности эксплуатации тепловой изоляции с учетом режимов работы оборудования.

Частые пуски и остановы котлов, отсутствие контроля за изменением температуры обмуровки при разогреве котла приводят к значительным температурным градиентам и напряжениям. Это снижает эффективность тепловой изоляции и ресурс ее работы. Поэтому важным аспектом анализа работы обмуровки является изучение её термонапряженного состояния и зависимости прочностных характеристик огнеупорных материалов и изоляции от данного состояния.

Требование снижения тепловых потерь, а также желание увеличить устойчивость и долговечность обмуровки котлов приводит к необходимости разработки новых технологий и методик эксплуатации. Это требует глубокого понимания явлений и процессов, происходящих в основных элементах агрегатов. Однако большинство исследований по данной теме касается в основном работы футеровок металлургических печей. Исследование термонапряженного состояния обмуровки энергетических котлов не получило должного внимания.

Цель работы - исследование процессов разогрева энергетического котла и разработка рациональных температурных режимов разогрева обмуровки для снижения возникающих температурных напряжений и уменьшения тепловых потерь.

Задачи исследования:

1. Определить и оценить реальные тепловые потери в окружающую среду через обмуровку действующих парогенераторов.

2. Произвести анализ процесса тепловых потерь через обмуровку котла, вывести интерполяционную формулу и оценить влияние различных факторов на величину плотности теплового потока через обмуровку котла.

3. Произвести экспериментальные исследования с целью определения зависимости коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов от степени сжатия.

4. Разработать математическую модель расчета термонапряженного состояния обмуровки при разогреве котла БКЭ-75-39.

5. Разработать методику расчета температурных напряжений в обмуровке котла БКЭ-75-39 при его разогреве и исследовать их влияние на термическое сопротивление тепловой защиты.

6. Определить и оценить влияние термонапряженного состояния обмуровки на тепловые потери в окружающую среду.

7. Разработать температурные режимы разогрева обмуровки котла БКЗ-75-39 с целью повышения эффективности работы агрегата.

Объектом исследования данной работы являются обмуровки энергетических котлов, находящиеся под действием высоких температур.

Предметами исследования являются тепловые потоки через обмуровку котельного агрегата, а также термические напряжения, возникающие в ней вследствие значительных температурных градиентов.

Методы исследования. В проведенных исследованиях были использованы экспериментальное исследование состояния тепловой защиты котлов; метод многофакторного планирования эксперимента при анализе процесса тепловых потерь; математическое моделирование термонапряженного состояния обмуровки; экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности теплоизоляционных волокнистых материалов в лабораторных условиях.

Новизна исследования. В работе были получены следующие новые результаты:

- получена зависимость плотности теплового потока через обмуровку котла от основных параметров процесса;

-разработана математическая модель определения термических напряжений в обмуровке котлов в процессе разогрева агрегата;

-разработан способ определения зависимости коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов от степени сжатия (относительного уменьшения) слоя;

-получена зависимость коэффициента теплопроводности ряда волокнистых теплоизоляционных материалов от степени сжатия с учетом воздействия высоких температур;

-разработаны температурные режимы разогрева обмуровки котла, приводящие к снижению температурных напряжений и тепловых потерь.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты анализа тепловых потерь в окружающую среду;

- математическая модель и результаты решения задачи термонапряженного состояния обмуровки парового котла;

-результаты решения задачи о влиянии возникающих температурных напряжений на коэффициент теплопроводности волокнистых изоляционных материалов и на величину тепловых потерь с поверхности обмуровки котла;

-рациональные температурные режимы разогрева обмуровки котельных агрегатов.

Научная и практическая значимость исследования. Результаты, полученные в работе, представляют научную и практическую значимость при

проектировании и эксплуатации теплоограждающих конструкций энергетических котлов:

-обоснована необходимость контроля за процессом разогрева обмуровки;

-данные полученные при изучении зависимости коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов от степени сжатия позволят получить уточненные значения тепловых потерь через обмуровку котла;

-разработанная математическая модель термонапряженного состояния дает возможность получить рациональный вариант разогрева обмуровки с уменьшением тепловых потерь и температурных напряжений;

-разработанная методика разогрева обмуровки принята к использованию в системе АО «Павлодарэнерго»; разработанная методика исследования обмуровки и тепловых потерь используется в учебном процессе при изучении дисциплин: «Тепломассообмен», «Высокотемпературные процессы и установки», «Принцип работы, конструкция и тепловой расчет котельных агрегатов».

Публикации и апробация работы. По результатам данных исследований опубликовано 5 статей в журналах: 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК РФ, 4 статьи - в журналах, рекомендованных КСАНОН PK.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на девяти научных конференциях: научной конференции молодых учёных «II Сатпаевские чтения» (г. Павлодар); конференции к 90-летию академика Ш.Ф. Чокина (Павлодар); научной конференции молодых учёных «III Сатпаевские чтения» (г. Павлодар); III Международной научно-практической конференции (г. Павлодар); VIII Всероссийской конференции молодых учёных «Актуальные вопросы теплофизики и физической гидрогазодинамики» (г. Новосибирск); 1 международной научно-технической конференции «Энергетика,экология,энергосбереженне» (г.Усть-Каменогорск); V научно-практической конференции с международным участием «Проблемы и достижения в промышленной энергетике» (г. Екатеринбург); Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы и перспективы применения чистых технологий для устойчивого развития региона» (г. Павлодар), Региональной научно-практической конференции «Теплофизические основы энергетических технологий» (г. Томск).

Личный вклад автора:

- определены реальные тепловые потери через обмуровки и проведен сравнительный анализ с нормативными данными.

- определена зависимость плотности теплового потока от параметров процесса; доказано влияние степени сжатия теплоизоляционного слоя на тепловые потери;

- разработана и запатентована методика определения зависимости коэффициента теплопроводности волокнистого теплоизоляционного материала от степени его сжатия;

- разработана методика определения термических напряжений в обмуровке котла при его разогреве;

- разработана программа расчета термонапряженного состояния обмуровки котла;

- произведены замеры и построен график существующего процесса разогрева обмуровки парогенератора. По данным замеров рассчитаны термические напряжения, возникающие в обмуровке агрегата. Доказано, что значения термических напряжений превышают предел прочности для используемых огнеупорных материалов и вызывают уменьшение толщины теплоизоляционного слоя;

- доказано, что одной из причин увеличения тепловых потерь с поверхности обмуровки является сжатие теплоизоляционного слоя;

- построены режимы разогрева обмуровки, позволяющие уменьшить температурные напряжения и тепловые потери в окружающую среду;

- разработан и запатентован способ определения тепловых потерь тегаюиспользующей установки.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматривается современное состояние исследуемых проблем, обосновывается актуальность и необходимость проведения данной работы, формулируются задачи исследований и намечаются пути их решения.

В первой главе проведен анализ работы энергетических котлов; рассмотрены факторы, влияющие на тепловое состояние обмуровок котлов.

Анализ состояния вопроса, касающегося надежных условий работы обмуровки паровых котлов, показал ограниченность работ по данной тематике. Большинство исследований в этой области касается в основном работы футеровок металлургических печей. Наиболее ответственным периодом в работе обмуровки котла является ее разогрев, особенно из холодного состояния. Именно в этот промежуток времени возникают максимальные температурные перепады и термические напряжения. Поэтому актуально стоит вопрос изучения особенностей состояния и работы обмуровки котла в период его разогрева с целью определения реальных тепловых потерь в окружающую среду. На основе проведенного анализа определена цель работы и сформулированы основные задачи исследования.

Во второй главе проведены исследования обмуровок паровых котлов с целью определения действительных тепловых потерь в окружающую среду данными агрегатами. В качестве объектов исследования выбраны паровые котлы марки БКЗ, эксплуатирующиеся на Павлодарских ТЭЦ-2, ТЭЦ-3 и Экибастузской ТЭЦ (табл.1).

Таблица 1

Перечень исследуемых котлов

Котел Год установки D„om, т/ч

БКЗ- 420- 140 1976 420 92,3

БКЗ-160-100 1961 160 91,6

БКЗ- 75 - 39 1980 75 89,5

При определении действительных тепловых потоков была использована методика, по которой удельный тепловой поток рассчитывают в зависимости от измеренных температур наружной поверхности теплозащитного ограждения котла и окружающего воздуха. Для повышения точности исследований вся поверхность обмуровки была разделена на зоны. Тепловые потоки определены для стационарного состояния данных агрегатов. На основе полученной температурной карты рассчитаны тепловые потоки через обмуровку исследуемых котлов.

Выполнены оценки эффективности обмуровки исследуемых объектов, а также истинного их состояния. Реальные тепловые потоки через обмуровку данных агрегатов значительно превысили расчетные значения (от 1,53 до 2,87 раза), что подтверждает их неудовлетворительное состояние (таблица 2).

Таблица 2

Результаты исследований

Котел Тепловой поток, кВт

Норма Реальные значения

БКЗ-420-140 532,36 1132,34

БКЗ-160-100 234,77 359,04

БКЭ-75-39 219,03 628,30

Наихудшее состояние наблюдается у тепловой защиты котла БКЭ-75-39, обмуровка которого состоит из трех слоев: огнеупорного шамотного кирпича, теплоизоляционного диатомитового кирпича и минеральной ваты.

Используя метод математического планирования эксперимента, изучены зависимости плотности тепловых потерь через обмуровку энергетических котлов от соответствующих факторов. Опираясь на данные экспериментов, получен вид данной зависимости (таблица 3) и оценено влияние каждого фактора на величину тепловых потерь. Проверена значимость входящих в модель коэффициентов и адекватность предложенных моделей.

В полученных регрессионных зависимостях в качестве факторов эксперимента выбраны: X) - толщина обмуровки, мм; х2 - эквивалентный коэффициент теплопроводности обмуровки, Вт/(м-°С); х3 - степень сжатия волокнистого теплоизоляционного слоя обмуровки, %; Х4 -температурный напор по обмуровке, °С; Х5- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности обмуровки, Вт/(м2'°С).

Таблица 3

Вид интерполяционных формул

Котел Интерполяционная формула (модель)

БКЗ-420-140 щ = 526,0-3,4х,+9,4х2+26,6х3+272,0х4+59,4х5+1 0,6х|х3+10,1х2х.?

БКЗ-160-100 q = 363,0-0,1х,+1,6х2+13,1х3+130,1х4+27,8х5+3,8X1X3+0,9X3X3

БКЭ-75-39 ц = 676,0-1,0х1+3,3х2+13,Зхз+206,0х4+51,8х5+0,3х1хз+0,5хгхз

Анализ полученных зависимостей показал существенное влияние фактора хз (степени сжатия изоляционного слоя) на целевую величину. Таким образом,

сжатие волокнистого теплоизоляционного слоя приводит к завышенным значениям тепловых потерь окружающую среду.

В третьей главе проведены исследования влияния сжатия на теплофизические свойства волокнистых теплоизоляционных материалов. Вследствие теплового расширения огнеупорного слоя происходит сжатие теплоизоляционного материала, что приводит к снижению термического сопротивления тепловой изоляции. Это объясняется как уменьшением толщины изоляционного слоя, так и повышением теплопроводящих свойств уплотненного материала. Таким образом, для определения реальных тепловых потерь через обмуровку необходимо знать зависимость теплопроводности материала от сжатия.

Для получения данных о теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов в зависимости от степени сжатия был разработан способ, основанный на стационарном методе неограниченного плоского слоя в котором предлагается исследуемый волокнистый материал подвергнуть деформации посредством механической нагрузки.

Была разработана установка (рис.1), на которой получены данные о теплопроводности в функции степени сжатия следующих теплоизоляционных материалов: 1) минеральной ваты марки 100 при средней температуре 400°С; 2) минеральной ваты марки 100 при средней температуре 230°С; 3) минеральной ваты марки 150 при средней температуре 230°С; 4) керамической фибры при средней температуре 400 °С; 5) материала SuperSIL при средней температуре 600°С; 6) базальтовой изоляции при средней температуре 500°С.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки

1 -корпус; 2-тепловая изоляция; 3-исследуемый материал; 4-обогреваемая пластина; 5-охлаждаемая пластина; 6-электронагреватель; 7-амперметр; 8-вольтметр; 9,10-термопары; 11-холодильник; 12-механизм поджима; 13-

цифровой штангенциркуль.

В результате сглаживания экспериментальных данных было получено, что искомая зависимость для всех исследуемых материалов подтверждает увеличение коэффициента теплопроводности с ростом сжатия

теплоизоляционного материала, имеет криволинейный характер и представляет собой функцию:

где 8 - степень сжатия (относительное уменьшение слоя тепловой

изоляции); б = —-100%, 5 - толщина слоя тепловой изоляции, мм; Д б -6

уменьшение слоя тепловой изоляции, мм; а и Ь- коэффициенты.

Значения коэффициентов а, Ъ и коэффициентов детерминации Я2, характеризующие погрешность аппроксимации, определены и сведены в таблицу 4.

Таблица 4

Значения коэффициентов а,Ь, Кху и К2 для исследуемых материалов

Значения Эксперимент

а,Ъ \\Я №1 №2 №3 №4 №5 №6

Коэффициент а 11,545 16,251 18,086 12,816 6,501 26,640

Коэффициент Ь 0,057 0,057 0,076 0,131 0,050 0,145

Коэффициент детерминации /?"' 0,981 0,876 0,975 0,852 0,894 0,973

Для вывода зависимости теплопровоцящих свойств изоляционных материалов не только от сжатия, но и от температуры был проведены дополнительные эксперименты при других значениях температур (рис.2).

Проведя однофакгорную полиномиальную регрессию со степенью полинома п = 2, были получены зависимости (таблица 5):

Л(е,()=Л„(0 + а-е + й-е2, (2)

где Л0 (/)- коэффициент теплопроводности материала в недеформированном состоянии; е - степень сжатия, %; а, Ъ- константы.

0,18 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

0,06 —-г-,-г---,-

0 10 15 26 36 51 62

Степень сжатия, %

Рис. 2. Изменение коэффициента теплопроводности минеральной ваты марки 100

Таблица 5

Зависимость коэффициента теплопроводности материалов

Материал Зависимость Коэф-т корреляции

Мин. вата Л(г,г)= 4С) +1,92 - Ю-4 • е + 6,47 • 10"6 • е1 Rxy = 0,9601

Керамическая фибра \(с,/)= ?„„(') + 5,18-10"5 -е + 3,48-10"5 -е2 Rxy = 0,9845

Материал Super Sill k{z,t) = к JO +1,48 • Ю"5 • е + 4,98 • 10~5 • е2 R*y = 0,9869

Базальтовые плиты Л(е,/)= Л„(0 + 9,74 ■ 1(Г5 • с + 4,48 • 10"6 • е2 Rxy = 0,9857

В четвертой главе проведены исследования режима разогрева обмуровки парового котла БКЭ-75-39, анализ ее термонапряженного состояния и разработаны рациональные температурные режимы разогрева обмуровки.

Резкий подъем температуры обмуровки в период разогрева и пуска котла, а также различные коэффициенты теплового расширения слоев обмуровки являются причиной возникновения значительных температурных напряжений. Это отрицательно сказывается на надежности и экономичности работы энергетических котлов.

В общем виде термонапряженное состояние обмуровки описывается системой уравнений (3):

0\г-,2 и с/

+i')V <ты +.......•-■ +a-h

а»—

д2в ,

(l+i')V сг

i-- &2

д2в

> ДГ_

(l+»')v2cr_„

3 0

+a-Ii

l-i l-i'

dxdz

гЧ

Sxdz

=0

By' 8:

=0;(1+v)V2a ----

' дхду cxoy

(3)

v ' У- Svfl-

-=0,

где Е - модуль упругости, кг/см; а - коэффициент линейного температурного расширения, °С"'; V - коэффициент Пуассона; 0 = <тхх+ <гуу+

Рассматриваем обмуровку стенок топки парогенератора в виде плоской многослойной стенки (рис. 3).

Граничные условия:

и|х = 0= 0; и|х.83=0;

где 01, о2 - напряжения в первом и втором слоях; Р - давление со стороны второго слоя на первый; Г - обжимающая кладку сила, которая равна реакции деформирующегося теплоизоляционного слоя.

Рис. 3. Схема обмуровки 1 - огнеупорный слой; 2, 3 -теплоизоляционные слои

С читаем, что температура меняется только по толщине обмуровки Т=Т(х). В этих условиях компоненты напряжения будут иметь вид: ауу - а (х), ахх = ои = ау2 = аху = 0. Тогда компоненты напряжения удовлетворяют уравнениям равновесия и уравнениям совместности. Причем из шести уравнений совместности последние три удовлетворяются тождественно, а первые три

удовлетворяются, если

(¡X

ф,г) + ~Т(х,т) 1-1'

= 0-

Компоненты напряжения

определяются интегрированием уравнении совместности и примут вид:

сг(х,г) =

сс-Е 1-е

-}Г(*,г)Л-Г(хг)

(4)

Интеграл в формуле (4) определяем методом Симпсона с использованием квадратичной интерполяции:

¡Т(х, ГУЬ * ^[Г, + 4 • (Тг + Г4 +... + 7'„_,) + 2(Г3 + +... + Г,)+ 7„+, ] (5) о л

Температурное поле Т(х, г) в (4) определено численным решением нелинейной одномерной задачи теплопроводности (6) с краевыми условиями (7, 8, 9, 10) по найденным экспериментально температурам внутренней поверхности обмуровки котла:

,аг

ох

(6)

0<х<5р 1,2.3,

где с/ - удельная объемная теплоемкость, Дж/(м3-°С); X., - коэффициент теплопроводности, Вт/(м-°С); 5j - толщина слоя, м; 5 - толщина обмуровки.

(7)

= Т = ,

т = 0

= г

* = 0

57"

га-

> Я

ал

- х,

'Эх

(8) (9) (10).

Изменение средней температуры внутренней поверхности котла было определено экспериментально путем замера температур на внутренней поверхности обмуровки в процессе разогрева котла (рис. 4).

Для аппроксимации уравнения теплопроводности (6) используем неявную шеститочечную разностную схему Кранка - Николсона. Значения температур в правом граничном узле определяются по формуле (11). Искомые значения температур Т,ы определяются по формуле (12).

Ъ-ЫЩУЬМТ'.Ш.Ы

7Г =

/--/.....п.

(11)

(12)

Рис. 4. Изменение средней температуры внутренней поверхности обмуровки котла при разогреве котла БКЭ-75-39

Расчет температурных полей и напряжений, возникающих в обмуровке котла, проведен по разработанной для ЭВМ программе. Выявлено значительное превышение напряжений в шамотном и диатомитовом слоях над допустимыми значениями (рис.5). Максимальное значение напряжения сжатия в шамотном слое больше допустимого почти в четыре раза, а напряжения растяжения - в девять раз. При этом можно заметить, что сжимающие усилия по абсолютному значению почти в два раза превосходят растягивающие (-78,93 МПа и 36,60 МПа соответственно).

Определено сжатие теплоизоляционного слоя из минеральной ваты, возникающее вследствие значительных температурных напряжений в обмуровке. Результаты расчетов представлены на рис. 6. Уменьшение толщины слоя минеральной ваты Д<5„, в стационарном состоянии составляет 26-28 мм. Таким образом, в результате расширения кладки толщина теплоизоляционного слоя на данном агрегате уменьшилась в среднем на 22 % от первоначального

значения.

------.. 1 0

15

10 1:1X1 2:00 ---------- 5;0 И 6:00 7:00 к.оо 00 10: (Ю 11

26

2а

Рис. 5. Термические напряжения на внешней

(1) и внутренней (2) поверхностях слоев: а-огнеупорный слой; б -диатомитовый слой

Расчет реальных тепловых потерь через обмуровку парогенератора был проведен для каждого отдельного шага по времени по формуле для трехслойной плоской стенки.

При расчете было учтено снижение величины термического сопротивления теплоизоляционного слоя обмуровки за счет уменьшения

толщины и увеличение за счет сжатия коэффициента теплопроводности минеральной ваты. При выходе на стационарный режим в соответствии с расчетом температура наружной поверхности обмуровки достигла 84-85 °С, что практически совпадает с результатами проведенных замеров по исследуемому котлу. Результаты расчетов с учетом ухудшения теплозащитных свойств теплоизоляционного слоя, представлены на рис. 7.

о ^ ^

01«' ЗЧЮ Ь:«

IIШ 15.1X1 1ГЛ) ¡1:04 24:00:14

Рис. 6. Деформация слоя минеральной Рис.7. Изменение плотности теплового ваты потока

Максимальная плотность теплового потока через обмуровку в этот период составила величину 812 Вт/м2, что превышает нормативные данные (348 Вт/м2), установленные Правилами технической эксплуатации, в 2,3 раза.

Анализ эксплуатации обмуровки во время пуска котла из холодного состояния показал необходимость контроля над внутренней температурой кладки. В связи с этим разработан метод контроля за данными температурами и более рациональные режимы разогрева обмуровки котла, которые позволили уменьшить негативное влияние пусковых операций на тепловое состояние агрегата. Проведенный анализ по данному вопросу привел к таким результатам: - Контроль за режимом разогрева обмуровки предлагается осуществлять путем ввода термопар в кладку. Термопары следует устанавливать у края шамотного кирпича на его огневой стороне. Рабочие концы и отрезок термопары длиной не менее 100 мм укладываются в канавку глубиной 4-5 мм, проделанную в шамоте. Свободные концы термопар выводятся на холодную

сторону обмуровки через

\

^487

^"300 1

^ 210

Прем Я, МИИ

стыки в кладке. В качестве вторичного прибора

возможно использование автоматического потенциометра КСП-4.

Рис. 8. Графики разогрева обмуровки котла БКЭ-75-39 ряд 1 - рекомендуемый режим разогрева; ряд 2 - ущестъующий режим разогрева

- На основе разработанной методики проведены расчеты с целью рационализации графика разогрева для снижения термических напряжений.

- Одним из вариантов рационализации процесса разогрева является изменение самого характера разогрева обмуровки в уже существующих временных рамках (рис.8).

По предложенному режиму разогрева обмуровки на первом этапе разогрев обмуровки происходит плавно. Это позволит предварительно разогреть обмуровку и снизить темп нарастания температурных напряжений. Максимальные напряжения в шамотном слое при данном варианте разогрева обмуровки не превышают 59 МПа, что на 30 % меньше, чем в существующем варианте (рис.9), в диатомитовом слое - не превышают 8МПа (рис. 10).

Анализ показал, что полученные в ходе расчетов термические напряжения приводят к значительно меньшим деформациям минеральной ваты. Тепловые потери в процессе разогрева котла, соответствующие данным напряжениям и

поверхностях огнеупорного слоя

Рис.10. Термические напряжения на внешней (1) и внутренней (2)

поверхностях диатомитового слоя -------- . При существующем режиме;--при предлагаемом режиме

Основные результаты диссертационной работы

1. Выполнены оценки эффективности обмуровки исследуемых котлов. Реальные тепловые потоки значительно превысили расчетные значения (от 1,53 до 2,87 раза).

2. Обнаружено и доказано влияние фактора сжатия изоляционного слоя на величину тепловых потерь.

3. Разработан и запатентован способ определения коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов в функции степени сжатия.

4. Выведена зависимость коэффициента теплопроводности А волокнистого материала от степени сжатия s и температуры t: Л(е,()= Át,(f) + a-s + b-e2.

5. Разработана математическая модель термонапряженного состояния обмуровки котла БКЭ-75-39.

6. Смоделированы температурные напряжения в обмуровке котла БКЗ-75-39 при его разогреве. Значения температурных напряжений превышают предел прочности используемых в обмуровке материалов и вызывают уменьшение толщины изоляционного слоя.

7. Разработаны рациональные температурные режимы разогрева обмуровки котла БКЭ-75-39 (два варианта): возникающие термические напряжения при этом снизились на 30 и 40,5%, а тепловые потери в процессе разогрева котла - на 20 и 28,2 % соответственно.

8. Разработан и запатентован способ определения тепловых потерь теплоиспользующей установки

9. Получены акты испытаний и акты внедрения методики по разогреву обмуровки котла БКЭ-75-39, которые адаптированы к условиям эксплуатации и .могут быть применены для повышения эффективности энергосбережения при работе котельных агрегатов.

Список работ опубликованных по теме диссертации

1. Кинжибекова А.К. К вопросу о методике определения потерь тепла в окружающую среду энергетическими котлами//Материалы научной конференции молодых ученых «II Сатпаевскне чтения».- Павлодар, 2002.-TJ .-С.152-156.

2. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Сравнительный анализ тепловых потерь энергетическими котлами в окружающую среду // Материалы научной конференции к 90-летию академика Ш.Ф. Чокина. - Павлодар, 2002. -С.300-304.

3. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Исследование энергосберегающих аспектов работы энергетических котлов // Материалы научной конференции молодых ученых «III Сатпаевские чтения».- Павлодар, 2003. -Т.10. - С.67-73.

4. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Энергосберегающие аспекты работы энергетических котлов // Материалы III Международной научно-практической конференции «Социальные и экономические аспекты развития региона: потенциал, проблемы и перспективы». - Павлодар, 2003 - С.156-159.

5. Кинжибекова А.К. Зависимость тепловых потерь котла БКЗ-75-39 от теплофизических и конструктивных параметров футеровки // Тезисы докл. VIII Всероссийской конференции молодых ученых. - Новосибирск, 2004. -С.95-96.

6. Кинжибекова A.K. Об использовании волокнистых огнеупоров в тепловой изоляции котла БКЭ-75-39 // Вестник Павлодарского государственного университета им. С.Торайгырова. -2004. - №3. - С. 100-104.

7. Кинжибекова А.К. Исследование термонапряженного состояния обмуровки котла БКЭ-75-39 // Материалы i Международной научно-технической конференции «Энергетика, экология, энергосбережение», г. Усть-Каменогорск, 2005. - С. 260-261.

8. Кинжибекова А.К. Влияние температурных деформаций на величину тепловых потерь через обмуровку парового котла. // Тезисы докл. V научно-практической конференции с международным участием «Проблемы и достижения в промышленной энергетике», г. Екатеринбург, 2005. - С.91-64.

9. Кинжибекова А.К. О влиянии температурных напряжений на работу энергетического котла // Материалы Международной научно - практической конференции «Экологические проблемы и перспективы применения чистых технологий для устойчивого развития региона», г. Павлодар, 2005г. -С.31-34.

10. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C., Приходько Е.В. Влияние деформаций на теплофизические свойства теплоизоляционных волокнистых материалов//Вестник Восточно-Казахстанского государственного технического университета им. Д.Серикбаева. - 2007. - №1. - С.17-19.

11. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Анализ термонапряженного состояния обмуровки теплоэнергетического оборудования // Труды Карагандинского государственного технического университета им. Е.А.Букетова. - 2007.-№3.-С. 60-61.

12. Кинжибекова А.К. Исследование тепловой работы обмуровки котельных агрегатов // Вестник Инновационного Евразийского университета. -2007.-№ 2.-С. 111-115.

13. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C., Приходько Е.В. Влияние температурных деформаций кладки на тепловые потери теплоиспользующих агрегатов // Промышленная энергетика. -2007. -№ 12. - С.34-35.

14. Кинжибекова А.К., Харченко С.П. Исследование реальных тепловых потерь обмуровки парогенератора БКЭ-75-39 // Материалы. Международной научно-практической конференции «Энерго-, ресурсосберегающие технологии - основа индустриально-инновационного развития», г.Павлодар, 2008.-С.22-25.

15. A.c..19875 Республика Казахстан. МКИ G01N25/18. Способ определения коэффициента теплопроводности волокнистого материала / Кинжибекова А.К., Приходько Е.В., Никифоров A.C., Никонов Г.Н. Заявл. 08.02.07; Опубл. 15.08.08. Бюл. № 8,- 3 с.

16. A.c.19872 Республика Казахстан. МКИ G01K17/16. Способ определения тепловых потерь теплоиспользующей установки/Кинжибекова А.К., Приходько Е.В., Никифоров A.C. Заявл. 27.02.07; Опубл. 15.08.08, Бюл. № 8.-3 с.

17. Кинжибекова А.К. Теплопроводность изоляционных материалов при различных механических нагрузках // Материалы региональной научно -практической конференции «Теплофизические основы энергетических технологий», г. Томск, 2009. -С.45-49.

Печатается в авторской редакции Подписано в печать 17.12.2009 Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Гарнитура «Тайме». Усл.пл. 1,25. Уч.-изд.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 87

Типография: 644050,0мск-50, пр. Мира, 11, Омский государственный технический университет, кафедра «Дизайн и технологии медиаиндустрии»

Нормативные ссылки

Обозначения и сокращения.

Введение.

1. Анализ тепловой работы энергетических котлов.

1.1 Характеристика работы теплоэнергетического оборудования.

1.2 Специфика теплообмена при работе энергетического котла.

1.3 Оценка влияния различных факторов на тепловые потери в окружающую среду.20"

1.4 Задачи исследования.

2 Исследование тепловых потерь в окружающую среду энергетическими котлами.

2.1 Постановка задачи.

2.2 Методика определения реальных тепловых потерь в окружающую среду.

2.3 Результаты измерений и оценка тепловых потерь.

2.4 Методика исследования процесса тепловых потерь.34'

2.5 Результаты исследований процесса тепловых потерь.

2.6 Проверка адекватности модели и значимости квадратичных эффектов.

2.7 Выводы по главе 2.

3 Исследование влияния температурных напряжений на теплопроводность волокнистых материалов.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Методика эксперимента.

3.3 Экспериментальная установка.47'

3.4 Проведение эксперимента и обработка результатов.

3.5 Исследования влияния сжатия на теплопроводность волокнистых материалов при различных температурах.

3.6 Определение погрешностей эксперимента.

3.7 Выводы по главе 3.

4 Анализ термонапряженного состояния и разработка новых температурных режимов разогрева обмуровки.

4.1 Математическая модель термонапряженного состояния обмуровки.

4.2 Модель расчета температурных полей.

4.3 Результаты моделирования температурных полей.

4.4 Расчет термонапряженного состояния обмуровки агрегата.

4.4.1 Расчет температурных напряжений в обмуровке парогенератора.

4.4.2 Определение сжатия изоляционного волокнистого слоя.

4.5 Расчет реальных тепловых потерь обмуровки котла.!.894.6 Разработка рационального графика разогрева парового котла.

4.7 Подтверждение деформационного состояния обмуровки.

4.8 Экономическая эффективность.

4.9 Выводы по главе 4.

Актуальность исследования. Одна из сложных задач в энергетике — повышение эффективности действующих паротурбинных блоков тепловых электростанций на основе увеличения ресурса их эксплуатации и внедрения энергосберегающих технологий. По своему масштабному и экономическому потенциалу энергосбережение в теплоэнергетике следует рассматривать как самостоятельный и крупный фактор в решении проблемы энергосбережения страны. Оно вносит огромный вклад в экономическую безопасность государства. В Концепции развития Павлодарской области до 2015 года указано, что приоритетом развития является обеспечение устойчивого роста промышленного производства конкурентоспособной продукции, внедрение наукоемких и ресурсосберегающих технологий

В решении этой проблемы немалую роль играют теплоограждающие конструкции энергетических котлов. Срок безаварийной работы теплоиспользующих агрегатов во многом определяется прочностью футеровки или обмуровки. Поэтому вопрос о повышении стойкости теплоограждающих конструкций остается одним из наиболее актуальных.

Требования снижения общих тепловых потерь с их поверхности, а также желание увеличить устойчивость и долговечность обмуровки теплоэнергетического оборудования приводит к созданию новых материалов, технологий и методик эксплуатации, отвечающих разнообразным требованиям. Но для этого необходимо глубокое знание и понимание явлений и процессов, происходящих в основных элементах агрегатов.

Наружные поверхности тепловых установок имеют температуру, отличную от температуры окружающей среды и это вызывает нежелательное рассеяние теплоты. Известно, что среди всех тепловых потерь парогенератора потери через обмуровку в окружающую среду являются наиболее неопределенными. Существующий метод определения этих потерь по нормативному графику имеет ряд недостатков, которые существенно искажают действительные значения. Нормативные графики не учитывают особенности конструкции тепловой изоляции и поверхностей нагрева, а также условий эксплуатации. Практика работы котельных агрегатов показала необходимость использования других методик.

Кроме того, действующие нормативные значения плотности теплового потока по Правилам технической эксплуатации составляют величину в 348 Вт/м2. Это значение не отвечает современным требованиям по энергосбережению. Особенно актуально этот вопрос звучит в условиях рыночной экономики, когда цены на энергоносители растут стремительными темпами. Но, даже ориентируясь на технически устаревшие нормы, можно с полной уверенностью утверждать, что реальные потери теплоты в окружающую среду значительно превышают нормативные данные. Главными причинами такого положения дел являются: применение морально устаревших изоляционных материалов, отставание с внедрением новых технологий и научных разработок по повышению эффективности эксплуатации тепловой изоляции с учетом режимов работы оборудования, слабая ремонтопригодность обмуровки, ошибки при проектировании конструкций изоляции без учета пиковых режимов эксплуатации парогенераторов.

Анализ тепловых потерь в окружающую среду показал, что важнейшим аспектом анализа работы обмуровки теплового агрегата является изучение её термонапряженного состояния и зависимости прочностных характеристик огнеупорных материалов и изоляции от данного состояния. Частые пуски и остановы энергетических котлов приводят к нарушению температурного состояния обмуровки и значительным температурным градиентам. Следует заметить, что разогревы котельных агрегатов ведутся без контроля за изменением температуры обмуровки. Все это снижает эффективность тепловой изоляции и ресурс ее работы.

Решение этой задачи связаны с определением температурных напряжений и влияния теплового состояния упругого тела на распределение в нем деформаций. Обеспечение оптимальных с точки зрения напряженнодеформированного состояния условий их эксплуатации является важным путем повышения надежности и эффективности работы агрегата.

Однако большинство исследований по этой теме касается в основном работы футеровок металлургических печей. Исследование термонапряженногр состояния обмуровки энергетических котлов не получило должного внимания.

Цель работы — исследование процессов разогрева энергетического котла и разработка рациональных температурных режимов разогрева обмуровки для снижения возникающих температурных напряжений и уменьшения тепловых потерь.

Задачи исследования. Для достижения поставленной цели в диссертационном исследовании необходимо решить следующие задачи:

1. Определить и оценить реальные тепловые потери в окружающую среду через обмуровку действующих парогенераторов.

2. Произвести анализ процесса тепловых потерь через обмуровку котла, вывести интерполяционную формулу и оценить влияние различных факторов на целевую величину.

3. Произвести экспериментальные исследования с целью определения зависимости коэффициента теплопроводности волокнистых, теплоизоляционных материалов от степени сжатия.

4. Разработать математическую модель расчета термонапряженного состояния обмуровки при разогреве котла БКЗ-75-39.

5. Разработать методику расчета температурных напряжений в обмуровке котла БКЗ-75-39 при его разогреве и исследовать их влияние на термическое сопротивление тепловой защиты.

6. Определить и оценить влияние термонапряженного состояния обмуровки на тепловые потери в окружающую среду.

7. Разработать температурные режимы разогрева обмуровки котла БКЗ-75-39 с целью повышения эффективности работы агрегата.

Объектом исследования данной работы являются обмуровки энергетических котлов, находящиеся под действием высоких температур.

Предметами исследования являются тепловые потоки через обмуровку котельного агрегата, а также термические напряжения, возникающие в ней вследствие значительных температурных градиентов.

Методы исследования. В проведенных исследованиях были использованы:

-экспериментальное исследование состояния тепловой защиты котлов;

-метод многофакторного планирования эксперимента при анализе процесса тепловых потерь;

-математическое моделирование термонапряженного состояния обмуровки;

-экспериментальное исследование коэффициента теплопроводности теплоизоляционных волокнистых материалов в лабораторных условиях.

Новизна исследования. В работе были получены следующие новые результаты:

- получена зависимость плотности теплового потока через обмуровку котла от основных параметров процесса;

-разработана математическая модель определения термических напряжений в обмуровке котлов в процессе разогрева агрегата;

-разработан способ определения зависимости коэффициента теплопроводности волокнистых теплоизоляционных материалов от степени сжатия (относительного уменьшения) слоя;

-получена зависимость коэффициента теплопроводности различных волокнистых теплоизоляционных материалов от степени сжатия с учетом воздействия высоких температур;

- доказана необходимость контроля за термонапряженным состоянием обмуровки во время разогрева котла и создания рациональных режимов их разогрева;

- разработаны температурные режимы разогрева обмуровки котла, приводящие к снижению температурных напряжений и тепловых потерь.

Положения, выносимые на защиту:

- результаты анализа тепловых потерь в окружающую среду;

-математическая модель термонапряженного состояния обмуровки ч парового котла;

- результаты решения задачи о термонапряженном состоянии обмуровки;

-результаты решения задачи о влиянии возникающих температурных напряжений на коэффициент теплопроводности волокнистых изоляционных материалов и на величину тепловых потерь с поверхности обмуровки котла;

-рациональные температурные режимы разогрева обмуровки котельных агрегатов.

Научная и практическая значимость исследования.

-результаты, полученные в работе, представляют научную и практическую значимость при эксплуатации теплоограждающих конструкций энергетических котлов;

-обоснована необходимость контроля за процессом разогрева обмуровки;

-данные полученные при изучении зависимости коэффициента теплопроводности материалов от степени сжатия позволят получить уточненные значения тепловых потерь с поверхности обмуровки;

-разработанная математическая модель термонапряженного состояния дает возможность получить рациональный вариант разогрева обмуровки с уменьшением тепловых потерь и температурных напряжений;

-разработанная методика исследования работы обмуровки принята к использованию в системе АО «Павлодарэнерго», а также используется в учебном процессе при изучении дисциплин: «Тепломассообмен», «Высокотемпературные процессы и установки», «Принцип работы, конструкция и тепловой расчет котельных агрегатов».

Достоверность научных результатов. Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована применением фундаментальных законов физики и тепломассообмена, корректным применением математического аппарата, использованием общепринятых допущений, доказана результатами сравнения теоретических расчетов с результатами метрологических испытаний. Достоверность полученных экспериментальных зависимостей подтверждается близкими результатами при изучении изменения коэффициента теплопроводности в эксплуатационных условиях в работах других авторов. Обоснованность и достоверность результатов и выводов, полученных в диссертационном исследовании, подтверждается результатами апробации и промышленных испытаний, проведенных на Экибастузской ТЭЦ (АО «Павлодарэнерго»), логической увязкой результатов выполненного исследования с имеющимися результатами в данной области. Автором проведен анализ погрешностей измерения, осуществленных по известным формулам теории ошибок. Для экспериментальных данных и для каждой точки графиков были рассчитаны средние квадратичные отклонения и доверительный интервал для доверительной вероятности Р=0,95.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Общий объем - 116 страниц, 31 рисунок, 16 таблиц и 16 приложений. Список литературы включает 119 наименований.

4.9 Выводы по главе 4

1. График изменения температуры на внутренней стороне обмуровки при пуске котла показал резкий подъем и необходимость расчета температурных напряжений.

2. Разработана математическая модель для расчета температурные поля в обмуровке котла БКЭ-75-39 при его разогреве и соответствующие им термические напряжения.

3. Обнаружено значительное превышение возникающих термических напряжений в огнеупорном шамотном и изоляционном диатомитовом слоях обмуровки над допустимыми пределами прочности для этих материалов.

4. Вследствие возникающих температурных напряжений происходит существенное уменьшение толщины теплоизоляционного слоя. Это приводит к росту тепловых потерь через обмуровку котла в окружающую среду.

5. Разработаны рациональные графики разогрева обмуровки (два варианта): возникающие термические напряжения при этом снизились на 30 и 40,5%, а тепловые потери в процессе разогрева котла - на 20 и 28,2 % соответственно.

105

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В представленной диссертации приведены новые научно обоснованные результаты, использование которых необходимо при эксплуатации теплоограждающих конструкций энергетических котлов. Предложены рекомендации по практическому применению полученных автором научных результатов.

Краткие выводы по результатам диссертационных исследований

1. Выполнены оценки эффективности обмуровки исследуемых котлов. Реальные тепловые потоки значительно превысили расчетные значения (от 1,53 до 2,87 раза).

2. Обнаружено и доказано влияние фактора сжатия изоляционного слоя на величину тепловых потерь.

3. Разработан и запатентован способ определения коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов в функции степени сжатия.,

4. Выведена зависимость коэффициента теплопроводности X волокнистого материала от степени сжатия е и температуры t: 2,{s,t) — XQ(t) + а • s + b • s2.

5. Разработана математическая модель термонапряженного состояния обмуровки котла БКЗ-75-39.

6. Рассчитаны температурные напряжения в обмуровке котла БКЭ-75-39 при его разогреве. Значения температурных напряжений превышают предел прочности используемых в обмуровке материалов и вызывают уменьшение толщины изоляционного слоя.

7. Разработаны рациональные температурные режимы разогрева обмуровки котла БКЗ-75-39 (два варианта): возникающие термические напряжения при этом снизились на 30 и 40,5%, а тепловые потери в процессе разогрева котла - на 20 и 28,2 % соответственно.

8. Разработан и запатентован способ определения тепловых потерь теплоиспользующей установки

9. Получены акты испытаний и акты внедрения методики по разогреву обмуровки котла БКЗ-75-39, которые адаптированы к условиям эксплуатации и могут быть применены для повышения эффективности энергосбережения при работе котельных агрегатов.

Разработка рекомендаций и исходные данные по конкретному использованию результатов.

- Анализ состояния обмуровки парового котла в процессе его пуска показал необходимость контроля над внутренней температурой кладки.

- При выборе тепловой изоляции рекомендуется отдавать предпочтение материалу, у которого теплопроводящие свойства с ростом степени сжатия изменяются в меньшей степени.

- При разогреве исследуемого типа котлов рекомендовано придерживаться рационального температурного режима разогрева обмуровки, при котором существенно снижаются термические напряжения и тепловые потери в процессе разогрева котла;

Оценка технико-экономической эффективности внедрения.

Предлагаемый график разогрева внутренней поверхности обмуровки парогенератора позволяет сэкономить на электростанции 1 миллион 185 тысяч тенге (236 925 рублей). Разработанная методика исследования работы обмуровки принята к использованию в системе АО «Павлодарэнерго».

1. Воронков С.Т. Эксплуатация и ремонт обмуровки котлов ТЭС // Энергетик. -1997. -№ 1. -С. 13-15.

2. Марчак И.И., Голышев JI.B., Мысак И.С. Результаты исследования поопределению потери тепла в окружающую среду водогрейными котлами //i

3. Электрические станции. -2000. -№ 7. -С. 11-15.

4. Троянкин Ю.В. Расчет потерь теплоты через обмуровку промышленных печей с применением ЭВМ. -М.: Изд-во МЭИ, 1983. 31с.

5. Стенин В.А., Мюллер О.Д. Сравнительная оценка потерь теплоты в окружающую среду котлом ТГМЕ-464 // Промышленная энергетика. -1995. -№ 10. -С. 16-17.

6. Залкинд Е.М., Козлов Ю.В. Проектирование ограждений паровых котлов.- М.: Энергия, 1980. 289 с.

7. Залкинд Е.М., Евсеев Н.В. Обмуровка мощных энергетических котлов // Энергетическое строительство. — 1969. №1. - С.9-12.

8. Воронков С.Т., Исэров Д.З. Обмуровка парогенераторов тепловых электростанций: учебник для подгот. рабочих на производстве. изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1975. - 271 с.

9. Воронков С.Т. Обмуровка стационарных паровых котлов ТЭС: учебное пособие. изд. 3-е, перераб. и доп. — М.: Высшая школа, 1983. - 160 с.

10. Воронков С.Т. О концепции тепловой защиты энергетического оборудования ТЭС // Энергетик. -1997. -№ 9. -С. 10-11.

11. Ю.Воронков С.Т. Энергоэффективная тепловая изоляция ТЭС // Электрические станции. -1999. -№ 11. -С. 29-33.

12. Воронков С.Т. Совершенствование тепловой защиты энергетического оборудования // Промышленная энергетика. 1994. - № 9. - С.10-12.

13. Воронков С.Т. О модернизации теплоограждающих конструкций энергетических котлов ТЭС//Энергетическое строительство.-1994.-№ 9.-С.26-29.

14. Воронков С.Т. Прогрессивные методы повышения газоплотности ограждающих конструкций котлов и их влияние на защиту окружающей среды // Энергетик. -1998. -№ 3. -С.13-16.

15. М.Воронков С.Т. Футеровка зажигательных поясов и ошипованных экранов котлов электростанций // Энергетик. 1998. - № 8. -С. 16-19.

16. Воронков С.Т. Прогрессивные теплоизоляционные материалы для теплоэнергетики//Энергетик. -1997. -№ 10. -С. 26-27.

17. Воронков С.Т. Основные направления совершенствования теплозащиты оборудования ТЭС // Промышленная энергетика. -2003. -№ 5. С. 19-23.

18. Воронков С.Т. Повышение эффективности конструкции теплоизоляции оборудования ТЭС // Энергетическое строительство. -1987. -№ 8. -С.37-38.

19. Воронков С.Т. Материалы для обмуровки котлов ТЭС из промышленных отходов // Промышленная энергетика. -1995. -№ 3. -С. 16-20.

20. Воронков С.Т. О совершенствовании теплозащиты энергетического оборудования // Энергетическое строительство. -1995. -№ 2. -С.36 40.

21. Воронков С.Т. Эффективная тепловая изоляция — крупный резерв экономии топлива на электростанциях // Промышленная энергетика. -2000. -№1. -С. 25-27.

22. Воронков С.Т. Энергетическим котлам эффективную обмуровку // Промышленная энергетика. -2001. -№ 9. -С. 25-27.

23. Цибин И.П., Кузнецов А.Т. Физическая модель теплового разрушения огнеупорных бетонов // Огнеупоры. -1988. -№1. -С. 44-47.

24. Шкляр Ф.Р., Сургучева E.JL, Калугин Я.П. Оценка конструкционной термостойкости футеровки // Огнеупоры. -1988. -№ 5. -С. 9-13.

25. Бегляров Э.М. Исследование термостойкости высокотемпературных материалов // Огнеупоры. -1988. -№ 5. -С. 16-17.

26. Расчеты на прочность, устойчивость и колебания в условиях высоких температур. Под ред. Гольденблата И.И. М.: Машиностроение, 1965. - 567 с.

27. Кудинов A.A., Кудинов В.А. Теплообмен и упругость в многослойных конструкциях. Инженерные методы. Ульяновск: УлГТУ, 1999. - 180 с.

28. Якушев В.К. Процессы разрушения футеровок тепловых агрегатов. — Алма-Ата: Наука, 1987. 208с.

29. Немец И.И., Загоскин В.Г., Гогоцин Г.А., Гащенко А.Г. Критериальная оценка термического разрушения неоднородных огнеупорных материалов // Огнеупоры. -1973. -№ 10. -С. 36-42.

30. Стрелов К.К., Гилев Ю.П., Иванова A.B. и др. Повышение термостойкости магнезитовых изделий // Огнеупоры. -1986. -№ 9. -С. 43-44.

31. Куколев Г.В., Немец И.И., Шеховцева В.А. Влияние некоторых технологических факторов на термостойкость периклазошпинелидных огнеупоров // Огнеупоры. -1970. -№1. -С. 53-57.

32. Плотников JI.A. Расчётно-экспериментальный метод определения термической стойкости огнеупоров // Огнеупоры. -1970. -№ 1. -С.53-57.

33. Плотников JI.A. О термической стойкости огнеупорных материалов // Огнеупоры. -1967. -№ 12. -С. 10-14.

34. Пригоровский Н.И. Экспериментальные методы определения температурных напряжений // Исследование температурных напряжений. М.: Наука, 1972. -С.3-10.

35. Allan D.W. The calculation temperature stresses II Concrete and constructional ingeneerings. -1962. Vol.52, № 29. - P. 345-347.

36. Бронов B.M., Пригоровский Н.И. Механическое моделирование термоупругих напряжений по заданному температурному полю // Исследование температурных напряжений. -М.: Наука, 1972. -С. 11-25.

37. Гогоци Г.А. Исследование некоторых вопросов разрушения термически нагружаемых огнеупоров // Проблемы прочности. -1974. -№ 5. -С.64-68.

38. Кузнецов А.Т., Кокушкин И.В., Сенявин Н.К., Шершнев A.A. Напряженно-деформированное состояние и разрушение огнеупоров при тепловом воздействии // Огнеупоры. -1987. -№ 2. С. 52-56.

39. Воронин П.А., Давидсон A.M., Михайлов Б.М. Средняя температура футеровок элементарных конфигураций металлургических печей // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. -1992. -№ 5-6. С.87-97.

40. Воронин П.А., Давидсон A.M. Термическая проводимость футеровки эллипсовидной формы в поперечном сечении печи // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. -1992. -№ 3 4. - С. 124-129.

41. Шкляр Ф.Р., Сургучева E.JL, Калугин Я.П. Оценка конструкционной термостойкости футеровки // Огнеупоры. 1988. - № 5. - С.9 - 13.

42. Красавцев Н.М., Шаркевич Л.Д. Служба горна доменной печи. М.: Металлургия, 1973. - 112 с.

43. Горбачев В.А., Шаврин C.B. Термические микронапряжения в спеках.— М.: Наука, 1982.-80 с.

44. Галемин И.М., Горох A.B. Углеродистая футеровка доменных печей. -М.: Металлургия, 1964. 100 с.

45. Сорокин JI.А. Работа конструкции доменных печей. — М.: Металлургия, 1976. 352 с.

46. Троянкин Ю.В. Проектирование и эксплуатация огнетехнических установок: учебное пособие. — М.: Энергоатомиздат, 1988. 256 с.

47. Никифоров A.C., Алькенов A.A. Анализ термонапряженного состояния футеровок печей кальцинации // Цветные металлы. -1974. -№ 9. С.31 - 33.

48. Никифоров A.C. Анализ теплового состояния вращающихся печей // Вестник Кар. техн. университета. -2002. -№ 1. -С. 11-12.

49. Никифоров A.C. Надежность работы футеровок металлургических печей. Павлодар: ПаУ, 2003. - 109 с.

50. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). Под ред. Н.В.Кузнецова, В.В.Митора, И.Е. Дубовского, Э.С. Карасиной. М.: Энергия, 1973.-295 с.

51. Трембовля В.И. Теплотехнические испытания котельных установок. М.: Энергоатомиздат, 1991. — 416 с.

52. Руководящие указания по испытаниям тепловой изоляции на электростанциях. М.: БТИ ОРГРЭС, 1964. - 125 с.

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

54. Резников М.И., Липов Ю.М. Паровые котлы тепловых электрических станций. -М.: Энергоиздат, 1981. 240 с.•4

55. Троянкин Ю.В., Куликова О.В. Методика расчета теплопотерь от наружных поверхностей ограждений тепловых установок // Промышленная энергетика. -2000. -№ 10. С. 50-51.

56. Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей PK. РД 34 РК.20. 501-02.

57. Кинжибекова А.К. Зависимость тепловых потерь котла БКЗ-75-39 от теплофизических и конструктивных параметров футеровки // Тезисы докл. VIII Всероссийской конференции молодых ученых. Новосибирск, 2004. - 183 с.

58. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. - 552 с.

59. Глущенко В.В., Глущенко И.И. Разработка управленческого решения. Прогнозирование планирование. Теория проектирования экспериментов. — Железнодорожный: ТОО НПЦ «Крылья», 1977. - 400 с.

60. Мусин И.А. Планирование экспериментов при моделировании погрешности средств измерений М.: Изд-во стандартов, 1989. — 135 с.

61. Зажигаев JI.C., Кишьян A.A., Романиков Ю.И. Методы планирования и обработки результатов физического эксперимент-М.: Атомиздат, 1978. -231 с.

62. Налимов В.В., Голикова Т.И. Логические основания планирования эксперимента. М.: Металлургия, 1981. - 144 с.

63. Новые идеи в планировании эксперимента. / Под редакцией НалимоваВ.В. М.: Наука, 1969. - 334с.

64. Математическая теория планирования эксперимента. / Под редакцией Ермакова С.М. М.: Наука, 1983. - 391с.

65. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Сравнительный анализ тепловых потерь энергетическими котлами в окружающую среду // Тезисы докл. конференции к 90-летию академика Ш.Ф. Чокина.- Павлодар, 2002.- 213с.

66. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Исследование энергосберегающих аспектов работы энергетических котлов // Тезисы докл. конференции молодых ученых «III Сатпаевские чтения».- Павлодар, 2003. 390 с.

67. Дульнев Г.Н., Заричняк Ю.П. Теплопроводность смесей и композиционных материалов. JL: Энергия, 1974. - 281с.7 5.Кисел ев И.Я. Резервы экономии строительных теплоизоляционных материалов // Строительные материалы. -2003. №7. -С. 18-19.

68. Шойхет Б.М. О расчетных характеристиках теплоизоляционных материалов // Энергосбережение. 2003. - № 1. - С. 72-73.л

69. Шойхет Б.М. Влияние структуры на теплопроводность и проницаемость волокнистых теплоизоляционных материалов//Энергосбережение,2008ДЧ7.-С.48-51.

70. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена: учебное пособие для Вузов изд. 3-е, перераб. и доп.- М.: Энергия, 1979. -320с.

71. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C. Теплопередача: учебник для Вузов. изд. 4-е, перераб. и доп. — М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

72. A.c. 19875 Республика Казахстан. МКИ G01N25/18. Способ определения коэффициента теплопроводности волокнистого материала / Кинжибекова А.К.,А

73. Приходько Е.В., Никифоров A.C., Никонов Г.Н. Заявл. 08.02.07; Опубл. 15.08.08. Бюл.№ 8.-3 с.

74. Линчевский Б.В. Техника металлургического эксперимента. М.: Металлургия, 1967. - 344с.

75. Кинжибекова А.К. Теплопроводность изоляционных материалов при различных механических нагрузках // Материалы региональной научно — практической конференции «Теплофизические основы энергетических технологий», г. Томск, 2009. -316с.

76. Мурин Г.А. Теплотехнические измерения: учебник для техникумов. — изд. 5-е, перераб. и доп. — М.: Энергия, 1979. 424 с.

77. Боли Б., Уэйнер Д. Теория температурных напряжений. М.: Мир, 1964.-520 с.

78. Гейтвуд Б.Е. Температурные напряжения. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1959. 332 с.

79. Турчак Л.И. Основы численных методов: учебное пособие. — М.: Наука, 1987.-320 с.

80. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. изд. 2-е, стереотип. - М.: Энергия, 1977. - 344 с.

81. Гребер Г., Эрк С., Григуль У. Основы учения о теплообмене. М.: Издат-во иностранной лит-ры, 1958.-554с.

82. Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1966.-724 с.

83. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Физматгиз, 1964.-485с.

84. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. — 599с.

85. Кошляков A.C., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Основные дифференциальные уравнения математической физики. М.: Физматгиз, 1962. - 767с.

86. Беляев Н.М., Рядио A.A. Методы нестационарной теплопроводности. — М.: Высшая школа, 1978. 328с.

87. Шнейдер A.B. Инженерные проблемы теплопроводности. М.: Изд-во иностранной литературы, 1960. - 478с.п

88. Рихтмайер Р., Мортон. К. Разностные методы решения краевых задач. — М.: Мир, 1972.-418с.

89. Микеладзе Ш.Е. Численные методы интегрирования дифференциальных уравнений с частными производными. М.: Изд-во АН СССР, 1936. - 108с.

90. Юшков П.П. Приближенное решение задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей // Труды института энергетики АН БССР. 1958. Вып. 6. - С. 3-158.

91. Коллатц JI. Численные методы решения дифференциальных уравнений. М.: Изд-во иностр. литературы, 1953. — 564с.

92. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей: учебник для Вузов. — М.: Металлургия, 1990. 239 с.

93. ЮЗ.Дульнев Г.Н. и др. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена: учебное пособие для Вузов / Г.Н.Дульнев, В.Г.Парфенов, А.В.Сигалов. М.: Высшая школа, 1990. — 207 с.

94. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений: учебное пособие для Вузов. М.: Наука, 1960. - 620 с.

95. Бахвалов Н.С. и др. Численные методы: учебное пособие для Вузов / Н.С.Бахвалов, Н.П.Жидков, Г.М.Кобельков. М.: Наука, 1987. - 598 с.

96. Троянкин Ю.В. Организация проектирования и элементы конструкций промышленных печей. М.: МЭИ, 1984. — 68 с.

97. Кац С.М. Высокотемпературные теплоизоляционные материалы. М.: Металлургия, 1981.-232с.

98. Литовский Е.Я., Пучкелевич H.A. Теплофизические свойства огнеупоров: Справочник. -М.: Металлургия, 1982. 152 с.

99. Тепловая изоляция: Справочник строителя/Под ред. Г.Ф.Кузнецова. — изд. 4-е, перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1985. 121 с.

100. Огнеупоры и футеровки. Пер. с японск. Жужжи С.И. и Крылова Б.В. под научной ред. И.С.Кайнарского. М.: Металлургия, 1976. - 416 с.

101. Ладыгичев М.Г., Гусовский В.Л., Кащеев И.Д. / Под ред. И.Д.Кащеева. Огнеупоры для нагревательных печей и термических печей: Справочное издание. М.: Теплоэнергетик, 2002. - 240 с.

102. Петровский Э.А. Современные эффективные высокотемпературные теплоизоляционные изделия для промышленного оборудования // Сталь. 2007. -№5. -С. 19-21.

103. ПЗ.Кащеев И.Д. Эффективная теплоизоляция тепловых агрегатов // Огнеупоры и техническая керамика. — 2006. № 11. -С. 32-36.

104. Кащеев И.Д., Никифоров Е.А. Эффективная теплоизоляция печных агрегатов // Строительные материалы. 2006. - № 9.- С.2-4.

105. Пб.Кинжибекова А.К., Никифоров A.C. Анализ термонапряженного состояния обмуровки теплоэнергетического оборудования // Труды КарГТУ. -2007.-№3.-С.60-61.

106. Кинжибекова А.К. Исследование тепловой работы обмуровки котельных агрегатов // Вестник ИнЕУ. 2006. -№ 2. С. 111-115.

107. Кинжибекова А.К., Никифоров A.C., Приходько Е.В. Влияние температурных деформаций кладки на тепловые потери теплоиспользующих агрегатов // Промышленная энергетика. 2007. -№12. - С.34-35.

108. А.с.19872 Республика Казахстан. МКИ G01K17/16. Способ определения тепловых потерь теплоиспользующей установки/Кинжибекова А.К., Приходько Е.В., Никифоров A.C. Заявл. 27.02.07; Опубл. 15.08.08, Бюл. № 8.-3 с.