Ученые НИУ «МЭИ» разработали предиктивную модель топочных процессов и выбросов загрязняющих веществ – основы для цифрового двойника котельного агрегата. Разработанный комплекс моделей позволяет перейти от традиционной оценки выбросов загрязняющих веществ тепловых электростанций к интеллектуальному прогнозированию экологических показателей работы котлов.
Модели обеспечивают количественную оценку выбросов оксидов азота и серы, монооксида углерода и золы в зависимости от характеристик топлива, параметров рабочего процесса (избытков воздуха, температуры в зоне горения и др.) и нагрузки оборудования, а также формируют основу для сценарного анализа и оптимизации режимов работы для обеспечения максимального КПД и наименьших выбросов в атмосферу.
Цифровой двойник на базе созданных моделей становится не просто расчетным инструментом, а полноценной системой принятия инженерных решений: он способен повышать точность прогнозов на основе моделирования работы котла с учетом его фактического состояния и снижать экологические риски.
«Работа в области предиктивной аналитики как основе цифровой трансформации создает технологический задел для внедрения современных интеллектуальных решений в тепловую энергетику и открывает путь к более эффективному и экологически безопасному управлению теплогенерирующим оборудованием», — отметил ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Исследование проведено под руководством Заслуженного деятеля науки Российской Федерации, лауреата премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники, лауреата премии Правительства Российской Федерации в области в области науки и образования, профессора Павла Рослякова на кафедре моделирования и проектирования энергетических установок (МиПЭУ) НИУ «МЭИ». Полученные результаты могут быть использованы при создании предиктивных систем мониторинга, диагностики и оценки качества режимов работы для котельных установок аналогичного класса.
Работа выполнена совместно с ФГАУ «НИИ Центр экологической промышленной политики» в рамках государственного заказа Министерства промышленности и торговли России.