ЗАСТОСУВАННЯ ЦИФРОВОГО ДВІЙНИКА ТА МАШИННОГО НАВЧАННЯ ДЛЯ ОПТИМІЗАЦІЇ СПАЛЮВАННЯ ДЕРЕВНОЇ ТРІСКИ У КОТЛАХ - Поліщук , І. А.; Столбов, Д. В. (Вісник Вінницького політехнічного інституту, 2024)
Розглянуто недоліки наявних систем керування котлів, які працюють на деревних трісках. Важливим фактором є вміст вологи у деревній трісці, який суттєво впливає на ефективність процесу згоряння, продуктивність котла та рівень шкідливих викидів, зокрема, викидів чадного газу. Виконано детальний аналіз наявних методів оптимізації процесу горіння у котлах, які працюють на деревній трісці, а саме зазначено, що класичні системи керування не завжди здатні враховувати зміни у властивостях палива в реальному часі, що обмежує їхню ефективність. Заначено необхідність використання цифрових двійників та алгоритмів машинного навчання для прогнозування зміни вмісту вологи у деревній трісці і забезпечення оптимального співвідношення паливо-повітря, що дозволяє підвищити ефективність використання палива і зменшити шкідливі викиди. Запропоновано створення цифрового двійника для оптимізації процесу спалювання у котлі на базі хмарних сервісів, який інтегрується з наявними системами автоматизації котла. Вказано, що хмарні сервіси надають переваги масштабованої та гнучкої архітектури для побудови цифрового двійника. Виконано порівняльний аналіз хмарних сервісів Microsoft Azure і Amazon Web Services та вибрано найвигідніше рішення для реалізації функцій цифрового двійника. Розроблена архітектура цифрового двійника, яка передбачає застосування протоколу OPC UA для забезпечення надійної передачі даних. Передбачено застосування функції автоматичного визначення моделі цифрового двійника з урахуванням вхідних даних, що спрощує процес його створення. Подано результати дослідження зміни вологості деревної тріски, проведеного на базі Корюківської ТЕС. Враховуючи отримані результати, запропоновано впровадження додаткової системи регулювання вмісту вологи у трісці шляхом зрошування водою. Ця система дозволяє підтримувати вміст вологи на заданому рівні у рекомендованому діапазоні 20…30 %, за умови надмірно сухої сировини. Для реалізації системи та забезпечення точнішого вимірювання вмісту вологи і вирішення проблем з неоднорідністю сировини застосовано додатковий датчик, встановлений над стрічкою конвеєра подачі палива у бункер котла.