<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Transport engineering</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Transport engineering</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Транспортное машиностроение</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2782-5957</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">117140</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.30987/2782-5957-2026-3-36-44</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Машиностроение</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>Mechanical engineering</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Машиностроение</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">INCREASING ENERGY EFFICIENCY OF THERMAL POWER PLANTS BASED ON EXERGIC ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF HEAT RECOVERY SYSTEMS</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК НА ОСНОВЕ ЭКСЕРГЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛОТЫ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Брянцев</surname>
       <given-names>Максим Анатольевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Bryantsev</surname>
       <given-names>Maksim Anatolyevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>bry_max@rambler.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0009-0008-6248-748X</contrib-id>
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Данилейченко</surname>
       <given-names>Александр Анатольевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Danileychenko</surname>
       <given-names>Aleksandr Anatol'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>280376@rambler.ru</email>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Доценко</surname>
       <given-names>Данил Михайлович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Dotsenko</surname>
       <given-names>Danil Mikhailovich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>danil-docenko@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-3"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Ковтун</surname>
       <given-names>Александр Сергеевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kovtun</surname>
       <given-names>Aleksandr Sergeevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>revearon@mail.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-4"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Луганский государственный университет имени Владимира Даля</institution>
     <city>Луганск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Lugansk State University named after Vladimir Dahl</institution>
     <city>Lugansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Луганский государственный университет имени Владимира Даля</institution>
     <city>Луганск</city>
     <country>Луганская Народная Республика</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Lugansk State University named after Vladimir Dahl</institution>
     <city>Lugansk</city>
     <country>Luhansk People's Republic</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-3">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Луганский государственный университет имени Владимира Даля</institution>
     <city>Луганск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Lugansk State University named after Vladimir Dahl</institution>
     <city>Lugansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-4">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Луганский государственный университет имени Владимира Даля</institution>
     <city>Луганск</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Lugansk State University named after Vladimir Dahl</institution>
     <city>Lugansk</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-30T08:44:34+03:00">
    <day>30</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-30T08:44:34+03:00">
    <day>30</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <volume>2026</volume>
   <issue>3</issue>
   <fpage>36</fpage>
   <lpage>44</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-01-15T00:00:00+03:00">
     <day>15</day>
     <month>01</month>
     <year>2026</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-02-03T00:00:00+03:00">
     <day>03</day>
     <month>02</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/117140/view">https://bstu.editorum.ru/en/nauka/article/117140/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Целью исследования является анализ существующих систем утилизации тепла (СУТ) энергетических установок, демонстрация возможностей эксергетического метода для их оценки и оптимизации, а также технико-экономическое обоснование их внедрения. Основная задача статьи заключается в применении термодинамического подхода, основанного на втором законе (эксергетический анализ), для выявления и минимизации необратимых потерь работоспособности энергии в СУТ, что позволяет перейти от количественной к качественной оценке их эффективности. Методы и решения включают эксергетический метод, математическое моделирование и системный анализ. Рассматриваются конструктивно-технологические решения: модульные СУТ для ДВС с котлами-утилизаторами, комбинированные парогазовые циклы (ПГУ) и каскадные системы с органическим циклом Ренкина (ОРЦ). Новизна работы состоит в комплексном применении эксергетического подхода для сравнительного анализа и оптимизации разнотипных СУТ, а также в обобщении данных по коммерчески доступному оборудованию в рамках термодинамического и технико-экономического обоснования. Основные результаты и выводы: Эксергетический анализ позволил локализовать ключевые источники необратимости – камеру сгорания и зоны высокотемпературного теплообмена. Показано, что внедрение СУТ, особенно в составе комбинированных циклов, повышает суммарный КПД установок до 80–90% при окупаемости 2–5 лет. Оптимизация по эксергетическим критериям ведет к снижению затрат топлива, выбросов и повышению индекса устойчивости. Перспективными направлениями признаны каскадное использование тепла, интеграция ОРЦ и интеллектуализация систем управления.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The study objective is to analyze existing heat recovery systems (HRS) of power plants, demonstrate the possibilities of exergic method for their evaluation and optimization, as well as feasibility study for their implementation. The main task is to apply a thermodynamic approach based on the second law (exergic analysis) to identify and minimize irreversible energy efficiency losses in HRS per day, which allows to move from a quantitative to a qualitative assessment of their effectiveness. Methods and solutions include exergic method, mathematical modeling, and system analysis. Constructive and technological solutions are considered: modular HRS for internal combustion engines with recovery boilers, combined steam-to-gas cycle (SGC) and cascade systems with an organic Rankine cycle (ORC). The novelty of the work is in the integrated application of exergic approach for comparative analysis and optimization of different types of HRS, as well as in the generalization of data on commercially available equipment for thermodynamic and feasibility studies. Main results and conclusions: Exergic analysis made it possible to localize the key sources of irreversibility – the combustion chamber and the zones of high-temperature heat exchange. It is shown that the HRS introduction especially in combined cycles increases the total efficiency of installations to 80-90% with a payback period of 2-5 years. Optimization according to exergic criteria leads to lower fuel costs, emissions and an increase in the sustainability index. Cascade heat utilization, ORC integration, and control system intellectualization are recognized as promising areas.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>утилизация</kwd>
    <kwd>тепло</kwd>
    <kwd>энергоэффективность</kwd>
    <kwd>анализ</kwd>
    <kwd>энергия</kwd>
    <kwd>установка</kwd>
    <kwd>парогазовый цикл</kwd>
    <kwd>КПД</kwd>
    <kwd>оптимизация</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>utilization</kwd>
    <kwd>heat</kwd>
    <kwd>energy efficiency</kwd>
    <kwd>analysis</kwd>
    <kwd>energy</kwd>
    <kwd>installation</kwd>
    <kwd>combined cycle</kwd>
    <kwd>efficiency</kwd>
    <kwd>optimization</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Аваряскин К.Н., Молчанов Я.О. Эксергетический анализ и оптимизация теплообменных аппаратов систем утилизации тепла газопоршневых электростанций // Научный вестник Московского государственного технического университета гражданской авиации. 2020. Т. 23, № 2. С. 154-165.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Avaryaskin KN, Molchanov YaO. Exergic analysis and optimization of heat exchangers for heat recovery systems of gas-piston power plants.  Civil Aviation High Technologies. 2020;23(2):154-165.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Беспалов В.Н., Голубев А.Ю. Комбинированное производство энергии: когенерация и тригенерация на основе двигателей внутреннего сгорания. Москва: Издательский дом МЭИ, 2018. 320 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bespalov VN, Golubev AYu. Combined energy production: cogeneration and trigeneration based on internal combustion engines. Moscow: MEI Publishing House; 2018.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Михеев А.С., Румянцев А.А. Эксергоэкономическая оптимизация парогазовой установки с дожиганием топлива // Теплоэнергетика. 2021. № 5. С. 45-53.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mikheev AS, Rumyantsev AA. Exergic  and economical optimization of a steam-gas plant with afterburning of fuel.  Teploenergetika (Thermal Engineering). 2021;5:45-53.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Петин А.Н., Соколов Е.Я. Технико-экономическое обоснование внедрения систем утилизации тепла на дизельных электростанциях // Энергосбережение и водоподготовка. 2019. № 4 (126). С. 34-39.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Petin AN, Sokolov EYa. Feasibility study of introducting heat recovery systems at diesel power plants.  // Energysaving and Watertreatment. 2019;4(126):34-39.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Сычев В.В. Сложные термодинамические системы. Эксергетический метод анализа и оптимизации. 2-е изд. Москва: Издательство МЭИ, 2017. 288 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sychev VV. Complex thermodynamic systems. Exergetic method of analysis and optimization. 2nd ed. Moscow: MEI Publishing House; 2017.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Bejan A., Tsatsaronis G., Moran M. Thermal Design and Optimization. New York: John Wiley &amp; Sons, 1996. 560 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Bejan A, Tsatsaronis G, Moran M. Thermal design and optimization. New York: John Wiley and Sons; 1996.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Dincer I., Rosen M.A. Exergy: Energy, Environment and Sustainable Development. 3rd ed. Oxford: Elsevier, 2021. 552 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dincer I, Rosen MA. Exergy: energy, environment and sustainable development. 3rd ed. Oxford: Elsevier; 2021.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Karellas S., Braimakis K. Energy–exergy analysis and economic investigation of a cogeneration and trigeneration ORC–VCC hybrid system utilizing biomass fuel and solar power // Energy Conversion and Management. 2016. Vol. 107. P. 103-113. (Scopus, WoS).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Karellas S, Braimakis K. Energy–exergy analysis and economic investigation of a cogeneration and trigeneration ORC–VCC hybrid system utilizing biomass fuel and solar power. Energy Conversion and Management. 2016;107:103-113.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Song J., Gu C.-W., Ren X. Parametric design and off-design analysis of organic Rankine cycle (ORC) system // Energy Conversion and Management. 2016. Vol. 112. P. 157-165. (Scopus, WoS).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Song J, Gu C-W, Ren X. Parametric design and off-design analysis of organic Rankine cycle (ORC) system. Energy Conversion and Management. 2016;112:157-165.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Wang J., Yan Z., Zhao P., Dai Y. Exergoeconomic analysis and optimization of a combined cooling, heating and power system based on organic Rankine and vapor compression cycles // Energy. 2017. Vol. 141. P. 150-164. (Scopus, WoS).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Wang J, Yan Z, Zhao P, Dai Y. Exergoeconomic analysis and optimization of a combined cooling, heating and power system based on organic Rankine and vapor compression cycles. Energy. 2017;141:150-164.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
