Науковий вісник НГУ

Оптимізація процесів теплогенерації в системах вихрового горіння біопалива

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2020

Останнє оновлення: 01 січня 2021

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1166

Authors:

В. С. Федорейко, orcid.org/0000-0001-5822-3002, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, м. Тернопіль, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. І. Рутило, orcid.org/0000-0002-2052-6101, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, м. Тернопіль, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І. С. Іскерський, orcid.org/0000-0003-1528-9225, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, м. Тернопіль, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Р. І. Загородній, orcid.org/0000-0002-5327-6938, Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка, м. Тернопіль, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

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

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

Abstract:

Мета. Підвищення енергоефективності процесів теплогенерації у системах вихрового горіння несертифікованого палива шляхом раціоналізації режимів дозування компонентів паливної суміші із застосуванням автоматизованої системи керування.

Методика. В основу процесу дослідження покладено математичне моделювання системи керування вихрового горіння несертифікованого палива. Особливістю дослідження є триконтурне взаємозв‘язане пропорційно-інтегрально-диференціальне (ПІД) регулювання дозаторами палива й повітря з урахуванням їх вологості та температури оточуючого повітря, а також здійснення на підставі цих даних корекції регулювання продуктивності виконавчих пристроїв (дозаторів).

Результати. Для визначення раціональних режимів дозування компонентів паливної суміші проведені експериментальні дослідження енергоефективних процесів теплогенерації в системах вихрового горіння несертифікованого палива. Результати досліджень використані у процесі налагодження системи керування технологією на базі нечіткої логіки. Уперше розроблена комплексна імітаційна модель системи генерації теплової енергії з інтегрованою системою керування, що дає змогу дослідити параметри теплогенератора при використанні різного виду подрібненого палива, а також перевірити функціонування системи у штатному та критичному режимах. Це підтверджує необхідність застосування засобів штучного інтелекту для оптимізації енергоефективних процесів теплогенерації в системах вихрового горіння несертифікованого палива.

Наукова новизна. На основі аналізу характеристик вологості, фізико-хімічного та гранулометричного складу твердого несертифікованого палива, температури й вологості зовнішнього повітря, а також відсоткового вмісту кисню у димових газах обґрунтована ефективність реалізації раціонального дозування компонентів горіння з використанням регульованих режимів роботи дозаторів подачі палива та нагнітальних вентиляторів для забезпечення необхідної кількості повітря у процесі вихрового горіння, що може бути досягнуто шляхом застосування інтелектуальної системи керування.

Практична значимість. Застосування задекларованих розробок дозволить у значній мірі одночасно вирішити економічні, енергетичні, екологічні й соціальні проблеми в Україні, а саме: 1) зменшення споживання природного газу; 2) нові робочі місця; 3) зменшення шкідливих викидів до атмосфери. У результаті виконання дослідження розроблена автоматизована система теплогенерації, що базується на принципі вихрового горіння несертифікованого палива. Аналогів такої розробки не існує, оскільки основне паливо, що використовується у процесі сушіння – це відходи очистки зерна елеваторного господарства, подрібнені відходи деревини та біопа­ливо.

Ключові слова: несертифіковане паливо, біосировина, теплогенератор, енергоефективність, диверсифікація

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.

• < Попередня
• Наступна >