Материалы

Оптимизация процессов теплогенерации в системах вихревого горения биотоплива

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:


В. С. Федорейко, orcid.org/0000-0001-5822-3002, Тернопольский национальный педагогический университет имени Владимира Гнатюка, г. Тернополь, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Н. И. Рутило, orcid.org/0000-0002-2052-6101, Тернопольский национальный педагогический университет имени Владимира Гнатюка, г. Тернополь, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

И. С. Искерский, orcid.org/0000-0003-1528-9225, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, м. Тернопіль, Україна, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Р. И. Загородний, orcid.org/0000-0002-5327-6938, Тернопольский национальный педагогический университет имени Владимира Гнатюка, г. Тернополь, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2020, (6): 083 - 088

https://doi.org/10.33271/nvngu/2020-6/083



Abstract:



Цель.
Повышение энергоэффективности процессов теплогенерации в системах вихревого горения несертифицированного топлива путем рационализации режимов дозирования компонентов топливной смеси с применением автоматизированной системы управления.


Методика.
В основу процесса исследования положено математическое моделирование системы управления вихревого горения несертифицированного топлива. Особенностью исследования является трехконтурное взаимосвязанное пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) регулирование дозаторами топлива и воздуха с учетом их влажности и температуры окружающего воздуха, а также осуществление на основании этих данных коррекции регулирования производительности исполнительных устройств (дозаторов).


Результаты.
Для определения рациональных режимов дозирования компонентов топливной смеси проведены экспериментальные исследования энергоэффективных процессов теплогенерации в системах вихревого горения несертифицированного топлива. Результаты исследований использованы в процессе отладки системы управления технологией на базе нечеткой логики. Впервые разработана комплексная имитационная модель системы генерации тепловой энергии с интегрированной системой управления, которая позволяет исследовать параметры теплогенератора при использовании различного вида измельченного топлива, а также проверить функционирование системы в штатном и критическом режимах. Это подтверждает необходимость применения средств искусственного интеллекта для оптимизации энергоэффективных процессов теплогенерации в системах вихревого горения несертифицированного топлива.


Научная новизна.
На основе анализа характеристик влажности, физико-химического и гранулометрического состава твердого несертифицированного топлива, температуры и влажности наружного воздуха, а также процентного содержания кислорода в дымовых газах обоснована эффективность реализации рационального дозирования компонентов горения с использованием регулируемых режимов работы дозаторов подачи топлива и нагнетательных вентиляторов для обеспечения необходимого количества воздуха в процессе вихревого горения, которое может быть достигнуто путем применения интеллектуальной системы управления.


Практическая значимость.
Применение задекларированных разработок позволит в значительной степени одновременно решить экономические, энергетические, экологические и социальные проблемы в Украине, а именно: 1) уменьшение потребления природного газа; 2) новые рабочие места; 3) уменьшение вредных выбросов в атмосферу. В результате выполнения исследования разработана автоматизированная система теплогенерации, которая базируется на принципе вихревого горения несертифицированного топлива. Аналогов такой разработки не существует, поскольку основное топливо, используемое в процессе сушки – это отходы очистки зерна элеватора, измельченные древесные отходы и биотопливо.


Ключевые слова:
несертифицированное топливо, биосырье, теплогенератор, энергоэффективность, диверсификация

References.


1. Ukraine’s energy strategy for the period up to 2035 (2017). Retrieved from http://mpe.kmu.gov.ua/minugol/doccatalog/document?id=245239554.

2. Klimenko, V. V. (Ed.) (2017). Technological bases for the production of biofuels from vegetable waste and their composites: monograph. Kropyvnytskyi: Exclusive-Systems.

3. Ganapathy, V. (March, 29, 2017). Steam Generators and Waste Heat Boilers: For Process and Plant Engineers. CRC Press.

4. Cheng, J. (2017). Biomass to Renewable Energy Processes (2 nd ed.). CRC Press.

5. Fedoreiko, V. S., Lutsyk, I. B., Iskerskyy, I. S., & Zagorodnii, R. I. (2014). Increase of energy efficiency of heat generator through batching components of burning. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 27-32.

6. Fedoreiko, V. S., Rutylo, M. I., & Iskerskyy, I. S. (2013). Increase of energy efficiency of the electrotechnological complex for the production of solid biofuels using a neurocontroller. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 78-85.

7. Bulkowska, K., Gusiatin, Z.M., Klimiuk, E., Pawlowski, A., & Pokoj, T. (December 1, 2016). Biomass for Biofuels. CRC Press.

8. Shibu Jose, & Thallada Bhaskar (April 25, 2018). Biomass and Biofuels: Advanced Biorefineries for Sustainable Production and Distribution. CRC Press.

9. Navanietha Krishnaraj, R., & Jong-Sung Yu. (August 3, 2015). Bioenergy: Opportunities and Challenges. Apple Academic Press.

10. Ram Sarup Singh, Ashok Pandey, & Edgard Gnansounou (October 21, 2016). Biofuels: Production and Future Perspectives. CRC Press.

 

Следующие статьи из текущего раздела:

Предыдущие статьи из текущего раздела:

Посетители

3277798
Сегодня
За месяц
Всего
50
50
3277798

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная