автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Математическое моделирование и комплекс программ для решения задач утилизации вторичной энергии отходящих газов металлургических агрегатов струйно-эмульсионного типа

На правах рукописи

Олейников Алексей Александрович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УТИЛИЗАЦИИ ВТОРИЧНОЙ ЭНЕРГИИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ СТРУЙНО-ЭМУЛЬСИОННОГО ТИПА

Специальность 05.13.18 - "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Новокузнецк - 2009

003484903

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (ГОУ ВПО "СибГИУ") на кафедрах информационных технологий в металлургии, теплогазоснабжения и вентиляции

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Цымбал Валентин Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Веревкин Валерий Иванович

кандидат технических наук, доцент Казакова Людмила Григорьевна

Ведущее предприятие:

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет» - УПИ, г. Екатеринбург

Защита состоится 8 декабря 2009 г. в 15:00 на заседании диссертационного совета Д 212.252.02 при ГОУ ВПО "СибГИУ" по адресу: 654007, г. Новокузнецк Кемеровской области, ул. Кирова, 42, СибГИУ.

Email: tsymbal@sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО "СибГИУ". Автореферат разослан « » ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

В.Ф. Евтушенко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. За последние 10-15 лет резко возрос интерес к процессам жидкофазного восстановления - КОРЕКС, РОМЕЛТ, СЭР и т.д. Это связано с громоздкостью и многозвенностью традиционной аглококсодоменной технологии, прогнозируемым дефицитом на кокс и возможностью использования в качестве восстановителя дешевых низкосортных, пылевидных руд и отходов. Однако с позиции энергосбережения подобные процессы требуют дальнейшего совершенствования. Только с отходящими газами, температура которых порядка 1600 °С, теряется около половины энергии исходного топлива, выбрасываемой в окружающую среду. Такие потери тепла приводят к существенному снижению КПД металлургических агрегатов, а попытки освоения полной тепловой энергии в рабочей камере процесса приводят к нежелательным результатам и чаще всего к ухудшению выхода основной продукции.

Уменьшение энергоемкости агрегатов жидкофазного восстановления требует не только повышения ресурсосбережения производственного процесса, но и сокращения непроизводственных потерь. В связи с этим весьма перспективна экономия топлива при одновременном снижении тепловых потерь с отходящим газом путем комплексного использования продуктов сгорания для технологических, энергетических и комбинированных видов утилизации энергии. Обычно это системы энергопотребляющих установок (котлы-утилизаторы, аппараты кипящего слоя, газовые турбины и т.д.), в которых продукты сгорания отдают свою тепловую энергию, последовательно направляясь из высокотемпературного источника в средне- и низкотемпературные устройства для более полного использования теплоты. При этом возможно также использование химической энергии.

Вопросы эффективного использования различных видов вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и попытки математического описания выше указанных проблем нашли отражение в работах Г.В. Лисиенко, B.C. Швыдкого, Н.В. Соловьева, М.Г. Ладыгичевой, Л.А. Шульца, A.M. Бакластова, А.Г. Блоха, В.М. Бородянского, С.И. Денисова, В.М. Зорина, В.П. Исаченко, Л.И. Куперма-на, Л.С. Попырина, Ю.И. Розентарга, H.A. Семененко, Б.В. Шанина и других авторов.

В связи с этим разработка математических моделей и алгоритмов их реализации применительно к жидкофазным агрегатам прямого восстановления может позволить решить задачу утилизации ВЭР за счет оптимального распределения функций использования химической и тепловой энергии между основным технологическим агрегатом и аппаратами для использования вторичной энергии. При этом изыскание методов рационального расходования топлива, путем использования физической и химической энергии отходящих газов позволяет существенно повысить сквозной коэффициент использования энергии исходного топлива.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планами госбюджетных НИР по следующим научным направлениям: производственные технологии; технологические совмещаемые модули для металлургических ми-

ни-производств; топливо и энергетика; энергосберегающие технологии; производство электроэнергии и тепла на органическом топливе.

Цель работы. Создание моделей, алгоритмов и комплекса программ для решения задач рациональной утилизации энергии отходящих газов металлургических агрегатов струйно-эмульсионного типа.

В рамках поставленной цели выделены задачи:

1. Рационального распределения энергии исходного топлива между технологическим агрегатом и утилизирующими устройствами.

2. Разработки модифицированной математической модели агрегата прямого восстановления, включающие уравнения материального, теплового баланса и термодинамические зависимости.

3. Разработки математических моделей вынужденного движения продуктов реакций в системах последовательно соединенных теплоиспользующих аппаратов.

4. Разработки математических моделей теплообмена в системах теплоиспользующих установок для оценки сквозных коэффициентов использования топлива.

5. Разработки комплекса моделей и алгоритма для оптимизации параметров энергоутилизаторов и выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

6. Исследования и идентификации моделей конкретных вариантов утилизации энергии отходящих газов.

7. Создания на основе разработанных моделей и алгоритмов комплекса программ для моделирования схем утилизации ВЭР, определения конструктивных параметров аппаратов систем энергоутилизации и систем газоочистки.

Методы выполнения работы. Методы структурного моделирования и вычислительного эксперимента, численные методы решения задач теплообмена и газодинамики, методы объектно-ориентированного программирования для разработки приложений, современные компьютерные технологии и системы. Алгоритмы оптимизации.

Научная новизна диссертации.

1. Постановка задачи создания комплекса математических моделей процессов утилизации энергии отходящих газов применительно к агрегатам струйно-эмульсионного типа.

2. Комплекс математических моделей процессов утилизации и использования энергии отходящих газов, состоящий из следующих взаимосвязанных моделей:

• модифицированная для решения поставленных задач статическая модель металлургического агрегата, предназначенная для оценки параметров отходящего газа при различных технологических условиях;

• модели вынужденного движения, предназначенные для оценки потерь давления в системах теплоутилизирующих агрегатов и соединительных каналов;

• модели процессов теплообмена в теплоиспользующих установках, отражающие процессы передачи тепловой энергии от первичного теплоносите-

ля (газа) ко вторичному (пароводяной смеси, частицам угля или оксидов железа в кипящем слое, газовой турбине и т.д.); • системные модели конкретных вариантов установок утилизации ВЭР, удовлетворяющие критерию сквозного коэффициента использования первичной энергии топлива.

3. Алгоритм оптимизации конструктивных параметров энергоутилизаторов и выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

4. Комплекс программного обеспечения на основе объектно-ориентированного подхода к программированию для проведения вычислительного эксперимента по методике имитационного моделирования.

5. Результаты исследования на системной модели, заключающиеся в нахождении оптимального сочетания функций и режимов технологического агрегата и определенных наборов энергоутилизирующих устройств, обеспечивающих достижение максимального коэффициента теплоиспользования.

Достоверность представленных в работе результатов и выводов, полученных при проведении вычислительных и натурных экспериментов, подтверждена тестированием численных методов, а также сравнением расчетных данных с измерениями, полученными на физической модели опытно-промышленного агрегата.

Практическая значимость. На основе разработанных моделей и результатов исследования создан комплекс программного обеспечения, который может быть использован для:

1. Выбора и оптимизации вариантов утилизации вторичной энергии в агрегатах струйно-эмульсионного типа и их аналогах.

2. Автоматизированного проектирования энергоутилизаторов и газоочистных устройств, использующих энергию отходящих газов металлургических агрегатов прямого восстановления.

3. Моделирования аномальных ситуаций в энергоиспользующих аппаратах и газоочистных системах.

4. Научных исследований, обучения студентов и повышения квалификации обслуживающего персонала.

Реализация результатов. Результаты исследований на математических моделях и комплексе программ для утилизации энергии отходящих газов использованы:

1. При проектировании систем утилизации энергии отходящих газов пилотной установки технологического мини-модуля на основе агрегата типа СЭР совместно с проектным институтом ОАО «Сибирский сантехпроект» г. Новокузнецк.

2. В учебном процессе при подготовке инженеров и магистров по направлению "Металлургия", "Теплоэнергетика" по специальностям "Информационные системы и технологии", "Теплогазоснабжение и вентиляция".

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся: 1. Постановка задачи создания комплекса математических моделей для утилизации энергии отходящих газов применительно к агрегатам струйно-эмульсионного типа.

2. Системные математические модели процессов утилизации энергии отходящих газов.

3. Алгоритм для выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

4. Комплекс программ для моделирования схем утилизации ВЭР, определения конструктивных параметров аппаратов систем энергоутилизации и систем газоочистки.

5. Результаты исследований на математических моделях процессов теплообмена, газодинамики, определения рационального сочетания функций и режимов технологического агрегата и комплекса энергоутилизирующих устройств.

Автору принадлежит: постановка задачи исследований и разработка математических моделей по утилизации энергии отходящих газов металлургических агрегатах струйно-эмульсионного типа; разработка методики минимизации сквозного коэффициента использования энергии исходного топлива, методики оптимизации конструктивных параметров теплоиспользующих агрегатов и конкретных вариантов; проведение вычислительных, натурных экспериментов и анализ результатов; программная реализация имитационных систем на ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на Второй Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25-летию кафедры "Информационные технологии в металлургии" (Новокузнецк, 2006); Четвертой международной научно-технической конференции "Современная металлургия начала нового тысячелетия" (Липецк, 2007); IX Международной научно-практической конференции: Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах, (Пенза 2008); Второй Международной научно-практической конференции "Управление отходами - основа восстановления экологического равновесия в Кузбассе" (Новокузнецк, 2008); Международной научно-практической конференции "Творческое наследие Б.И.Китаева", (Екатеринбург, 2009).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ (из них статья в журнале, рекомендованном ВАК для публикаций материалов докторских диссертаций).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов, библиографического списка, включающего 125 наименований, и содержит 129 страниц основного текста, 8 таблиц, 52 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы диссертации, а также даны структура и содержание работы.

В первой главе дается постановка задачи и обоснование математического объекта исследования. В качестве объекта рассматривается процесс утилизации энергии отходящих газов от агрегатов струйно-эмульсионного типа за счет взаимодействия газов с теплоутилизирующими установками, газоходами и системами газоочистки. Особенностью процесса и агрегата типа струйно-

эмульсионный реактор (СЭР), применительно к которому решается поставленная задача, является большое отклонение процессов от термодинамического равновесия, термоагрессивность среды, высокая скорость газов, повышенное давление - порядка 4-5 атм. и высокая температура около 1450-1550°С. Доля тепловой энергии в отходящем газе составляет около 40%, а с учетом химической энергии еще больше.

Важной особенностью агрегата СЭР являются высокие скорости химических реакций благодаря большому отклонению системы от термодинамического равновесия, большой реакционной поверхности и повышенному давлению в агрегате, малый удельный объем агрегата (в 10-15 раз меньше известных) и в связи с этим низкие капитальные затраты (в 3-4 раза ниже), низкая сквозная энергоемкость (14-15 ГДж/т вместо 26-28 ГДж/т в традиционных переделах) возможность прямой переработки в одном агрегате пылевидных руд и отходов (шлама, окалины, пылевидной извести и руды, графита и т.д.) без окомкования.

Полная замкнутость процесса от атмосферы и возможность использования работы расширения реакционных газов, позволяет обойтись без дымососов при проталкивании отходящих газов через теплоутилизирующие аппараты, очистные сооружения и обеспечить высокую экологичность. При этом возможно достижение сквозного коэффициента использования исходного топлива до 70%, в то время как в традиционной металлургии он составляет около 20%, а в энергетике 37%.

В связи с этим поставлена задача создания комплекса математических моделей процессов утилизации энергии отходящих газов применительно к агрегатам струйно-эмульсионного типа. Комплекс задач в плане математической и программной реализации может быть представлен в виде структуры, приведенной на рис.1. При этом выделены следующие задачи:

1. Моделирование образования отходящих газов, включая описание физических и химических процессов, протекающих в металлургическом агрегате.

2. Моделирование процессов в пограничном слое. При этом выделены задачи:

• моделирование термодинамических процессов в пристенных слоях теплоутилизирующих устройств;

• моделирование газодинамических процессов с целью определения потерь давления в газовом тракте, в энергоиспользую-щих установках и в других ус-

Рис. 1 - Комплекс задач для оптимизации использования ВЭР

ложняющих прохождение газа узлах, определение диаметров газоходов;

• моделирование процесса теплопередачи от газа к поверхности теплоутили-заторов с учетом загрязнения поверхностей и других влияющих факторов;

• моделирование процесса теплопередачи от газа к частицам угля или руды в кипящем слое.

3.Моделирование процесса энергоутилизации включает в себя две основные подзадачи:

• выбор системы моделей энергоутилизирующих устройств с описанием их конструктивных характеристик (шаги и диаметры труб котла-утилизатора, расстояние от стенок труб до поверхности газового канала, диаметр колонны кипящего слоя, высота слоя и т.д.);

• оптимизация по сквозному коэффициенту использования энергии отходящих газов с учетом конструктивных характеристик теплоутилизаторов, т.е. определение оптимальной схемы с максимальным коэффициентом использования тепловой энергии и ограничением по капитальным затратам.

Во второй главе рассматриваются элементарные модели, которые использованы в работе для создания системной модели технологического агрегата и подключенных к нему теплоутилизирующих устройств.

\. Модифицированная модель агрегата прямого восстановления (рис.2), включающая уравнения материального и теплового баланса и термодинамические зависимости;

Шихта

Окислитель -Топливо

Модифицированная модель агрегата СЭР включающая уравнения материального и теплового баланса и термодинамические зависимости

Состав газа йг, Тг, Р, Н, с, р Состав металла йм, Тм

Рис.2 - Модифицированная модель для определения выходных параметров металла и отходящего газа. вг, Тг, Ом, Тм - соответственно расход, кг/с и температура отходящего газа и металла, Р, Н, с, р - соответственно давление отходящего газа, Па, энтальпия, кДж/м3, теплоемкость, кДж/(кг-град), — плотность, кг/м3.

2. Модель вынужденного движения газов для определения потерь давления при движении газа в каналах, теплоутилизаторах и системах газоочистки (Р^) положено уравнение Дарси:

ЬР„=4-

IV

+ 1

(1)

в котором \ — коэффициент трения; / - длина рассматриваемого газохода, м; ^экв - эквивалентный диаметр газохода, м; и»- скорость газового потока, м/с; g ~ ускорение свободного падения, м/с2; у - удельная масса движущейся среды,

кг/м3; Гст и Г— средние в пределах рассчитываемого участка газового канала температура стенки и отходящего газа, град.

Полные потери давления по всему газовому тракту (АРу) определятся следующим образом:

АЛ = АДрКТ + ДР06 +... + АЯУ; (2)

где Ртркт, ДДб и - потери давления в газоходах, энергоутилизаторах и т.д.

3. Математическая модель сложного теплообмена. Одним из основных вопросов, решаемых средствами моделирования, является интенсификация теплообмена, которая имеет большое значение в рассматриваемых теплоутили-зирующих установках. В результате интенсификации процессов теплообмена можно добиться существенного уменьшения массы и габаритов теплообмен-ного оборудования, а также обеспечить заданный температурный уровень элементов этого оборудования и повысить надежность их работы. Проблема интенсификации теплообмена содержит в себе ряд задач:

• теплофизическая задача исследования и изыскания гидродинамических и тепловых условий, обеспечивающих оптимальное соотношение между интенсивностью теплообмена и гидравлическими потерями при высоком уровне теплообмена;

• задача защиты поверхности нагрева от термически вредных отложений и достижения их минимизации очистными системами.

Между высокотемпературными отходящими газами и охлаждающей средой имеет место сложный теплообмен. Количество dQ тепловой энергии отходящих через элемент поверхности йР газов рассчитывается по следующей формуле:

Щ = {чп+ч№ (3)

здесь и ^ - тепловой поток излучением и конвекцией, Вт/м2; Р - площадь тепловоспринимающей поверхности, м2.

4. Математическая модель системы последовательно соединенных энергоути-лизирующих и газоочистных устройств для определения сквозного коэффициента использования энергии исходного топлива:

"Ечскв = П.4ГР + 1УХ + ■■■ + (4)

где цЛГР, > 1\<; ~ соответственно коэффициенты использования энергии исходного топлива металлургического агрегата, и последовательно соединенных теплоутилизаторов.

В третьей главе рассматриваются математические модели аппаратов утилизации энергии отходящих газов: котла-утилизатора, аппарата кипящего слоя для газификации угля, газоочистных систем, а также их численная реализация.

Алгоритм выбора оптимальной схемы использования ВЭР металлургического агрегата показан на рис.3.

1. Модель теплопередачи котла-утилизатора описывается уравнениями для гладкотрубных пучков труб с учетом конвекции и излучения для запыленного потока газов, а1К,аш, Вт/{м2 ■ град): -для коридорного пучка:

0,2 С

л( ыу65 Рго,„

1 +

■4Г

И У

(5)

-для шахматного пучка:

0.36С,

Рг°

-+5,67-10-

1Г

1 +

Т

(6)

где Сг- поправка на число рядов труб по ходу газов; сг,,(т2- продольный и поперечный шаг труб; Я- коэффициент теплопроводности среды при средней температуре потока, Вт/(м град); с/-диаметр труб, м; а>-скорость отходящих газов, м/с; у— кинематическая вязкость газов при средней температуре потока, м11с; ст,,ст2— продольный и поперечный шаг труб; Рг- критерий Прандтля при средней температуре потока; Т, Г, - температура газов и наружной поверхности стенки с учетом загрязнений, град; а,-степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей, а, = 0,8 - для поверхностей нагрева; а - степень черноты потока газов в зависимости от температуры.

Рис.3 - Алгоритм выбора оптимальной схемы использования ВЭР

Принимается, что с третьего ряда поток газов стабилизируется и коэффициент теплоотдачи становится постоянным и рассматривается применительно к процессу теплопередачи через многослойную стенку, представляется следующим образом:

1 5., д.. 8вп 1 ^ ^

— -I—- н—— н—— + —

а, Л3 АЛ/ Лво а 2

где а, ,а2— коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, Вт/(м2 - град), а2 зависит от характера и движения теплоносителя; З3/Я3 = е - тепловое сопротивление загрязняющего слоя (коэффициент загрязнения), (л<2 - град)/ Вт ; Зи /Ли- толщина, м и коэффициент теплопроводности металла стенки трубы, Вт/(м-град)', 8Ю !ХВ0- толщина, м и коэффициент теплопроводности слоя отложений на внутренней поверхности труб, Вт/(м-град). Принимается, что котел должен работать в нормальном режиме, без отложений на внутренней поверхности, поэтому принимается £0/Л0 =0.

Количество теплоты, Вт, переданной от продуктов сгорания вторичному теплоносителю:

£г=Иту-:г0) (8)

где ТГ, Тп — температура газов и охлаждающей среды, град; Г — площадь поверхности нагрева при поперечном и продольном омывании труб продуктами сгорания, м2.

Испарительная поверхность нагрева дымогарных труб определяется по уравнению теплового баланса, кВт:

Яв'ЛНпг-НугУр (9)

где \'г- расход отходящих газов, м3/с, Нпг, НУГ- энтальпии отходящего газа от металлургического агрегата и на выходе из котла-утилизатора, кДж/м3; <р - коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду. 2. Модель теплообмена в аппаратах кипящего слоя. Количество тепла, переданного от газа к слою в зависимости от времени пребывания в аппарате описывается выражением:

д = (10)

где а^ - коэффициент теплоотдачи конвекцией, излучением и теплопроводностью, Вт/(м2 град); Тн, Г„- соответственно начальная и конечная температура загружаемого материала, град; площадь поверхности слоя, м2; г- время пребывания слоя в аппарате, с.

Газодинамическое сопротивление слоя определяется из выражения, Па:

АР = Н0ё{рР-р\1-т0) (11)

где #0-высота неподвижного слоя, м; § - ускорение свободного падения, м/с2;

рР, р - соответственно плотность частиц и псевдоожжижающей среды, кг/м3, т„ - начальная порозность слоя. А время пребывания частиц в аппарате выражается, с:

G '

где S - площадь поперечного сечения слоя, м2; Я - высота псевдоожижженно-го слоя, м; G - производительность аппарата, кг/с.

3. Сквозной коэффициент использования энергии исходного топлива:

„ _ „ "С" J_ „ (1

Пзит-Плг +1ПГ U-3)

где г]'™, tj"'r" - коэффициенты полезного теплоиспользования в металлургическом агрегате и продуктов горения.

„ПС Л _ Qil +QtW +0э1Щ +QrPH _1!СП _ Qnr ~ QИЛ

ЧАГР - п ' ЧПГ - „ V1 V

У/iC.V У цех

где Qncx, Qu, 0Ш1, Qoia, Om,, Q„r, QB - количество тепла соответственно исходного топлива, металла, шлака, эндотермических реакций, гарнисажного охлаждения, продуктов горения и выброс в окружающую среду, кВт.

Коэффициенты полезного теплоиспользования отдельных агрегатов описываются выражениями:

пел Qnr~Qy 1 пеп Qy\-Qyi „ИСП Qv(X-1)~Qba /1

Пух ->ЧУ2 =—р.->•••> »7w =-7J-> U->)

fJnc.r Упех Упсх

где Qnr- количество тепла продуктов горения, кВт; Qyi, Qyi, количество

тепла, усвоенное теплоутилизирующими и газоочистными системами, кВт.

4. Сквозной коэффициент полезного теплоиспользования определяется после расчетов теплоиспользующих установок, включенных в газовый тракт и выявления их частных коэффициентов использования тепловой энергии, следующим образом:

I w ■ Пу"л -чЯ* (16)

где г]"™, г}""', т)"с", т]I'"', пух"- соответственно коэффициенты теплоиспользования металлургического агрегата, гарнисажного охлаждения и последовательно соединенных энергоутилизаторов и газоочистных систем; г/™7, rjyf, г/"'-', т]у"Д - соответственно коэффициенты полезного действия системы гарнисажного охлаждения, теплоутилизаторов и газоочистных систем.

5. Оценка экономического эффекта. Для выбора оптимального варианта использования энергии отходящих газов предложено воспользоваться обобщенным комплексным критерием оптимизации - годовой экономический эффект, учитывающий общую пользу (экономическую, технологическую, энергетическую).

ЭГ = ПГ-3Г (17)

где Пг— общая годовая экономическая польза от применения варианта; Зг— приведенные затраты на сооружение и работу комплексной установки. Общая годовая экономическая польза определяется, руб/год определяется следующим образом:

ПГ = П„Е+П0Г+П0] (18)

где Пш— экономический эффект от себестоимости металла; Пог- экономический эффект от использования энергии отходящих газов; Пос- экономический эффект от загрязнения и ущерба окружающей среды.

3Г=30Б+3Ш (19)

где 3ОБ- затраты на закупку энергоутилизирующего оборудования, каналов, унифицированных узлов; Зш- затраты на монтаж, в том числе КИПиА и обслуживание.

Этот метод определяет критерии, необходимые для составления и выбора тех или других энергетических вариантов. Следует выбирать вариант, обладающий высоким сквозным коэффициентом использования тепловой энергии отходящих газов с учетом возможных потребностей этой энергии, экономичный с точки зрения затрат на монтаж, закупку оборудования и его обслуживание.

В четвертой главе приводится структура комплекса программ (рис.4), экранные формы программ, реализующих математические модели, а также результаты численных исследований процесса утилизации энергии отходящих газов.

Рис.4 - Структура комплекса программ

1. Программная реализация задачи определения термодинамических параметров отходящего газа осуществлялась в среде Borland Delphi 7. Основой программы является база данных, содержащая физические параметры дымовых газов, воды и пара, угля при различных температурах и давлениях. Рассчитываются характеристики отходящего газа, а затем сохраняются в базу данных

и служат входными параметрами для скомпанованного варианта энергоутилизации.

2. Программная реализация процесса теплообмена между отходящим газом и поверхностью труб котла-утилизатора осуществлялась в среде Borland Delphi 7, а также моделировалась в системе Matlab.

3. Компьютерная система моделирования газодинамики применительно к самоорганизующемуся струйно-эмульсионному реактору (СЭР). Эта система может быть использована также для процессов жидкофазного восстановления КОРЕКС и РОМЕЛТ. В основу этой системы были заложены математические модели, приведенные во 2 и 3 главах диссертации.

Даная система позволяет:

• определять изменение потерь давления на каждом участке газохода, скорость движения отходящего газа и диаметр газоходов;

• оценивать степень утилизации тепловой энергии отходящих газов;

• оптимизировать конструктивные параметры энергоутилизаторов.

• формировать технологическую инструкцию по выбранному варианту охлаждения отходящих газов струйно-эмульсионного реактора;

Эта система разрабатывалась в среде Delphi 7 с использованием объектно-ориентированного подхода и технологии создания многопоточных приложений.

В данной системе разделение задач было осуществлено следующим образом: решение на заданных моделях, отображение расчетных величин (вывод графической информации (компонент TChart) и выгрузка информационных потоков в базу данных Access. С помощью данной системы возможно определение потерь давления на каждом участке газохода, а также количество утилизируемого тепла. На рисунках 5 и 6 представлено несколько графических зависимостей

600

300 200 100 о

кн

КУ КН ГЦ КН 2П90 П кн п90

-*--•----- «-» CKC П90 КН

.5 КН ГЦ КН 2П90 П кн пд^^^

КУ КН

—-А

скс КН

СКС П90 КН

Схема №1 Схема №2 Схема №3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Аппараты и узлы

Рис.5 - Падение давления в установках энергоутилизации, систем газоочистки, узлов сопротивлений и каналов МА - металлургический агрегат; КН - канал; КУ - котел-утилизатор; ГЦ -группа циклонов; П90 - поворот на 90°; ГТ - газовая турбина; СКС - сушило кипящего слоя;

3500,

Ш кн

О" 1500

3000

2500

1000

500

0

—«—Схема Na1

Схема №3

Схема №2

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Аппараты и узлы

Рис.6 — Полезно использованная тепловая энергия утилизаторами

потерь давления и утилизируемой тепловой энергии (при различных конструктивных параметрах систем энергоутилизации, газоочистки, узлов сопротивлений и каналов), полученных путем моделирования на программном продукте SKV_Sapr. Представленные графические зависимости позволяют наглядно определить наиболее эффективный вариант энергоутилизации.

Представленные на рис.5 результаты математического моделирования вынужденного движения сопоставлялись с данными измерений гидродинамических процессов в аналогичной системе аппаратов, представленной в виде низкотемпературной физической модели. Среднеквадратическая ошибка составила сг=4,6%.

Таким образом, использование данного программного комплекса позволяет автоматически конструировать схему энергоутилизации выполнить расчеты и выбрать наиболее оптимальный вариант по коэффициенту сквозного теп-лоиспользования и капитальным затратам. Наиболее рациональные варианты энергоутилизации отходящих газов представлены на рис.7.

Базовая программа SKVJsapr разработана в среде Delphi 7 и предназначена для моделирования схем энергоутилизации и выбора наиболее эффективного варианта. При разработке системы моделирования «SKV_Sapr» был использован объектно-ориентированный подход, когда для описания каждой модели разрабатывается отдельный класс. Такой подход позволяет с одной стороны изолировать внутри класса все специфические свойства и методы расчета, реализуемые в модели, а с другой стороны предоставить стандартизированный интерфейс для взаимодействия с данной моделью. Применение данного подхода позволяет экспортировать результаты расчета одной модели на вход другой, что в свою очередь позволяет выстраивать произвольные цепочки из моделей в любой их разумной комбинации и с наименьшими затратами разрабатывать новые модели на основе существующего базового класса.

В программном продукте предусмотрены три расширяемые базы данных, разработанные в среде Access, которые содержат нормативную, конструкторскую, теплофизическую и энергетическую документации стандартных моделей теплоутилизаторов и систем газоочистки.

Организация структуры БД формируется исходя из следующих соображений:

1. Адекватность описываемому объекту / системе - на уровне концептуальной и логической модели.

2. Удобство использования для ведения учёта и анализа данных.

Все базы данных расширяемы. Такой подход позволяет редактировать и добавлять новые данные. А используемая среда Access на сегодняшний день является весьма распространенной, поставляется с пакетом Microsoft Office, что исключает потребность в приобретении и установке альтернативного программного обеспечения. Программный комплекс позволяет определять термодинамические параметры отходящего газа (рис.8), достаточно просто конструировать всевозможные схемы энергоутилизации (рис.9), используя базовые модели, содержащиеся в программном продукте. Также возможна выборка готового варианта из ба-

Варианты утилизации

Рис.7

энергии отходящих газов

зы данных. Каждый энергоутилизационный агрегат, присутствующий в схеме имеет собственный оконный интерфейс (рис.10) , где описываются все конструктивные особенности агрегата и необходимые для расчета данные. Выполнение предварительного расчета одного из рассматриваемого энергоутилизатора дает возможность получить выходные данные и предварительно выполнить

оценку конструируемого агрегата, а также выполнить оптимизацию конструктивных параметров. _

С'-^ятттяяяттяттштяшшшттттттштттштвтшттш»-.:.

с ннтяравур

fVsft " Па Sarje ' itar

Тт. :......... ОС Г". ОС .....

состлв смеси црмодимАмическис йаялмши газовой

Рис.8 - Графический интерфейс программы Thermo

TSKV_SÀPR - Компоновка схемы ЕРШ

БАЖаСТАНОВОК ВАРИАНТ ШИЛИ=МИИ|

кипящим слои котЕл-атилимор > СУШИЛО ТЕПЛООБМЕННИК циклон ЭЛЕКТРОФИЛЬТР ОТМЕНИТЬ ¡котЕл-атилизиор циклон ЦИКЛОН [ЭЛЕКТРОФИЛЬТР 1 ГАЗОВАЯ ТаРБИНА

аладить

ОЧИСТШЬВСЕ

|;С№ЙЕРЙЙ)ЙТЕ OBöf

Рис.9 - Графический интерфейс программы конструирования схем энергоутилизации

fite Эксперимент нф

Вхоояшие параметры: ппстн сбр пдатниасып »вмпвфгээ.К 1-5700 |2150 jl273

высот« слоя : вр.оерб.\с.

Ппоштал*"^'

Рис. 10 - Графический интерфейс программы конструирования энергоутилизационной установки

Предложенная система позволяет:

1. Представлять в графическом виде возможный вариант утилизации энергии отходящих газов.

2. Изменять в реальном времени конструктивные параметры котла утилизатора (шаг труб, и длину, диаметр, толщину стенки труб), высоту кипящего слоя, диаметр колонны кипящего слоя с учетом изменения давления в ней, параметры газификации угля, конструктивные характеристики устройств очистки газа, а также газовых турбин, оптимизировать вариант утилизации в целом.

3. Выполнять газодинамические и теплотехнические расчеты.

4. Выбирать оптимальные параметры энергоутилизаторов и систем газоочистки.

5. Исследовать потери давления на всех участках газохода, включая энергоути-лизирующие устройства.

6. Рассчитывать количество усвоенной тепловой энергии энергоутилизаторами.

7. Выбирать оптимальную схему энергоутилизации.

Для реализации перечисленных возможностей, закладываемых в систему, была использована среда разработки Windows-приложений Delphi 7. Система разрабатывалась с использованием объектно-ориентированного подхода к программированию, что позволило реализовать ее в виде конструктора.

На основе использования этой инструментальной системы предложена методика оптимизации конструктивных параметров схемы энергоутилизации, которая заключается:

1. В достижении наибольшего численного значения сквозного коэффициента использования тепловой энергии;

2. Минимизации затрат на сооружение варианта энергоутилизации;

3. В достижении компактности энергоустановок.

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Даны обоснование математического объекта исследования и постановка задач моделирования утилизации вторичной энергии отходящих газов агрегатов струйно—эмульсионного типа. При этом выделены взаимосвязанные задачи: рациональное распределение энергии исходного топлива между технологическим агрегатом и утилизирующими устройствами; разработка модифицированной для решения поставленных задач статическая модель металлургического агрегата; математических моделей вынужденного движения продуктов реакции и моделей теплообмена в системах энергоутилизирующих установок; разработка системных моделей и алгоритма для оптимизации и выбора структур утилизации ВЭР.

2. Разработана математическая модель энергоутилизации отходящих газов, отражающая процессы термодинамики и газодинамики и их взаимосвязи с процессами теплообмена, протекающими в пограничном слое. Эта модель реализована в виде программного обеспечения, удобного для исследования термодинамики и газодинамики отходящего газа.

3. Разработаны системные модели конкретных вариантов установок утилизации вторичных энергоресурсов.

4. Проведенные исследования на физической модели утилизации энергии отходящих газов при различных расходах и конструктивных параметрах энерго-утилизирующих установок позволили определить конструктивные параметры котла-утилизатора, аппарата кипящего слоя, циклона и электрофильтра, удовлетворяющие оптимизационным критериям.

5. Разработаны математические модели теплоутилизации, предложен алгоритм поиска оптимального варианта использования тепловой энергии с введением в качестве критерия оптимизации сквозного коэффициента использования энергии исходного топлива и сквозного коэффициента полезного теплоис-пользования.

6. По результатам низкотемпературного физического моделирования и его сравнение с данными математического моделирования получены экспериментальные и расчетные зависимости потерь давления от сопротивлений газовых каналов и энергоутилизирующих установок.

7. Адекватность моделей подтверждена сравнением расчетных и экспериментальных данных и перенесением результатов низкотемпературного моделирования на реальные процессы с использованием теории подобия.

8. На основе разработанных математических моделей предложена структура автоматизированной системы проектирования вариантов энергоутилизации для агрегатов струйно-эмульсионного типа и других агрегатов прямого восстановления;

9. Создан комплекс программного обеспечения на основе проблемно-ориентированного подхода к программированию, который может быть использован для:

• проведения вычислительных экспериментов по методике имитационного моделирования;

• исследования процессов теплообмена, состава и теплофизических параметров газа в газовом тракте и в энергоутилизирующих установках;

• исследования потерь давления в газоходах, последовательно подключенных теплоутилизаторов и систем газоочистки;

• автоматизированного проектирования вариантов утилизации вторичной энергии отходящих газов агрегатов струйно-эмульсионного типа, что позволяет ускорить процесс проектирования и повысить точность расчетов;

• оптимизации конструкции энергоутилизаторов;

• для обучения студентов и повышения квалификации обслуживающего персонала;

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных в ВАК РФ:

1. Олейников A.A. Программный комплекс для моделирования вариантов утилизации энергии от агрегата типа СЭР / Олейников A.A., Цымбал В.П. //

Системы управления и информационные технологии. - 2009. Вып. 2.2(36). -С. 277-280.

Основные труды по теме диссертации

2. Олейников A.A. Математическая и физическая модели котла-утилизатора и агрегата кипящего слоя применительно к струйно-эмульсионному реактору типа СЭР / Олейников A.A., Цымбал В.П. // Изв. Вузов. Чер. металлургия. -2009, №8.-С. 43-51.

3. Олейников A.A. Варианты и оценка эффективности использования вторичных энергоресурсов для агрегатов жидкофазного восстановления / Олейников A.A., Цымбал В.П. // Изв. Вузов. Чер. металлургия. - 2008, №6. - С. 4351.

4. Оленников A.A. Комплекс моделей и программ для оптимизации вторичной энергии металлургических процессов прямого восстановления / Оленников A.A., Цымбал В.П. // Творческое наследие Б.И. Китаева: труды междунар. науч.-практ. конф. 11-14 февраля 2009 г. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2009.

- С. 232-236.

5. Оленников A.A. Схема энерго-металлургического комплекса на основе агрегата типа СЭР / Оленников A.A., Мочалов С.П., Цымбал В.П. // Управление отходами - основа восстановления экологического равновесия в Кузбассе: сборник докладов второй международной научно-практической конференции. - Новокузнецк. - СибГИУ, 2008 - С. 186-189.

6. Оленников A.A. Математическая модель и алгоритм расчета котла-утилизатора, работающего на вторичных энергоресурсах агрегатов жидко-фазного восстановления / Оленников A.A. // IX Международная научно-практическая конференция: Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах. - Пенза. - ПДЗ, 2008 -С. 277-279.

7. Оленников A.A. Выбор оптимального использования вторичных энергоресурсов агрегатов жидкофазного восстановления / Оленников A.A. // IX Международная научно-практическая конференция: Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах.

- Пенза. - ПДЗ, 2008 - С. 274-277.

8. Оленников A.A. О моделировании экономайзеров котлов-утилизаторов для металлургических агрегатов / Оленников A.A., Башкова М.Н., Цымбал В.П. // Металлургия: технологии, управление, инновации, качество. Сборник трудов всероссийской научно-практической конференции, Новокузнецк. 2007 - СибГИУ, 2007 - С. 76-79.

9. Оленников A.A. Утилизация и использование вторичной низкопотенциальной тепловой энергии в металлургических агрегатах / Оленников A.A., Цымбал В.П. // Современная металлургия начала нового тысячелетия: Труды третьей Международной науч.-техн. конф.; ЛГТУ. - Липецк, 2006. - С. 137-142.

10. Оленников A.A. Утилизация тепла уходящих газов от металлургических агрегатов / Башкова М.Н., Оленников A.A. // Моделирование, программное

обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии; СибГИУ. - Новокузнецк, 2006.-С. 161-165.

11. Олейников A.A. Использование тепла высокотемпературных уходящих газов / Башкова М.Н., Оленников A.A. // Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии; СибГИУ. - Новокузнецк, 2006.-С. 157-161.

12. Оленников A.A. Особенности использования низкотемпературных газов в котлах-утилизаторах / Оленников A.A. // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: Труды всероссийской науч. конф. студ., аспирантов и молодых ученых; СибГИУ. - Новокузнецк, 2006. - С. 263-265.

13. Оленников A.A. Применение тепла отходящих газов от конвертерных печей в промышленных сушилках / Оленников A.A. // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения: Труды всероссийской науч. конф. студ., аспирантов и молодых ученых; СибГИУ. - Новокузнецк, 2006. - С. 272-275.

Олейников Алексей Александрович

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОМПЛЕКС ПРОГРАММ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ УТИЛИЗАЦИИ ВТОРИЧНОЙ ЭНЕРГИИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ СТРУЙНО-ЭМУЛЬСИОННОГО ТИПА

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ.л.1,22 Уч.-изд. л. 1,37

Формат бумаги 60x84 1/16 Тираж 100 экз. Заказ № 760 Подписано в печать 29.10.09

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42 Типография СибГИУ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА И ОБОСНОВАНИЕ

МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Механизм процессов в струйно-эмульсионных реакторах.

1.1.1. Процесс и агрегат типа струйно-эмульсионный реактор.

1.1.2. Зонные модели.

1.2. Отходящие газы черной и цветной металлургии.

1.3. Задача утилизации энергии отходящих газов металлургических агрегатов.

1.4. Обоснование математического объекта исследования.

1.5. Постановка задачи создания комплекса математических моделей процессов утилизации энергии отходящих газов.

ГЛАВА 2. ТИПЫ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПОСТАВЛЕННЫХ ЗА ДАЧ.

2.1. Материальный и тепловой баланс в металлургическом процессе.

2.2. Уравнения вынужденного движения газов

2.2.1. Удельные потери давления на трение. 2.2.2. Потери давления на местные сопротивления.

2.2.3. Потери давления в узлах котла-утилизатора.

2.2.4. Потери давления в аппарате кипящего слоя.

2.2.5. Потери давления в циклоне и группе циклонов.

2.2.6. Потери давления в электрофильтре.

2.3; Сложный теплообмен в энергоутилизирующих аппаратах.

2.4.Теплоотдача при течении жидкости в трубах.

ГЛАВА'3. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ.

3:1. Разработка модифицированной математической модели металлургического агрегата.

3 .2. Модель для определениям потерь давления на трение.

3.3. Разработка комплекснойматематической модели.котла—утилизатора

3.4. Модель низкопотенциальных теплообменников.

3.5. Модель аппарата кипящего слоя.

3.5.1. Соотношения для расчета параметров агрегата кипящего слоя.

3.5.2. Алгоритм расчета коррекции скоростей загрузки и выгрузки материала.

3.5.3. Методика расчета расхода газа.

3.6. Критерии оптимизации для выбора оптимального варианта энергоутилизации.

3.7. Алгоритм для выбора оптимального варианта использования вторичной энергии.

ГЛАВА 4. КОМПЛЕКС ПРОГРАММ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

4.1. Программная реализация модифицированной модели агрегата струйно—эмульсионного типа.

4.2. Программная реализация модели для расчета термодинамических и теплофизических параметров.

4.3. Программная реализация модели для потерь давления.

4.4. Программная реализация модели и алгоритма для конструипрования и выбора оптимального варианта утилизации.

4.5. Разработка имитационной обучающей модели кипящего слоя.

4.6. Физическое и математическое моделирование процессов в аппарате кипящего слоя.

4.7. Обоснование адекватности сложных систем, создаваемых из подсистем.

Актуальность работы. За последние 10—15 лет резко возрос интерес к процессам жидкофазного восстановления — КОРЕКС, POMEJIT, СЭР и т.д. Это связано с громоздкостью и многозвенностью традиционной аглококсодоменной технологии, прогнозируемым дефицитом на кокс и возможностью использования в качестве восстановителя дешевых низкосортных, пылевидных руд и отходов. Однако с позиции энергосбережения подобные процессы требуют дальнейшего совершенствования. Только с отходящими газами, температура которых порядка 1600 °С, теряется около половины энергии исходного топлива, выбрасываемой в окружающую среду. Такие потери тепла приводят к существенному снижению КПД металлургических агрегатов, а попытки освоения полной тепловой энергии в рабочей камере процесса приводят к нежелательным результатам и чаще всего к ухудшению выхода основной продукции.

Уменьшение энергоемкости агрегатов жидкофазного восстановления требует не только повышения ресурсосбережения производственного процесса, но и сокращения непроизводственных потерь. В связи с этим весьма перспективна экономия топлива при одновременном снижении тепловых потерь с отходящим газом путем комплексного использования продуктов сгорания* для технологических, энергетических и комбинированных видов утилизации энергии. Обычно это системы энергопотребляющих установок (котлы—утилизаторы, аппараты кипящего слоя, газовые турбины и т.д.), в которых продукты сгорания отдают свою тепловую энергию, последовательно направляясь из высокотемпературного источника в средне— и низкотемпературные устройства для более полного использования теплоты. При этом возможно также использование химической энергии.

Вопросы эффективного использования различных видов вторичных энергетических ресурсов (ВЭР) и попытки математического описания выше указанных проблем нашли отражение в работах Г.В. Лисиенко, B.C. Швыдкого, Н.В. Соловьева, М.Г. Ладыгичевой, Л.А. Шульца, А.М. Бакластова, А.Г. Блоха, В.М.

Бородянского, С.И. Денисова, В.М. Зорина, В.П. Исаченко, Л.И. Купермана, JI.C. Попырина, Ю.И. Розентарга, Н.А. Семененко, Б.В. Шанина и других авторов.

В связи с этим разработка математических моделей и алгоритмов их реализации применительно к жидкофазным агрегатам прямого восстановления может позволить решить задачу утилизации ВЭР за счет оптимального распределения функций использования химической и тепловой энергии между основным технологическим агрегатом и аппаратами для использования вторичной энергии. При этом изыскание методов рационального расходования топлива путем использования физической и химической энергии отходящих газов позволяет существенно повысить сквозной коэффициент использования энергии исходного топлива.

Диссертационная работа выполнялась в соответствии с планами госбюджетных НИР по следующим научным направлениям: производственные технологии; технологические совмещаемые модули для металлургических мини—производств; топливо и энергетика; энергосберегающие технологии; производство электроэнергии и тепла на органическом топливе.

Цель работы. Создание моделей, алгоритмов и комплекса программ для решения задач рациональной утилизации энергии отходящих газов металлургических агрегатов струйно-эмульсионного типа.

В рамках поставленной цели выделены задачи:

1. Рационального распределения энергии исходного топлива между технологическим агрегатом и утилизирующими устройствами.

2. Разработки модифицированной математической модели агрегата прямого восстановления, включающие уравнения материального, теплового баланса и термодинамические зависимости.

3. Разработки математических моделей вынужденного движения продуктов' реакций в системах последовательно соединенных теплоиспользующих аппаратов.

4. Разработки математических моделей теплообмена в системах теплоисполь-зующих установок для оценки сквозных коэффициентов использования топлива.

5. Разработки комплекса моделей и алгоритма для оптимизации параметров энергоутилизаторов и выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

6. Исследования и идентификации моделей конкретных вариантов утилизации энергии отходящих газов.

7. Создания на основе разработанных моделей и алгоритмов комплекса программ для моделирования схем утилизации ВЭР, определения конструктивных параметров аппаратов систем энергоутилизации и систем газоочистки.

Методы выполнения работы. Методы структурного моделирования и вычислительного эксперимента, численные методы решения задач теплообмена и газодинамики, методы объектно-ориентированного программирования для разработки приложений, современные компьютерные технологии и системы.

Алгоритмы оптимизации.

Научная новизна диссертации.

1. Структуризация объекта исследования и декомпозиция общей задачи математического моделирования процессов получения и использования тепловой энергии на комплекс взаимосвязанных подзадач, включая построение и i использование модифицированной модели металлургического агрегата, модели для расчетов термодинамических и теплофизических параметров процесса, модели для расчета потерь давления.

2. Комплекс математических моделей процессов утилизации и использования энергии отходящих газов, состоящий из следующих взаимосвязанных моделей:

• модифицированная для решения поставленных задач статическая модель металлургического агрегата, предназначенная для оценки параметров отходящего газа при различных технологических условиях;

• модели вынужденного движения, предназначенные для оценки потерь давления в системах теплоутилизирующих агрегатов и соединительных каналов;

• модели процессов теплообмена в теплоиспользующих установках, отражающие процессы передачи тепловой энергии от первичного теплоносителя (газа) ко вторичному (пароводяной смеси, частицам угля или оксидов железа в кипящем слое, газовой турбине и т.д.);

• системные модели конкретных вариантов установок утилизации ВЭР, удовлетворяющие критерию сквозного коэффициента использования первичной энергии топлива.

3. Алгоритм оптимизации конструктивных параметров энергоутилизаторов и выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

4. Комплекс программного обеспечения на основе объектно-ориентированного подхода к программированию для проведения вычислительного эксперимента по методике имитационного моделирования.

5. Результаты исследования на системной модели, заключающиеся в нахождении оптимального. сочетания функций и режимов технологического агрегата и определенных наборов энергоутилизирующих устройств, обеспечивающих достижение максимального коэффициента теплоиспользования.

Достоверность представленных в работе результатов и выводов^ полученных при проведении вычислительных и натурных экспериментов, подтверждена тестированием численных методов, а также сравнением расчетных данных с измерениями, полученными на физической модели опытно-промышленного агрегата.

Практическая значимость. На основе разработанных моделей и результатов, исследования создан комплекс программного обеспечения, который может быть использован для:

1. Выбора и оптимизации вариантов утилизации вторичной энергии в агрегатах струйно-эмульсионного типа и их аналогах.

2. Автоматизированного проектирования энергоутилизаторов и газоочистных устройств, использующих энергию отходящих газов металлургических агрегатов прямого восстановления.

3. Научных исследований, обучения студентов и повышения квалификации обслуживающего персонала.

Реализация результатов. Результаты исследований на математических моделях и комплексе программ для утилизации энергии отходящих газов использованы:

1. При проектировании систем утилизации энергии отходящих газов пилотной установки технологического мини-модуля на основе агрегата типа СЭР совместно с проектным институтом ОАО «Сибирский сантехпроект» г. Новокузнецк.

2. В учебном процессе при подготовке инженеров и магистров по направлению "Металлургия", "Теплоэнергетика" по специальностям "Информационные системы и технологии", "Теплогазоснабжение и вентиляция".

Предмет защиты и личный вклад автора. На защиту выносятся:

1. Структуризация объекта исследования и декомпозиция общей задачи математического моделирования процессов получения- и* использования тепловой энергии на комплексе взаимосвязанных подзадач:

2. Системные математические модели процессов утилизации энергии отходящих газов.

3. Алгоритм для выбора оптимальной схемы использования ВЭР.

4. Комплекс программ для моделирования схем утилизации ВЭР, определения конструктивных параметров аппаратов систем энергоутилизации и систем газоочистки.

5. Результаты исследований на математических моделях процессов теплообмена, газодинамики, определения рационального сочетания функций'и режимов технологического агрегата и комплекса энергоутилизирующих устройств.

Автору принадлежит: постановка задачи исследований и разработка математических моделей по утилизации энергии отходящих газов металлургических агрегатах струйно—эмульсионного типа; разработка методики минимизации сквозного коэффициента использования энергии исходного топлива, методики оптимизации конструктивных параметров теплоиспользующих агрегатов и конкретных вариантов; проведение вычислительных, натурных экспериментов и анализ результатов; программная реализация имитационных систем на ЭВМ.

Апробация работы. Основные результаты и положения диссертации докладывались и обсуждались на Второй Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 25—летшо кафедры "Информационные технологии в металлургии" (Новокузнецк, 2006); Четвертой международной научно-технической конференции "Современная металлургия начала нового тысячелетия" (Липецк, 2007); IX Международной научно-практической конференции: Проблемы энергосбережения и экологии в промышленном и жилищно-коммунальном комплексах, (Пенза 2008); Второй Международной научно-практической конференции "Управление отходами — основа восстановления экологического равновесия в Кузбассе" (Новокузнецк, ^08); Международной научно-практической конференции "Творческое наследие Б.И.Китаева", (Екатеринбург, 2009).

Публикации: По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ (из них статья в журнале, рекомендованном ВАК для публикаций материалов докторских диссертаций).

Структура и объем работы: диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и выводов, библиографического списка, включающего 125 наименований, и содержит 129 страниц основного текста, 8 таблиц, 52 рисунка.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Даны обоснование математического объекта исследования и постановка задач моделирования утилизации вторичной энергии отходящих газов агрегатов струйно—эмульсионного типа. При этом выделены взаимосвязанные задачи: рациональное распределение энергии исходного топлива между технологическим агрегатом и утилизирующими устройствами; разработка модифицированной для решения поставленных задач статической модели металлургического агрегата; математических моделей вынужденного движения продуктов реакции и моделей теплообмена в системах энергоутилизи-рующих установок; разработка системных моделей и алгоритма для оптимизации и выбора структур утилизации ВЭР.

2. Разработана математическая модель энергоутилизации отходящих газов, отражающая процессы термодинамики и газодинамики и их взаимосвязи с процессами теплообмена, протекающими в пограничном слое. Эта: модель реализована в виде программного обеспечения, удобного для исследования термодинамики и газодинамики отходящего газа.

3. Разработаны системные модели конкретных вариантов установок утилизации вторичных энергоресурсов.

4. Исследования на математической' и физической моделях энергоутилизи-рующих установок при различных расходах и конструктивных параметрах позволили определить характеристики котла-утилизатора, аппарата кипящего слоя, циклона и электрофильтра.

5. Предложен алгоритм поиска оптимального варианта использования тепловой энергии с введением в качестве критерия оптимизации сквозного коэффициента использования; энергии исходного топлива, и сквозного коэффициента полезного теплоиспользования.

6. По результатам низкотемпературного физического моделирования и его сравнения с данными математического моделирования получены экспериментальные и расчетные зависимости потерь давления от сопротивлений газовых каналов и энергоутилизирующих установок.

7. Адекватность сложных моделей, создаваемых из подсистем нижнего уровня иерархии, базируется на теореме о подобии сложных систем, а также подтверждается сравнением расчетных и экспериментальных данных и перенесением результатов низкотемпературного моделирования на реальные процессы с использованием теории подобия.

8. На основе разработанных математических моделей предложена структура автоматизированной системы проектирования вариантов энергоутилизации для агрегатов струйно-эмульсионного типа и других агрегатов прямого восстановления;

9. Создан комплекс программного обеспечения на основе проблемно-ориентированного подхода к программированию, который может быть использован для:

• проведения вычислительных экспериментов по методике имитационного моделирования;

• исследования процессов теплообмена, состава и теплофизических параметров газа в газовом тракте и в энергоутилизирующих установках;

• исследования потерь давления в газоходах, последовательно подключенных теплоутилизаторов и систем газоочистки;

• автоматизированного проектирования вариантов утилизации вторичной энергии отходящих газов агрегатов струйно-эмульсионного типа, что позволяет ускорить процесс проектирования и повысить точность расчетов;

• . оптимизации конструкции энергоутилизаторов;

• обучения студентов и повышения» квалификации обслуживающего персонала.

1. Курунов И.Ф., Савчук Н.А. Состояние и перспективы бездоменной металлургии железа. М.: Черметинформация, 2002. 198 с.

2. Цымбал В.П., Мочалов С.П., Калашников С.Н. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х.: Ч. I. Термодинамический подход к самоорганизации: Учеб. пособие. Под редакцией В.П. Цымба-ла/СибГИУ Новокузнецк, 2004. - 180 с.

3. Цымбал В.П., Мочалов С.П., Калашников С.Н. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х.: Ч. II. Формальное описание эволюции и самоорганизации: Учеб. пособие. Под редакцией В.П. Цымбала / СибГИУ Новокузнецк, 2004.-298 с.

4. Цымбал В.П., Мочалов С.П., Калашников С.Н. Модели и механизмы самоорганизации в технике и технологиях. В 3-х.: Ч. П1. Примеры реализации идей и принципов синергетики: Учеб. пособие. Под редакцией В.П. Цымбала / СибГИУ Новокузнецк, 2005.-264с.

5. Кожевников И.Ю. Бескоксовая металлургия? железа. — М.: Металлургия, 1970. -336 с.

6. Юсфин Ю.С., Гиммельфарб А.А., Пашков Н.Ф. Новые процессы получения металла;— М.: Металлургия, 1994. — 320с.

7. Роменег; В.А., Вегман Е.Ф., Сакир Н.Ф. Процесс жидкофазного восстановления // Изв. ВУЗов Чёрной металлургии. —1993. № 7. — С. 9-19.

8. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах.-М.: Мир, 1979.-512с.

9. Хакен Г. Синергетика.- М.: Мир, -1980. -406с.

10. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса: Новый диалог человека с природой: Пер. с англ./Общ. ред. В.И. Аршинова, Ю.Л. Климонтовича и Ю.В. Сачкова. М.: Прогресс, 1986. —432с.

11. Цымбал В.П. Введение в теорию самоорганизации: с примерами из металлургии: Учебное пособие. СибГГМА —Новокузнецк, 1997 —251с.

12. Патент № 1835173 Способ непрерывного рафинирования металла и агрегат для его осуществления / В.П. Цымбал, С.П. Мочалов, К.М. Шакиров, Р.С. Айзатулов, Б.А. Кустов, Н.И. Михеев, И.Р. Шрейбер, Г.С. Гальперин, А.И. Торопов. 1988.

13. European Patent. International number PCT/RU93/00325. Process for the continuous refining of metal and a facility for carrying out said process / V.P. Tsymbal, S.P. Mochalov, K.M. Shakirov a.e. // International publication number WO 95/18238. -1995.

14. Войнов А.П. и др. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты текст. / А.П. Войнов, В.А. Зайцев, Л.И. Куперман, JI.H. Сидельковский; -М.: Энергоиздат, 1989.-272с.

15. Семененко Н.А. Организация теплоиспользования и энерготехнологическое комбинирование в промышленной огнетехнике — М.: Энергия, 1976. — 280 с.

16. Юсфин, Ю.С. О возможности ресурсосбережения в агрегатах жидкофазно-го восстановления (на примере ПЖВ) / Ю.С. Юсфин, П.И. Черноусов, Г.М.

17. Степин, А.Я. Травяное // Изв. вуз. Черная металлургия. — 1996. — №9. — С. 8-14.

18. Бородуля В.А.,В.Л.Ганжа, В.И.Ковенский Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое под давлением. Минск:Наука и техника. 1982.203 с.

19. Щелоков Я.Н., Аввакумов А.Н., Сазыкин Ю.К. Очистка поверхностей нагрева котлов-утилизаторов М:ЭнергоатомиздатД984.

20. Сибикин Н.М. Пути экономии ТЭР в энергоемких отраслях промышленно-сти//Промышленная энергетика. 1995.№ 10.С.2—6.

21. Утилизация тепла отходящих от промышленных печей дымовых газов/ А.У.Липец, Л.В.Дирина, С.М.Кузнецова и др. // Теплоэнергетика. 1999. №4.С.36-40.

22. Тетельбаум И.М., Тетельбаум Я.И. Модели прямой аналогии. — М.: Наука, 1979.-834 с. 1979

23. Веников В.А. Теория подобия и моделирования: учебное пособие для вузов. 2-е изд. М.: высшая школа, 1976. — 480С.

24. Ватолин Н.А. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах./ Н.А. Ватолин, Г.К. Моисеев, Б.Г. Трусов, М.: Металлургия, 1994. — 353с.

25. Гленсдорф П., Пригожин Н. Термодинамическая теория структуры устойчивости и флуктуации —М.: Мир, 1973. —280с.

26. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учеб. пособие для неэнергетических специпльностей вузов. М.:Высшая школа, 1975. — 496с.

27. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Краткий курс физической химии. М.: Металлургия, 1979. 368с.

28. Максимов Ю.Н., Рожков И.М., Саакян М.А. Математическое моделирование металлургических процессов.: Металлургия, 1976. 288с.

29. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). Под. ред. Мочана С.И., Изд. 3-е. JL, Энергия, 1977. — 256с.

30. Тодес О.М., Цитович О.Б., Аппараты с кипящим зернистым слоем: Гидравлические и тепловые основы работы. — Л.: Химия, 1981. — 296с.

31. Механика жидкости и газа: Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп./ Под ред. B.C. Швыдкого. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. — 464 с.

32. Теория, конструкции и расчет металлургических печей: Учебник для техникумов. В 2-х томах. 2-е изд. перераб и доп. Т.2. Мастрюков Б.С. Расчет металлургических печей. М.: Металлургия, 1986, 376 с.

33. Котлы-утилизаторы и энерготехнологические котлы / под ред. Л.Н.Сидельковского. — М.6Энергоатомиздат. 1989. — 270 с.

34. Расчет газотрубного котла—утилизатора: Метод, указ. / Сост. О.А.Полях, В.М.Динельт: СибГИУ. Новокузнецк, 2005. - 28 с.

35. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., "Энергия", 1977. 344 с.

36. Журавлев В.А. Термодинамика необратимых процессов. — М.: Наука, 1979. -136 с.

37. Самойлович Ю.А. Теплофизика и теплотехника в металлургии. Средне-Уральское книжное изд-во, Свердловск, 1969. С 178—198.

38. Самойлович Ю.А., Горяинов В.А., Дистергефт И.М. Горение, теплообмен и нагрев металла. — М.: Металлургия, 1973. — с. 120.

39. Калинин Э.К., Ярхо С.А. Влияние чисел Рейнольдса и Прандтля на эффективность интенсификации теплообмена в трубах. — ИФЖ, 1966, т. 11. № 4, с. 426-431.

40. Кутателадзе G.C., Леонтьев А.И. Тепломассобмен и трение в турбулентном пограничном слое. М.:Энергия, 1972. — 341 с.

41. Михеев М.А. Расчетные формулы конвективного теплообмена. // Изв. АН СССР. ОТН. 1966, №5, С.96 - 105.

42. Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. М.: Госэнергоиздат, 1963. 408 с.

43. Ergun S. Fluid flow through packed columns. — Chemical Eng. Progress, 1952,v. 48, p. 89-94.

44. Расчет водопроводных сетей: учеб. для вузов / Н.Н. Абрамов. — 3-е изд. перераб. и допол. — М.:Стройиздат, 1982. — 440 с.

45. Манюк В.И. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б.Хиж и др.—М.:Стройиздат,1988 — 432 с.

46. Телегин А.С., Швыдский B.C., Ярошенко Ю.Г. Тепломассоперенос: Учебник для вузов: 2-е изд., перераб. и доп./ Под ред. Ю.Г. Ярошенко. — М.:ИКЦ "Академкнига", 2002. 455 с.

47. Теория тепломассообмена: Учебник для технических университетов и вузов / С.И. Исаев, И.А. Когликов, В.И. Кодаков и др./ Под ред. А.И. Леонтьева. Изд. 2-е испр. и доп. М.: Изд—во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 1997.— 683 с.

48. Самарский А.А., Михайлов А.П., Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры—М.: Наука, Физматлит, 1997. — 320 с.

49. Элементы теории систем и численные методы моделирования процессов тепломассопереноса: Учебник для вузов / B.C. Швыдкий, Н.А. Спирин, М.Г. Ладыгичев, Ю.Г. Ярошенко, Я.М. Городон. М.: Интермет Инжиринг, 1999.-520 с.

50. Самарский А.А., Гулин А.В. "Численные методы математической физики", Научный Мир, Москва, 2000, с. 198.

51. Кобышев А.А., Кобышев В.А., Корочкин Ю.Д. К вопросу о построении эффективных кончно-разностных моделей теплообмена // Изв. вузов. Чер. металлургия.- 1995—№ 6. — С. 45.

52. Швыдкий B.C., Ладыгичев М.Г., Шаврин B.C. Математические методы теплофизики: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2001. — 232 с.

53. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепломассообмена.

54. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. — М.:Наука, 1970. 904 с.

55. Прандтль Л. Гидроаромеханика. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. - 520 с.

56. Франкль Ф.И. Избранные труды по газовой динамике. — М.: Физматгиз, 1973.-556 с.

57. Манохин А.И. Теория и практика прямого получения железа. — М.: «Наука», 1986г.

58. Агеев Н.В. Диффузия, сорбция м вазовые превращения в процессах восстановления металлов. — М.: «Наука», 1981г.

59. Бородуля В.А., Ганжа В.Л., Ковенский В.И., Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое под давлением. — Минск, «Наука и техника», 1982г.

60. Красавцев Н.И., Высокотемпературные эндотермические процессы в кипящем слое. // Материалы конференций по высокотемпературным эндотермическим процессам в кипящем слое. — М.: «Металлургия», 1968г.

61. Рукин В.В., Острик П.Н., Дзнеладзе Ж.И., Сажистое железо. М.: «Металлургия», 1986г.

62. Вегман Е.Ф., Краткий справочник доменщика. М.: «Металлургия», 1981г.

63. Куликов И.С., Интенсификация восстановительных процессов. // Диффузионно-химические аспекты. — М.: «Наука», 1980г.

64. Есин О.А. Гельд П.В., Физическая химия пирометаллургических процессов. // Реакции между газообразными и твёрдыми фазами, ч.1, Свердловск: «Металлургиздат», 1950г.

65. Тулин Н. А. и др. Развитие бескоксовой металлургии М.: Металлургия, 1987г.—328с.

66. Князев В. Ф. Бескоксовая металлургия железа. М.: Металлургия 1972г.— 272с.

67. Полохин О.В. Куценко С. А. Основные направления развития бескоксовой металлургии. //Сборник научных трудов ученых орловской области, 1998, с. 286-291.

68. Куликов И.С., Ростовцев С.Т., Григорьев Э.Н., Физико-химические основы процессов восстановления окислов.// Диссоциация и диффузия. — М.: «Наука», 1978г.

69. Линчевский Б.В., Соболевский А.Л., Кальменев А.А., Металлургия чёрных металлов. — М.: «Металлургия», 1986г.

70. Ярхо Е.Н. Экономическая эффективность подготовки железных руд к плавке. — М.: «Металлургия», 1974г.Юсфин Ю.С., Новые процессы получения металла. // металлургия железа. — М. «Металлургия», 1994г.

71. Дюссельдорф, Штайзен, Металлургическое производство и технология металлургических процессов., 1994г.

72. Менковский М.А., Металлургия, технология угля и неметаллических полезных ископаемых. М.А. Менковский, И.Ю. Кожевников, Б.М. Равич, — М.: «Недра», 1971г.

73. Калинников В.Т., Комплексное использование руд и концентратов. М.: «Наука», 1989г.

74. Кабанова О.В., Максимов Ю.А., Рузинов Л.П., Статические методы построения физико-химических моделей металлургических процессов. — М.: «Металлургия», 1989г.

75. Демченко В.А., Автоматизация и моделирование технологических процессов АЭС и ТЭС. — Одесса: «Астропринт», 2001, 300с.

76. Клюев А.С., Товарное А.Г., Наладка систем автоматического регулирования котлоагрегатов. — М.: Энергия, 1970. — 212с.

77. Разумов И.М., Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов. — Л.: Химия, 1964 240 с.

78. Булат А.Ф., Волошин А.И., Кудинов П.И. Технология плазменной подготовки пылеугольного топлива // Труды III российской национальной конференции по теплообмену. — М: Издательство МЭИ. 2002. T.3.-C.173—176.

79. Волошин А.И., Пономарев Б.В. Механика пневмотранспортирования сыпучих материалов. — Киев: Наукова думка, 2001. —519 с.

80. Кудинов П. И. Метод расчета процессов гидродинамики и теплообмена в неорто-гональных криволинейных координатах // Bicmnc Дншропетровсысого ушверситету. Мехашка, 1998.-Вип.1. T.l. — С.117—125.

81. Launder В.Е, Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows // Computational methods in applied mechanics and engineering. Vol.3, 1974. — P.269-289:

82. Портянко А. А. Экспериментальное исследование поперечно оребренных поверхностей нагрева парогенераторов для топлив, дающих сыпучие отложения: Автореф. дис канд. техн. наук. М., 1982.

83. Потанкер С., Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости: Пер. с англ. / Под ред. В. Д Виленяного. М: Энергоатомиздат, 1984.

84. Прис К. Эрозия: Пер. с англ. М.: Мир, 1982.

85. Резников А. Б. Условия огневого моделирования пылеугольных топочных устройств/ЛТроблемы теплоэнергетики и прикладной теплофизики. Алма-Ата: Наука, 1972. С 3-15.

86. Рейнольде А. Дж. Турбулентные течения в инженерных приложениях: Пер. с англ. М.: Энергия, 1979.

87. Смешивающие подогреватели паровых турбин /В. Ф. Ермолов, В. А.

88. Пермяков, Г. И. Ефимочкин, В. JI. Вербицкий. М.: Энергоиздат, 1982.

89. Сторожук Я. П., Асосков В. А. Выгорание топлива и огневое моделирование камер сгорания//Труды ЦКТИ. Л., 1967. № 75. С. 110-138.

90. Роуд Д.Л., Лилли Д.Г., Мак—Лафлин Д.К. Поля средних скоростей в осе-симметричной камере сгорания с закруткой потока // АКТ. —1984. —№1. — С.86-95.

91. Мартинузи Р., Поллард А. Исследование применимости различных моделей турбулентности для расчета турбулентных течений в трубах. Часть II. Дифференциальные модели для напряжений и (k-е) — модели // АКТ. — 1990. №7. —С.33-42.

92. Бабий В.И., Куваев Ю.Ф. Горение угольной пыли и расчет пылеугольного факела. М.: Энергоатомиздат, 1986.—208 с.

93. Лишнер P. Delphi. Справочник. — СПб.: Символ-Плюс, 2001. — 640 с.

94. Delphi 7: / Хомоненко А., Гофман В., Мещеряков Е., Никифоров В. — СПб. : БХВ—Петербург, 2003. 1200 с.

95. Хомоненко А.Д. Работа с базами данных в Delphi. — СПб.: БХВ-Петербург,2005. 625 с.

96. Культин Н.Б. Основы программирования в Delphi 2006 для Windows. — СПб.: БХВ-Петербург, 2006.-381 с.

97. ЮО.Бакнелл Д. Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi. — Москва: Diasoft, 2006. — 556 с.

98. Культин Н.Б. Основы программирования в Delphi 2006 для Microsoft. NET Framework. СПб.: БХВ-Петербург, 2006. - 448 с.

99. Архангельский А.Я. Программирование в Delphi для Windows. Версии2006, 2007, Turbo Delphi: методика разработки, базы данных, распределенные приложения. — Москва : Изд-во Бином, 2007. — 1239 с.

100. Поган A.M. Delphi : рук. программиста. — Москва : Эксмо, 2006. — 473 с.

101. Боровский А.Н. Современные средства разработки Borland для Oracle и MS SQL Server. -СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 385 с.

102. Осипов Д. Delphi. Профессиональное программирование. —Москва : Символ, 2006.- 1055 с.

103. Кузнецов A. Microsoft Access: учебный курс-СПб.: Питер, 2006 — 364 с.

104. Проектирование баз данных в среде СУБД MS Access : учебное пособие / JI. И. Ефремова, Т. В. Глухова. — Саранск: Изд-во СВМО, 2008. 121 с.

105. Самоучитель Access 2007 / Бекаревич Ю., Пушкина Н. — СПб.: БХВ— Петербург, 2007.- 698 с.

106. Сергеев А.В. Access 2007. Новые возможности — СПб.: Питер, 2008. 175 с.

107. ПО.Блюттман К. Access. Трюки: оригинальные решения задач по обработкеданных. — СПб: Питер, 2006. — 331 с.

108. Microsoft Office Access 2007 / Харитонова И., Рудакова Л. — СПб.: БХВ-Петербург, 2008. 1268 с.

109. Романова Ю.Д. Создание и ведение базы данных (MS Access). Москва : ММВШБ "МИРБИС" (Ин-т), 2008. - 60 с.

110. Дженнингс Р. Использование Microsoft Office Access 2003. — М.: Вильяме, 2005.-1300 с.

111. Балтер Э. Профессиональное программирование в Microsoft Office Access 2003. Москва: Вильяме, 2006. - 1295 с.

112. Тимошок Т.В. Microsoft Office Access 2007. — Москва: Диалектика, 2008. — 456 с.

113. Разработка приложений в MS Access : краткое рук. / С. И. Моисеенко, Б. В. Соболь. Москва : Вильяме, 2006. — 267 с.

114. Балтер, Элисон. Microsoft Office Access 2007: профессиональное программирование / Элисон Балтер ; пер. с англ. и ред. К. А. Птицына. — Москва [и др.] : Вильяме, 2009. 1296 с.

115. Системы управления и информационные технологии. 2009. Вып. 2.2(36). - С. 277-280.

116. Олейников А.А. Математическая и физическая модели котла—утилизатора и агрегата кипящего слоя применительно к струйно—эмульсионному реактору типа СЭР / Олейников А.А., Цымбал В.П. // Изв. Вузов. Чер. металлургия. 2009, №8. - С. 43-51.

117. Олейников А.А. Варианты и оценка эффективности использования вторичных энергоресурсов для агрегатов жидкофазного восстановления / Олейников А.А., Цымбал В.П. // Изв. Вузов. Чер. металлургия. 2008, №6. — С. 43-51.

118. Утверждаю: ^Замз-генералыюго директора1. Самтехпроект",1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ О ПОЛЕЗНОСТИ

119. Разработки Олейникова Алексея Александровича на тему: "Математическое моделирование и комплекс программ для решения задач утилизации вторичной энергии отходящих газов металлургических агрегатов струйно— эмульсионного типа".

120. Специалистами ОАО "Сибирский Сантехпроект" рассмотренкомплекс программного обеспечения "SKVSapr", позволяющий решатьследующий круг задач.

121. Выбор и конструирование схем утилизации тепловой энергии.

122. Исследование процесса утилизации тепловой энергии по ходу движения отходящих газов.

123. Исследование потерь давления на каждом участке газохода, в том числе и в энергоутилизаторах.

124. Конструирование энергоутилизирующих аппаратов и систем газооочистки.

125. Принято решение о целесообразности использования программы «SKV Sapr» для предварительной оценки вариантов энергоутилизации в «ОАО Сибирский Сангех проект»

126. Главный инженер 27 ноября 2009 — ~СТ. Сосимович1. О «Геолстройпроект»1. В.А.Коряковцев1. ЗАКЛЮЧЕНИ

127. Разработки Олейникова Алексея Александровича на тему; « Математическое моделирование и комплекс программ для решения задач утилизации вторичной энергии отходящих газов металлургических агрегатов струйно-эмульсионного типа»

128. Обменявшись мнениями, техсовет принял решение об использовании ^ программы «SKVSapr» при проектировании котельных установок и других теплогенерирующих аппаратов в ООО «Геол строй проект».

129. Заместитель директора ООО «Геолстройпроект»1. В. Максимов18 ноября 2009 г.