автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Селективная диагностика многофакельного процесса горения газообразных углеводородов

На правах рукописи

т

ШЕЙШЕНОВ ЖАМИН ОРОЗОБЕКОВИЧ

СЕЛЕКТИВНАЯ ДИАГНОСТИКА МНОГОФАКЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ГОРЕНИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ

05.13.18. «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Новосибирск - 2009

003479508

Работа выполнена в Институте автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель кандидат технических наук

Борзов Сергей Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Нежевенко Евгений Семенович

доктор физико-математических наук Маркович Дмитрий Маркович

Ведущая организация Братский государственный университет

Защита диссертации состоится «/О» НО&дрЛ. 2009 г. в час. на заседании диссертационного совета Д 003.005.01 при Институте автоматики и электрометрии СО РАН, адрес: 630090, г. Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИАиЭ СО РАН.

Автореферат разослан « 2 » О к ?> % 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.ф.-м.н. // / Насыров К.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Одной из главных научно-технических проблем в теплоэнергетике является повышение эффективности сжигания углеводородного топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу. При этом первостепенное значение имеет задача поддержания оптимального соотношения воздух/газ в зоне воспламенения каждого факела. Соотношение воздуха и газа в смеси принято характеризовать показателем стехиометрии ее. Если соотношение оптимальное - показатель стехиометрии равен 1, сжигание происходит с максимальной эффективностью, топливо используется полностью, окончательными продуктами горения являются лишь углекислый газ и вода. Избыток воздуха в смеси приводит к увеличению концентрации окислов азота и остаточного кислорода в продуктах горения, недостаток воздуха - к увеличению концентрации горючих газов, в частности водорода.

Топливо поступает в топочное пространство либо через одно горе-лочное устройство (ГУ), тогда горение идет в однофакельном режиме, либо через несколько, в этом случае реализуется многофакельный режим. Обеспечить оптимальное сжигание в случае однофакельного горения достаточно просто. Для этого необходимо контролировать концентрацию кислорода и водорода в продуктах горения и, регулируя соотношение воздух/газ в топливной смеси, поддерживать их на определенном уровне. Однако при многофакельном режиме измерения состава конечных продуктов химических реакций недостаточно, поскольку такой контроль является интегральным и не позволяет оценить эффективность горения в каждом факеле. В тоже время, очевидно, что селективную по пространству информацию можно получить на основе измерения оптических свойств излучения пламени. Так в результате обследования 4300 объектов, выполненного Департаментом энергетики США, Рутгеровским университетом, Ассоциацией инженеров-энергетиков, Центром анализа и распространения энергетических демонстрационных проектов (САЭОЕТ) было установлено, что весь потенциал энергосбережения от оптимизации режима горения топлива находится в пределах 20%, при этом простая регулировка соотношения воздух/газ на котлах позволяет достигнуть экономии топлива 2-3%. В соответствии с международным стандартом 1Б09931 отклонение в расходах топлива по отдельным ГУ не должно превышать 5%, а неравномерности в избытках воздуха не более 3%. Для достижения таких параметров необходимо совершенствовать методы селективной диагностики многофакельного горения.

В рамках работ в этом направлении в Институте автоматики и электрометрии СО РАН разработан метод диагностики горения, основанный на измерении пространственного распределения излучения пламени в специ-

ально выбранных спектральных диапазонах, а также концентрации водорода и кислорода в продуктах горения, с последующим совместным анализом полученных данных. Создан комплекс аппаратуры, состоящий из базового блока и фотоэлектронных датчиков факелов, твердоэлектролитных газоанализаторов кислорода, МДП-емкостных газоанализаторов водорода. Опытная эксплуатация данной аппаратуры в промышленных условиях показала необходимость проведения дополнительных исследований, ориентированных на разработку методов комплексной обработки данных системы диагностики, позволяющих повысить селективность контроля многофакельного горения.

Цель работы: Исследование многофакельного процесса горения газообразных углеводородов в реальных условиях, разработка методов селективной по факелам диагностики режимов горения на основе контроля оптических характеристик излучения и состава уходящих газов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать закономерности изменения параметров излучения пламени, концентрации кислорода и водорода в уходящих газах при од-нофакельном сжигании углеводородного топлива.

2. Определить закономерности изменения параметров излучения пламени в многогорелочных установках и установить основные факторы взаимного влияния отдельных факелов друг на друга.

3. Разработать имитационную модель типовой многогорелочной установки.

4. Разработать методы и программно-алгоритмическое обеспечение селективной диагностики многофакельных процессов сжигания газообразных углеводородов на основе имитационной модели установки.

5. Исследовать возможность применения разработанных методов для селективного определения наличия факелов в установках со значительным уровнем фонового излучения.

Научная новизна

• Определены зависимости интенсивности излучения пламени, концентрации кислорода и водорода в уходящих газах от соотношения топливной смеси при однофакельном сжигании углеводородного топлива в реальных условиях. Установлено, что зависимость интенсивности излучения пламени имеет локальный максимум при сте-хиометрическом составе смеси, а изменения концентрации кислорода и водорода носят монотонный характер.

• Определены основные факторы взаимного влияния факелов в типовых многогорелочных установках. Показано, что наиболее существенными являются: перераспределение расхода газа и воздуха по го-

релкам, оптическое влияние соседних факелов, участие атмосферного кислорода в реакциях горения.

• Создана имитационная модель типового многогорелочного котлоагрегата, основанная на закономерностях, установленных при исследованиях процессов горения в одногорелочном и многогорелочном котлоагрегатах.

• Разработан метод селективной по факелам диагностики режимов горения в установках с низким уровнем фонового излучения, основанный на измерении интенсивности излучения факелов, концентрации кислорода и водорода уходящих газов и совместной обработке полученных данных с учетом конструктивных особенностей котлоагрега-тов.

• Предложено для селективного контроля наличия факела в установках со значительным уровнем фонового свечения, в том числе при наличии вторичного диффузионного пламени, осуществлять измерение уровня пульсаций излучения пламени в УФ диапазоне.

Практическое значение диссертации:

• Разработаны программно-алгоритмические средства для обеспечения селективной диагностики процесса сжигания топлива, которые применены в многогорелочных котлоагрегатах ТГ-104 (с односторонним расположением ГУ) на Сургутской ГРЭС-1 и ПТВМ-50 (с двухсторонним расположением ГУ) на тепловой станции ТС-1 СО РАН.

• На основе экспериментально установленных закономерностей и созданной имитационной модели разработан симулятор котлоагрегата, предназначенный для обучения оперативного персонала станции.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Закономерности изменения интенсивности излучения пламени, концентрации кислорода и водорода при разных соотношениях топливной смеси, установленные при исследовании процесса горения газообразных углеводородов в одногорелочных котлоагрегатах, позволяют оценить эффективность сжигания топлива.

2. Учет факторов взаимного влияния, установленных при исследованиях в многогорелочных установках, позволяет существенно повысить селективность диагностики процесса горения.

3. Разработанная имитационная модель многогорелочного котлоагрегата в отсутствии дополнительных источников излучения адекватно описывает основные режимы работы котлоагрегата.

4. Разработанный метод диагностики многофакельного сжигания газообразных углеводородов, основанный на анализе данных датчиков факелов и газоанализаторов кислорода и водорода с использованием

имитационной модели котлоагрегата, обеспечивает определение режимов работы отдельных ГУ и котлоагрегата в целом.

5. Определение уровня пульсаций излучения в УФ диапазоне позволяет обеспечить селективный контроль наличия факела в установках со значительным уровнем фонового излучения, в том числе при наличии вторичного пламени. Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: международной научно-практической конференции молодых ученых (г. Астана, декабрь 2005 г.); конкурсах научных трудов молодых ученых ИАиЭ СО РАН в 2005-2006 гг. (г. Новосибирск); III Всероссийской школе-семинаре «Энергосбережение - теория и практика» (г. Москва, сентябрь 2006 г.); всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» (г. Новосибирск, декабрь 2006 г.); Всероссийской школе-семинаре молодых ученых «Физика неравновесных процессов в энергетике и наноиндустрии» (г. Новосибирск, октябрь 2007 г.). Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 9 печатных работах, в том числе в 2 статьях в российских рецензируемых научных журналах. Личный вклад автора заключается в участие в проведении экспериментальных исследований сжигания газообразного топлива в реальных условиях и разработке программно-алгоритмического обеспечения системы селективной диагностики режимов горения. Автором лично выполнены обработка полученных экспериментальных данных, определены закономерности изменения параметров излучения пламени, концентрации кислорода и водорода в уходящих газах от состава топливной смеси, разработаны имитационная модель многогорелочной установки и итерационный алгоритм диагностики многофакельного процесса горения. Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 119 страницах, содержит 39 рисунков и 2 таблицы. Список литературы состоит из 81 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследований, определены цель и задачи работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, и структура диссертации.

В первой главе, составленной на основе обзора литературы, рассмотрены основные подходы к управлению сжиганием углеводородного топлива. Для рассмотренных методов указаны их сравнительные преимущества

и недостатки, приведены возможности современных ГУ. Отмечено, что работа по замене существующих ГУ достаточно трудоемка и требует высоких затрат. Рассмотрен традиционный метод контроля режимов горения, основанный на измерении состава уходящих газов. Данный метод не обеспечивает эффективного использования топлива при многофакельном сжигании. Показана перспективность диагностики горения, основанной на контроле оптических характеристик пламени. Проанализированы природа возникновения и характеристики различных составляющих излучения в топочном пространстве котлоагрегата.

Вторая глава посвящена исследованию параметров пламени и основных режимов горения.

Экспериментальные исследования однофакельного сжигания выполнены на одногорелочном котле ДБ 25/14. Исследования проводились при фиксированном расходе газа и ступенчатом изменении расхода воздуха с непрерывной регистрацией (с частотой 1Гц) интенсивности свечения пламени, концентрации кислорода и водорода в уходящих газах. Причем расход воздуха принимал как большие, так и меньшие значения относительно оптимального.

Путем аппроксимации экспериментальных данных получены аналитические выражения зависимости измеряемых параметров от соотношения воздух/газ в топливной смеси (рис.1).

Показано, что зависимость интенсивности излучения пламени от показателя стехиометрии может быть аппроксимирована полиномом второй степени. Максимум интенсивности наблюдается при сжигании топливной смеси оптимального состава. Зависимости концентрации водорода и кислорода носят линейный характер.

Рис. 1. Зависимость концентрации кислорода и водорода в уходящих газах и интенсивности излучения факела от соотношения смеси

Избыток воздуха в смеси (режим «пережог») приводит к повышению концентрации кислорода в уходящих газах, при этом концентрация водорода остается равной нулю. Недостаток воздуха в смеси (режим «недожог») приводит к повышению концентрации водорода и уменьшению концентрация остаточного кислорода в уходящих газах.

Исследования многофакельного процесса горения проведены на кот-лоагрегате ТГ-104 Сургутской ГРЭС-1. Данный агрегат имеет 12 ГУ, расположенных в два горизонтальных ряда на передней стенке котла (по 6 в ряд). ГУ 1 расположено над ГУ 7, ГУ 2 - над ГУ 8 и т.д. ГУ оказывают определенное влияние друг на друга.

В процессе исследований проводилась регистрация параметров излучения пламени в различных пространственных зонах (соответствующих первичным зонам горения каждого факела) и концентрации кислорода и водорода в продуктах горения при изменении режима подачи топлива. Обработка полученных данных показала, что при постепенном уменьшении количества воздуха в газовой смеси от оптимального уровня интенсивность излучения факела сначала падает, а затем резко возрастает в области богатых смесей в результате образования частиц углерода.

Очевидно, что прекращение подачи газа на одном из ГУ (при сохранении общего расхода) приводит к увеличению концентрации данной компоненты в других областях топочного пространства и, соответственно, к изменению параметров остальных факелов. На рис. 2 приведены значения сигналов датчиков факелов в некоторых режимах (режимы I, III, V - работают все ГУ, режим II - выключено ГУ 5, режим IV - выключено ГУ 11).

Режимы работы Режимы работы

а) б)

Рис. 2. Показания датчиков факелов в некоторых режимах (1,П1,У - работают все ГУ, II - ГУ 5 выключено, IV - ГУ 11 выключено): а - верхний ряд ГУ, б - нижний ряд ГУ

Анализ полученных данных показывает, что в режиме II интенсивность излучения большинства факелов верхнего ряда растет, а факелов нижнего ряда - уменьшается. Учитывая, что ГУ верхнего ряда котлоагре-гата в обычном режиме работают при некотором недостатке топлива, а нижнего - при избытке (такой режим обеспечивает наиболее эффективное сжигание), данные диагностики подтверждают наличие локального максимума интенсивности излучения пламени при оптимальном составе смеси.

В режиме IV интенсивность излучения ГУ 1 - ГУ 3 растет (верхний ряд), ГУ 7, ГУ 8 (нижний ряд) уменьшается. Однако в отличие от режима И, показания датчиков факела ГУ 4 и ГУ 6 уменьшаются, ГУ 10 и ГУ 12 -увеличиваются. Данный эффект, очевидно, вызван участием в горении кислорода, поступающего через ГУ 11 и приводящего к эффективному увеличению окислителя в соседних пространственных зонах. Дело в том, что при условиях, близких к стехиометрйчесгсим, весь поступающий кислород выгорает и его концентрация в топочном пространстве низка. Однако, если на одно из ГУ поступает смесь с существенным избытком воздуха, это приводит к резкому возрастанию концентрации кислорода в соответствующей области и эффективному увеличению кислорода в смеси соседних ГУ.

Уменьшение сигнала датчика ГУ 5 свидетельствует о существенном влиянии нижнего факела (в данном случае факела ГУ 11) на показания датчика верхнего ГУ.

Таким образом, в результате исследований установлено, что при многофакельном горении имеется существенное влияние ГУ друг на друга, которое состоит из нескольких основных факторов:

• частичное или полное закрытие газовых заслонок на одном из ГУ приводит к увеличению данного компонента в смеси на других ГУ, поскольку общий расход газа поддерживается постоянным;

• интенсивность излучения пламени, регистрируемая датчиком, складывается из интенсивности контролируемого факела и некоторого фонового освещения, обусловленного соседними факелами; при этом особенно большое влияние оказывают факела нижнего ряда на показания соответствующих датчиков верхнего ряда;

• помимо кислорода, поступающего через каждое ГУ, в реакциях горения также участвует атмосферный кислород внутри котлоагрегата. Третья глава посвящена разработке и применению имитационной

модели многогорелочного котлоагрегата.

На основе закономерностей, полученных при исследовании однофа-кельного горения и факторов взаимного влияния ГУ, установленных при исследовании многофакельного сжигания, разработана и создана имитационная модель типовой многогорелочной установки (рис. 3).

Модель построена на ряде допущений:

- каждый факел является пространственно локализованным источником излучения;

- топливо, поступающее через каждое ГУ, сгорает в первичной зоне горения;

- источники дополнительного излучения отсутствуют. Входными данными модели являются расход газа (К) и воздуха (У^

на котел, степень открытия газовых (pi.ph---.pn) и воздушных (у{, у2, ...,/„) заслонок. Выходными - интенсивности излучения пламени (7,.../^, концентрации кислорода (02) и водорода (II2) в уходящих газах. В модели использованы зависимости, описывающие:

• распределение газа и воздуха по ГУ;

• интенсивность свечения факела и концентрации измеряемых компонент в дымовых газах от соотношения воздух/газ (установлены экспериментально на одногорелочном котле);

• влияние излучения соседних факелов на показания датчиков (определены в экспериментах на многогорелочном котле);

• влияние «атмосферного» кислорода котла на горение.

При этом параметрами модели являются коэффициенты влияния соседних горелок (1у - влияние факела г-го ГУ на датчику'-го ГУ), коэффициенты влияния (кЬг) 1-го ГУ на т-й газоанализатор и % - коэффициенты влияния остаточного кислородау'-го ГУ (О,) на горение в факеле /-го ГУ.

Рис. 3. Блок-схема имитационной модели

Вычисление показателя стехиометрии для каждого факела в данной модели осуществлялось в два этапа.

Вначале расчет ведется без учета влияния атмосферного кислорода. Поскольку компоненты топлива поступают на ГУ из магистральных трубопроводов и их расход поддерживается постоянным, расход газа Уг и воздуха V, на каждое ГУ вычислялись следующим образом:

а)

ЕД 5>.

где 1 <г<п, / - номер ГУ, п - количество ГУ. При этом соотношение смеси К, на каждом ГУ определялось в соответствии с выражением

V

. (2) Показатель стехиометрии для отдельного факела

(3)

где К0. - оптимальное соотношение воздух/газ.

Вычисление интенсивности излучения пламени (II) и концентрации остаточного кислорода (О,) и водорода (Щ для каждого ГУ осуществлялось в соответствии с зависимостями, полученными на одногорелочном котлоагрегате:

=я,л/+6,в/+с,, /=/.../)

О^а.а^Ь,, /=1...п (4)

= ага, + ¿з, ¡-1...П

Далее учет влияния на процесс горения атмосферного кислорода осуществлялся с помощью добавки

= £?/>, " = у;, (5)

где qij — коэффициенты влияния остаточного кислорода /-го ГУ (Оу) на горение в факеле /-го ГУ. Затем повторяется расчет по формулами (2, 3) с использованием V'.

При определении сигнала датчика факела каждого ГУ учитывается влияние излучения других факелов

(6)

/-1

где /,( - коэффициенты влияния факела /-го ГУ на показания датчика /-го

ГУ(Ьг1).

Сигналы газоанализаторов кислорода и водорода при этом определялись следующим образом:

0"=2Х,0,. Н'=±кмН„ (7)

м 1=1

где к,,„ - влияние /-го ГУ на газоанализатор т.

Приведенные выражения содержат ряд коэффициентов к),„)

значения которых зависят от конструктивных особенностей котлоагрегата и ГУ. Эти значения должны быть определены при адаптации модели к конкретному типу котлоагрегата.

Рассмотрим практическое применение разработанной модели для определения режима горения после неизвестного воздействия. Состояние котлоагрегата будем характеризовать показаниями датчиков. Любое изменение в режиме работы ведет к изменениям всех контролируемых параметров.

Для определения произошедших изменений рассчитаем состояния модели котлоагрегата для различных значений степени открытия газовой заслонки на каждом из ГУ и определим меру близости каждого из этих состояний и состояния системы, полученного после воздействия в натурном эксперименте. Мера близости рассчитывается как сумма квадратов разностей показаний датчиков по формуле:

^Бг-с? (8)

м

Результаты расчетов приведены в графическом виде на рис. 4,а,б, при гашении горелок № 2 и № 8 в натурном эксперименте.

100 И во 70 60 80 40 Э0 20 10 О 100 S0 60 70 60 50 40 30 20 10 О

Степень открытия газовых заслонок Степень открытия газовых заслонок

а) б)

Рис. 4. Мера близости натурного и модельного экспериментов: а - гашение ГУ № 2, б - гашение ГУ № 8

Показано, что для первого случая (рис. 4,а) наибольшее соответствие натурного и модельных состояний получено при полном закрытии в модели газовой заслонки на горелке № 2, а для второго (рис. 4,6) - при полном закрытии в модели газовой заслонки на горелке № 8. Таким образом, путем моделирования определены погашенные в эксперименте горелки. В данном случае для наглядности использован простой перебор возмущающих воздействий. Блок-схема алгоритма, реализующего решение данной задачи путем итерационного подбора с анализом промежуточных решений, приведена на рис. 5.

В процессе контроля датчики системы осуществляют непрерывное измерение соответствующих физических параметров процесса. При выходе сигнала какого-либо датчика факела из допустимого диапазона для оп-

ределения причины возникшего изменения осуществляется подбор воздействия, вызывающего наиболее близкое изменение в компьютерной модели котлоагрегата.

Рис.5. Блок-схема алгоритма обработки данных при функционировании системы в следящем режиме

Таким образом, зная исходное состояние котлоагрегата, по изменению сигналов датчиков факелов определяется текущий режим работы каждого ГУ.

На основе созданной модели разработан симулятор, позволяющий имитировать реакцию объекта на управляющие воздействия оператора. Симулятор показывает уровень интенсивности излучения пламени каждого факела, КПД котлоагрегата, концентрацию кислорода, водорода, оксида углерода и оксида азота в уходящих газах при заданных расходах газа и воздуха и установленной степени открытия регулируемых заслонок ГУ.

Данный симулятор может быть адаптирован к различным котлоагре-гатам с учетом их конструктивных особенностей. Для этого в первую очередь необходимо установить коэффициенты взаимного влияния ГУ. Симулятор может быть использован при обучении персонала станции управлению котлоагрегатом.

Четвертая глава посвящена исследованию процесса горения в котлах с двухстадийной организацией сжигания топлива. При двухстадийном сжигании горючий газ в ГУ смешивается лишь с частью необходимого воздуха. В первичной зоне каждого факела горение идет в режиме существенного недожога. Недостающее количество воздуха поступает в объем пламени из окружающей среды, образуя вторичное пламя. В этом случае задача селективного контроля работы каждого ГУ усложняется. Наличие вторичного пламени приводит к появлению в топочном пространстве дополнительного интенсивного источника излучения, причем пространственное распределение данного излучения зависит в первую очередь от конструктивных особенностей котлоагрегата и лишь в незначительной степени от распределения топлива по ГУ.

Эксперименты по определению наличия факелов при двухстадийной организации сжигания проведены в реальных условиях на 12-горелочном энергоблоке ПТВМ-50 (водогрейный котел) тепловой станции ТС-1 СО РАН. Исследованы возможности датчиков факелов УФ (260-540нм) и видимого и ближнего ИК (400 -1100 нм) диапазонов.

Уровень сигналов датчиков факелов видимого и ближнего ИК диапазонов, при различном количестве работающих ГУ, приведен на рис. 6. Сигналы датчиков работающих ГУ на диаграммах показаны закрашенными столбиками. На рисунке видно, что при розжиге отдельных ГУ изменяются сигналы всех датчиков факелов. До четырехгорелочного режима величина сигнала датчика, соответствующего работающему ГУ, превышает сигналы погашенных. Это позволяет определять наличие соответствующего факела. При переходе к режимам с большим количеством факелов решение данной задачи затрудняется увеличением общего фонового излучения в котле. В данных режимах невозможно определить наличие факела отдельного ГУ. Измерение интенсивности излучения с использованием рассматриваемых датчиков дает возможность контролировать рас-

пределение излучения общего пламени в котлоагрегате, однако необходимую селективность контроля режима работы ГУ не обеспечивает.

На рис. 7 приведены в виде диаграмм сигналы УФ датчиков, полученные в различных режимах работы котлоагрегата. Диаграмма на рис. 7,а отображает уровень сигналов датчиков, на рис. 7,6 - их среднеквадратичное отклонение (СКО). Сигналы датчиков факела, соответствующих погашенным ГУ при погашенном встречном, существенно ниже сигналов остальных датчиков (приблизительно на порядок).

Рис. 6. Уровень сигналов датчиков факелов горелок в различных режимах работы котлоагрегата

а)

б)

Рис.7. Данные УФ датчиков, полученные в различных режимах работы котлоагрегата: а - уровень сигналов датчиков, б - СКО сигналов

Сигналы датчиков погашенных ГУ при работающих встречных (ГУ № 3,10 в шестигорелочном режиме) по уровню близки и даже превосходят сигналы работающих при погашенных встречных (ГУ № 4,9), однако уровень флуктуаций (СКО) сигналов датчиков работающих ГУ превосходит уровень погашенных. Данный факт видимо объясняется существенным вкладом в интенсивность регистрируемого излучения составляющей, обусловленной свечением футеровок (защитных внутренних облицовок) ГУ. Действительно, излучение футеровки контролируемого ГУ не регистрируется датчиком, в то время как излучение футеровки встречного ГУ оказывает существенное влияние на результат измерений. Регистрация СКО сигналов позволяет существенно уменьшить влияние данной составляющей излучения и, соответственно, повысить достоверность селективного определения режима работы ГУ.

Результаты проведенных исследований показали, что использование датчиков факела видимого и ИК диапазона не обеспечивает селективный контроль факелов в многогорелочных котлоагрегатах. При использовании датчиков УФ диапазона селективность контроля существенно возрастает, однако такое решение все же не обеспечивает надежное определение факела для встречных ГУ. Наиболее перспективным является подход, основанный на анализе пульсаций излучения в УФ области спектра. Использование УФ датчиков факелов, регистрирующих переменную составляющую излучения, позволило определить работающие и неработающие ГУ в кот-лоагрегате со встречным расположением горелок, несмотря на ограниченные возможности выбора линии визирования.

С учетом результатов выполненных исследований разработана система селективной диагностики режимов горения, предназначенная для:

- оперативного измерения параметров излучения факелов;

- определения состояния отдельных ГУ;

- оперативного измерения концентрации остаточного кислорода и водорода в уходящих газах;

- сбора, обработки, отображения в графическом виде и архивирования данных измерений. .

В заключении сформулированы основные результаты диссертации:

1. Определены закономерности изменения интенсивности излучения пламени, концентрации водорода и кислорода при различных составах смеси в одногорелочном котлоагрегате. Показано, что при увеличении воздуха в топливной смеси концентрация водорода в уходящих газах падает и достигает нулевого значения при а=1, концентрация кислорода при этом растет. Зависимость интенсивности изучения пламени от а в широком спектральном диапазоне (4001100 нм) имеет явно выраженный максимум при а=1.

2. Определены основные факторы, обуславливающие влияние отдельных ГУ друг на друга в многогорелочных установках. Показано, что наиболее существенными являются:

• перераспределение расхода газа и воздуха по горелкам;

• оптическое влияние соседних факелов (уровень фонового излучения зависит от конструкции топочной камеры и может составлять до 60% полного излучения);

• участие атмосферного кислорода котла в реакциях горения (может изменять уровень излучения на 20%).

3. Создана имитационная модель типового многогорел очного котлоаг-регата, основанная на закономерностях, установленных при исследованиях процессов горения в одногорелочном и многогорелочном котлоагрегатах.

4. Разработан итерационный алгоритм диагностики многофакельного процесса горения, основанный на созданной имитационной модели.

5. Предложены методы селекции источников света, основанные на измерении амплитуды пульсаций интенсивности УФ излучения и позволяющие обеспечить работоспособность предложенного подхода в установках с уровнем фонового излучения в 200-300 раз превышающим интенсивность свечения первичной зоны горения.

6. Разработано программное обеспечение комплекса диагностики, позволяющее повысить селективность диагностики процесса сжигания в котлоагрегатах с произвольным расположением ГУ.

7. Разработанные программно-алгоритмические средства применены в системах дистанционной диагностики многогорелочных котлоагре-гатов ТГ-104 Сургутской ГРЭС-1 и ПТВМ-50 тепловой станции ТС-1 СО РАН.

Список публикаций по теме диссертации:

1. Борзов С.М., ¡Васьков С.Т.[, Потатуркин О.И., Шейшенов Ж.О. Селективная диагностика многофакельного горения с использованием имитационного моделирования И Автометрия. 2008. Т. 44. № 2. С. 32-40.

2. Борзов С.М., Козик В.И., Шейшенов Ж.О. Селективный контроль наличия пламени в котлах со встречным расположением горелочных устройств // Теплоэнергетика, 2009. № 3. С. 71-74.

3. Борзов С.М., Козик В.И., Потатуркин О.И., Шейшенов Ж.О., Шуш-ков H.H. Автоматизированный контроль процессов горения органического топлива // Материалы III международной научно-практической конференции «Энергосберегающие и природоохранные технологии», Улан-Удэ: ВСГТУ, 2005. С. 226-230.

4. Борзов С.М., Шейшенов Ж.О. Создание и применение имитационной модели многогорелочного котлоагрегата // Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых «Современные научные труды молодых ученых», Астана: Ассоциация молодых ученых Казахстана, 2006. С. 149-152.

5. Борзов С.М., Шейшенов Ж.О. Разработка алгоритма селективной диагностики многофакельного горения на основе имитационного моделирования // Материалы научно-практической конференции молодых ученых и студентов НГУ и ИАиЭ СО РАН «Информационно-вычислительные системы анализа и синтеза изображений», Новосибирск: НГУ, 2006. С. 60-62.

6. Борзов С.М., Шейшенов Ж.О. Селективная диагностика многофакельного горения в промышленных котлоагрегатах // Труды третьей всероссийской школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика», Москва: Издательский дом МЭИ, 2006. С. 265-269.

7. Шейшенов Ж.О. Исследование многофакельного горения и разработка адаптивной имитационной модели котлоагрегата // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации», Новосибирск: НГТУ, 2006. Часть 3. С. 170171.

8. Борзов С.М., Козик В.И., Шейшенов Ж.О., Шушков H.H. Опыт использования датчиков факела на котлах с двухсторонним расположением горелочных устройств // Сборник докладов VI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики -XXI веку», Братск: БрГУ, 2007. С. 229-232.

9. Борзов С.М., Козик В.И., Шейшенов Ж.О. Селективная диагностика многофакельного горения на котлах с двухсторонним расположением горелочных устройств // Труды Братского Государственного Университета «Естественные и инженерные науки развитию регионов Сибири». Братск: БрГУ. 2007. Т. 2. С. 107-111.

Подписано в печать «18» мая 2009 г.

Формат 60x84 1/16 Объем 1 печ. л. Бумага офсетная. Тираж 100 экз. Заказ №42

Типография Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН 630090, г. Новосибирск, проспект Академика Лаврентьева, 5.

Введение.

Глава 1. Обзор и анализ существующих методов решения задачи эффективного управления процессом горения.

1.1. Основные принципы управления процессом горения в промышленных котлоагрегатах.

1.2. Измерение состава дымовых газов.

1.3. Селективный контроль пламени.

1.4. Выводы.

Глава 2. Экспериментальные исследования параметров пламени.

2.1. Процесс горение газообразных углеводородов.

2.2. Описание комплекса аппаратуры.

2.2.1. Фотоэлектронный датчик факела.

2.2.2. Газоанализатор кислорода твердоэлектролитный.:.

2.2.3. Газоанализатор водорода МДП-емкостной.

2.2.4. Программное обеспечение комплекса.

2.3. Исследование процесса горения в одногорелочном котле.

2.4. Исследование процесса горения в многогорелочных котлоагрегатах.

2.5. Выводы.

Глава 3. Разработка и применение имитационной модели многогорелочного котлоагрегата [57-61].

3.1. Создание имитационной модели многогорелочного котл оагретагата.

3.2. Применение разработанной модели для определения режимов работы.

3.3. Разработка итерационного алгоритма.

3.4. Выводы.

Глава 4. Дистанционная диагностика процесса горения в котлах с высоким уровнем фонового излучения [72-75].

4.1. Исследование возможностей датчиков факелов в котлах с высоким уровнем фонового излучения.

4.2. Система отображения информации датчиков факелов.

4.3. Применение системы дистанционной диагностики процесса горения.

4.4. Создание обучающей программной модели типового многогорелочного котлоагрегата.

4.5. Выводы.

Одной из главных задач в области теплоэнергетики является повышение эффективности сжигания углеводородного топлива и снижение вредных выбросов в атмосферу. Основной же проблемой, возникающей при решении этой задачи, является выявление наиболее существенных источников потерь и выбор технологического решения, позволяющего снизить их влияние.

При выработке тепловой энергии для обеспечения необходимых химических реакций углеводородное топливо смешивают с воздухом в определенной пропорции. При этом первостепенное значение имеет задача поддержания оптимального соотношения воздух/газ в зоне воспламенения. Если соотношение правильное сжигание происходит с максимальной эффективностью, топливо используется полностью, окончательными продуктами горения являются лишь углекислый газ и вода. Если же сжигание осуществляется при избытке воздуха в смеси, в продуктах горения увеличивается концентрация окислов азота и остаточного кислорода, недостаток воздуха приводит к увеличению концентрации горючих газов, в частности водорода. Топливо поступает в топочное пространство либо через одно горелочное устройство (ГУ), тогда горение идет в однофакельном режиме, либо через несколько, в этом случае реализуется многофакельный режим. Обеспечить оптимальное сжигание в случае однофакельного горения достаточно просто. Для этого необходимо контролировать концентрацию кислорода и водорода в продуктах горения и, регулируя соотношение воздух/газ в топливной смеси, поддерживать их на определенном уровне. Однако, при многофакельном режиме измерения состава конечных продуктов химических реакций недостаточно, поскольку такой контроль является интегральным и не позволяет оценить эффективность горения в каждом факеле. В тоже время, очевидно, что селективную по пространству информацию можно получить на основе измерения оптических свойств излучения пламени.

Известны попытки разработки аппаратуры для контроля эффективности процесса горения, основанной на анализе параметров свечения пламени [1-5]. В частности, в работе [1] предлагается осуществлять такой контроль на основе информации об излучении пламени в полосах углекислого газа: Исследования проведенные авторами показали, что зависимость интенсивности-свечения СО2 в полосе 4,4 мкм от соотношения воздух/газ имеет максимумов области близкой к.стехиометрическому составу смеси. На основании- этого факта разработан метод поиска максимума излучения. Предлагается вносить модуляцию определенной частоты в поток воздуха (или газа) на каждом ГУ и регистрировать уровень модуляции свечения на удвоенной, частоте. При> отклонении, состава, от оптимального модуляция, свечения' на удвоенной- частоте уменьшается. Данный- метод позволяет вести*селективный погорелкам контроль эффективности процесса горения. Его недостатком, однако, является необходимость врезки в газовую или воздушную магистрали устройств, для обеспечения модуляции потока. Помимо этого общим недостатком подобных подходов является попытка осуществлять независимый анализ параметров излученияютдельных факелов без учета их взаимного влияния. В рамках работ в- этом направлении в Институте автоматики и электрометрии? СО РАН' разработан, метод селективной диагностики многофакельного горения, основанный, на, измерении пространственного распределения излучения пламени в- специально выбранных спектральных диапазонах, а также концентрации водорода и кислорода в продуктах горения, с последующим совместным анализом полученных данных [6]. Создан комплекс аппаратуры; состоящий из базового блока и фотоэлектронных датчиков факела, твердоэлектролитных газоанализаторов кислорода, МДП емкостных газоанализаторов водорода. Опытная эксплуатация данной аппаратуры в промышленных условиях показала ее надежность и высокие метрологические характеристики, однако для повышения селективности диагностики необходимо проведение дополнительных исследований и совершенствование алгоритмов обработки данных.

Цель данной работы является исследование многофакельного процесса горения газообразных углеводородов в реальных условиях, разработка методов селективной по факелам диагностики режимов горения на основе контроля оптических характеристик излучения и состава уходящих газов.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

Г. Исследовать закономерности изменения параметров излучения пламени, концентрации водорода и кислорода в уходящих газах при однофакельном сжигании углеводородного топлива.

2. Определить закономерности изменения' параметров излучения пламени в многогорелочных установках и установить основные факторы взаимного влияния отдельных факелов друг на друга.

3. Разработать имитационную адаптируемую модель типовой многогорелочной установки.

4. Разработать методы и программно-алгоритмическое обеспечение селективной диагностики многофакельных процессов сжигания газообразных углеводородов на основе имитационной модели установки.

5. Исследовать возможность применения разработанных методов для селективного определения наличия/отсутствия факелов в установках со значительным уровнем фонового излучения.

Работа состоит из четырех глав, введения, заключения и списка литературы.

В первой главе, составленной на основе обзора литературы, рассмотрены основные подходы к управлению сжиганием углеводородного топливо. Для рассмотренных методов указаны их сравнительные преимущества и недостатки, приведены возможности современных ГУ. Отмечено, что работа по замене существующих ГУ достаточно трудоемка и требует высокие затраты. Рассмотрен традиционный метод контроля режимов горения, основанный на измерении состава уходящих газов. Данный метод не обеспечивает эффективное сжигание топлива в многофакельном режиме.

Проанализирована природа возникновения различных составляющих излучения пламени газообразных углеводородов. Показана перспективность диагностики горения, основанной на контроле оптических характеристик пламени.

Вторая глава посвящена исследованию параметров пламени и основных режимов горения. Экспериментальные исследования однофакельного сжигания выполнены на одногорелочном котле ,ДЕ 25/14. Исследования проводились при фиксированном расходе газа, ступенчатом изменении расхода воздуха и с непрерывной регистрацией (с частотой 1Гц) интенсивности свечения пламени, концентрации водорода и кислорода в уходящих газах, при различных уровнях расхода воздуха.

Определены закономерности изменения интенсивности излучения пламени, концентрации водорода и кислорода при различных составах смеси в одногорелочном котлоагрегате. Показано, что при увеличении воздуха в топливной смеси концентрация водорода в уходящих газах падает и достигает нулевого значения при а=1, концентрация кислорода при этом растет. Зависимость интенсивности изучения пламени от а в широком спектральном диапазоне (400-1100 Нм) имеет явно выраженный максимум.

Исследования многофакельного процесса горения проведены на котлоагрегате ТГ-104 Сургутской ГРЭС-1. Определены основные факторы, обуславливающие влияние отдельных ГУ друг на друга в многогорелочных установках с одностадийным сжиганием.

Третья глава посвящена разработке и применению имитационной модели многогорелочного котлоагрегата.

На основе закономерностей, установленных при исследовании однофакельного горения и факторов взаимного влияния ГУ, установленных при исследовании многофакельного сжигания, разработана и создана адаптируемая имитационная модель многогорелочной установки. Приведен пример практического использования разработанной модели для определения режима горения после неизвестного воздействия. Разработан итерационный алгоритм диагностики многофакельного процесса горения. .

Четвертая глава посвящена исследованию процесса горения в котлах с двухстадийным сжиганием топлива. В этом случае задача усложнялась в связи с образованием вторичной зоны горения.

Исследованы возможности датчиков факелов, регистрирующих интенсивность излучения в различных спектральных диапазонах.

Предложены методы селекции источников света, основанные на измерении амплитуды пульсаций интенсивности УФ излучения и позволяющие обеспечить селективное определение наличия факелов в установках с уровнем фонового излучения в 200-300 раз превышающим интенсивность свечения первичной зоны горения.

На основе созданной модели разработан симулятор, позволяющий имитировать реакцию объекта на управляющие воздействия оператора. Симулятор показывает интенсивность излучения пламени каждого факела, КПД котлоагрегата, концентрации кислорода, водорода, оксида углерода и оксида азота в уходящих газах при установленных расходах газа и воздуха.

С учетом результатов выполненных исследований разработано программное обеспечение системы селективной диагностики режимов горения, предназначенной для:

- оперативного измерения параметров излучения факелов;

- определения состояния отдельных ГУ;

- оперативного измерения концентрации остаточного кислорода и водорода в дымовых газах;

- сбора, обработки, отображения в графическом виде и архивирования данных измерений.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Закономерности изменения интенсивности излучения пламени, концентрации кислорода и водорода при разных соотношениях топливной смеси, установленные при исследовании процесса горения газообразных углеводородов в одногорелочных котлоагрегатах, позволяют оценить эффективность сжигания топлива.

2. Учет факторов взаимного влияния, установленных при исследованиях в многогорелочных установках, позволяет существенно повысить селективность диагностики процесса горения.

3. Разработанная имитационная модель многогорел очного котлоагрегата в отсутствии дополнительных источников излучения адекватно описывает основные режимы работы котлоагрегата.

4. Разработанный метод диагностики многофакельного сжигания газообразных углеводородов, основанный на анализе данных датчиков факелов и газоанализаторов кислорода и водорода с использованием имитационной модели котлоагрегата, обеспечивает определение режимов работы отдельных ГУ и котлоагрегата в целом.

5. Определение уровня пульсаций излучения в УФ диапазоне позволяет обеспечить селективный контроль наличия факела в установках со значительным уровнем фонового излучения, в том числе при наличии вторичного пламени.

4.5. Выводы

В данной главе приведены результаты экспериментальных исследований системы дистанционной диагностики процессов горения в котлоагрегата с высоким уровнем фонового излучения. Показано, что использование оптических датчиков видимого и ИК диапазона не позволяет обеспечить селективный контроль в многогорелочных котлоагрегатах с двухстадийной организацией сжигания. При использовании датчиков УФ диапазона селективность контроля существенно возрастает, однако такое решение все же не обеспечивает надежное определение наличия факела для встречных ГУ. Наиболее перспективным является подход, основанный на измерении уровня пульсаций излучения в УФ области спектра. Использование УФ датчиков факелов, регистрирующих переменную составляющую излучения, позволяет определить работающие и остановленные горелки в котлоагрегатах со встречным расположением ГУ даже при визировании параллельно осям горелок.

Показано что система дистанционной диагностики, основанная на данных датчиков факелов и газоанализаторов уходящих газов, обеспечивает получение и представление уникальной оперативной информации о процессах происходящих в топочном пространстве. Измерение ни одного из стандартных принятых в теплоэнергетике параметров (температура воды/пара, КПД, давление и т.п.) не обеспечивает подобной селективности по горелкам и быстродействия.

108

Заключение

Таким образом, в работе:

• определены закономерности изменения интенсивности излучения пламени, концентрации водорода и кислорода при различных составах смеси в одногорелочном котлоагрегате. Показано, что при увеличении воздуха в топливной смеси концентрация водорода в уходящих газах падает и достигает нулевого значения при а=1, концентрация кислорода при этом растет. Зависимость интенсивности изучения пламени от а в широком спектральном диапазоне (400-1100 Нм) имеет явно выраженный максимум при а=1.

• Определены основные факторы, обуславливающие влияние отдельных ГУ друг на друга в многогорелочных установках с одностадийным сжиганием. Показано, что наиболее существенными являются: о перераспределение расхода газа и воздуха по горелкам; о оптическое влияние соседних факелов (уровень фонового излучения зависит от конструкции топочной камеры и может составлять до 60% полного излучения); о участие атмосферного кислорода в реакциях горения (может изменять уровень излучения на 20%);

• предложены методы селекции источников света, основанные на измерении амплитуды пульсаций интенсивности УФ излучения и позволяющие обеспечить селективное определение наличия факелов в установках с уровнем фонового излучения в 200-300 раз превышающего интенсивность свечения первичной зоны горения.

На этой основе:

• разработана и создана имитационная модель типового многогорелочного котлоагрегата, основанная на закономерностях, установленных при исследованиях процессов горения в одногорелочном и многогорелочном котлоагрегатах. Показана ее адекватность объекту исследования; разработан симулятор управления котлоагрегатом, предназначенный для обучения оперативного персонала станции; разработан итерационный алгоритм диагностики многофакельного процесса горения, основанный на созданной имитационной модели; разработано программное обеспечение комплекса диагностики, позволяющее повысить селективность диагностики процесса многофакельного сжигания в котлоагрегатах с произвольным расположением ГУ.

Разработанные программно-алгоритмические средства применены в системах дистанционной диагностики многогорелочных котлоагрегатов

ТГ-104 на Сургутской ГРЭС-1 и ПТВМ-50 на Новосибирской ТС-1.

1. Young К.J., Vara-Munoz М.С., Swithenbank J. An alternative method of waste incinerator control // Proc. of the 2nd Intern. Conf. on Combustion and Emissions Control. London: Institute of Energy, 1995. P.l 19.

2. Smith A., Swithenbank J., Taylor D.S. Fuel: air ratio control using infrared spectroscopy // Department of Chemical Engineering and Fuel Technology, University of Sheffield. Journal of the institute of fuel. 1975.

3. Von Drasek W., William A., Charon CX, Marsais O. Industrial combustion monitoring using optical sensors // Proc. SPIE. 1999. 3535. P.215.

4. Zhou X.T., Wang J.D., Li Y., Liu D.B. Real time diagnostics of instantaneous temperature of combustion and explosion process by modern spectroscopy // Spectroscopy and Spectral Analysis. 2003. 23, N 2. P. 407.

5. Pat. 10812431 US. Flame quality and fuel consumption monitoring methods for operating a primary burner /R.D.Newberry. Publ. 12.06.2007.

6. Анцыгин В.Д., Борзов C.M., Васьков C.T., Гофман М.А., Козик В.И., Потатуркин О.И., Чубаков П.А., Шушков Н.Н. Оптимизация процессов горения на основе анализа параметров пламени. Автометрия. Новосибирск, 1999, № 5.

7. Herman-Milmoe P., Winkelman S.R. Climate wise boiler and steam efficiency wise rules // Proc. of the Industrial Energy Technology Conference, Alliance to Save Energy. Houston, Texas: ICF Kaiser Consulting Group, 1998.

8. Шкаровский A.JI., Новиков O.H., Окатьев A.H. Энергоэкологические принципы управления процессом сжигания топлива. Датчики и системы. Москва, 2002, № 10.

9. Кочергин М.А. Энерго-экологическая оптимизация сжигания газообразного топлива в действующих промышленно-отопительных котлов. Автореферат. Санкт-Петербург, 2001.

10. Бакулин Е.П., Бобко В.Д., Золотухин Ю.Н., Золотухина М.А., Нестеров A.A., Пивкин В.Я., Филиппов М.Н., Ян А.П. Управление подачей воздуха в топку парового котла на основе нечетких технологий. Автометрия. Новосибирск, 2002, № 6.

11. Москаленко A.B., Нарбут В.В., Пакшин A.B. Эффективное направление энергосбережения в котельных. Газовая промышленность. Москва 2004, № 6.

12. Коваленко A.JL, Кривобок А.И., Дрогалев А.Л. (Уралтехэнерго). Организация ступенчатого сжигания топлива на газомазутных котлах. Совершенствование теплотехнического и электротехнического оборудования ТЭС. Тезисы докладов, Челябинск, 1991.

13. Кузнецова О.В., Качан Я.В., Медведев A.B., Паньшин А.Б. О задачах моделирования и оптимизации процессов горения угля в котлоагрегате // Интеллектуальные системы (ИНТЕЛС-2000). Труды четвертого международного симпозиума. М., 2000.

14. Боровский А., Герасимов Л., Дружинин С., Мядзелец Д., Сидоренков А., Филиппов В. Пирометрический измерительный комплекс для стационарного контроля пылеугольной топки. Разработки/контрольно-измерительные системы. 2004, № 4.

15. Клопов М.И., Панченко Л.Н. АСУТП котлоагрегатов Киришской ГРЭС на базе ПТК «ТЕКОН». Промышленные АСУ и контроллеры. 2003, № 12.

16. Зимин В.А., Клиндухов С.Н. АСУ энергосбережения как ключ к энергосбережению. Промышленные АСУ и контроллеры. 2006, № 12.

17. Ситников Ю.В., Личагин П.А. Автоматизация газовых горелок энергетических котлов на базе ПТК «АМАКС». Промышленные АСУ и контроллеры. 2004, № 12.

18. Менделевич В.А. Рациональный объем автоматизации основного теплоэнергетического оборудования ТЭС на базе ПТК «САРГОН». Промышленные АСУ и контроллеры. 2006, № 12.

19. Зверьков В.П., Кузищин В.Ф., Рожков В.Н. Экономическая эффективность использования газоанализатора КГА-8С для оптимизации процесса горения. Промышленные АСУ и Контроллеры. Москва, 2004, № Ю.

20. Фираго В.А., Крот В.В., Манак И.С., Дрозд С.Н. Лазерный контроль концентрации СО и Ог в дымовых газах котлов. Датчики и Системы. Москва, 2006, № 3.

21. Дрозд С.Н., Кугейко М.М., Фираго В.А. Способ измерения дымности отработавших газов и устройство для его осуществления. Физико-химические измерения. Метрология. 2003.

22. Нечитайло О.Н. Проблемы токсичных выбросов в воздушный бассейн на предприятиях ТЭК и возможные пути ее решения. Вестник ОГУ. 2003, № 6

23. Горшков A.B. Анализаторы кислорода в дымовых газах модели Thermox. Химические и нефтегазовое машиностроение. Москва, 1999, № 10.

24. Бондарчук E.H., Смолин A.A. Экологический мониторинг ТЭЦ. Научно-производственное предприятие «Бонэр». Новосибирск.

25. Шульман В.Л., Паршуков B.C. Контроль выбросов оксидов азота из энергетических установок. Теплоэнергетика. Москва, № 5 2006.

26. Примиский В.Ф., Михальчевский В.Г., Цуканова Л.А. Автоматический газоанализатор углеводородов 334КПИ03. Приборы и системы управления. Москва, 1991, № 8.

27. Сорокин В.А. Измерение запыленности газовых выбросов промышленных предприятий. Международная научно-практическая конференция «Инновационная, энергетика», Новосибирск, 15-16-ноября 2005г.

28. Анцыгин В.Д., Борзов C.Mi, Козик В.И., и.' др. Отчет по- научно-исследовательской. работе «Разработка* и создание комплекса дистанционной диагностики процессов горения в энергетических и промышленных установках. Новосибирск, 2002.

29. Борзов С.М., Козик В.И;, Потатуркин 0:И., Шушков H.H. Оптимизация процесса горения* газообразных углеводородов путем, вариации, состава, топливной' смеси // Теплофизика и аэромеханика. Новосибирск, 2004, Т. 11, № 2.

30. Анцыгин В.Д., Борзов С.М., Васьков С.Т., Козик В.И., Потатуркин О.И., Шушков H.H., Яковлев A.B. Дистанционная диагностика* процессов горения органического топлива // Наука производству. Новосибирск, 2003, № 2.

31. Борзов С.М., Гаркуша, В.В., Козик В.И., Михеев В.П., Потатуркин О.И., Шушков H.H.' Селективная диагностика процессов> горения в. многогорелочных энергоблоках // Теплофизика' и аэромеханика. Новосибирск, 2006, № 2.

32. Борзов* С.М. Оптическая диагностика процессов горения газообразных углеводородов // Автореферат. Новосибирск 2000.

33. Пат. 2001128759, РФ. Способ селективного контроля пламени горелки.и-устройство для его реализации. Карпов A.A., Щелоков В.И. 2003, № 7.

34. Пат. 2152564, РФ. Способ контроля горения. Ахмедов Д.Б., Галич О.Ф., Голубев Ю.Н. и др. 2000, № 7.

35. Пат. 2072480, РФ. Устройство контроля пламени. Григорьев В.А., Зензин А.С., Козик В.И. и др. 1997, № 6.

36. Пат. 96112858, РФ. Устройство контроля пламени. Галанин С.Г., Паршин Г.Д. 1998, №6.

37. Пат. 96119182, РФ. Устройство селективного контроля пламени горелки в камере сгорания огнетехнической установки. Барков Н.А., Маныкин В.А., Подосинов B.C. и др. 1998, № 6.

38. Пат. 2003133234, РФ. Способ контроля пламени факела горелки теплогенерирующей установки и устройство для его реализации. Димитриенко Ю.И., Хоменко А.А. 2005, № 7.

39. Пат. 2247900, РФ. Способ автоматического регулирования режима горения в топке котла. Штрамбранд Б.А., Киселев М.В. 2005, № 7.

40. Пат. 2190159, РФ. Способ управления процессом горения и устройство для его осуществления. Юлдашев, Э.М., Пушкин Н.М., Четвериков В.Н., Егоров К.В. 2002, № 7.

41. Пат. 95104002, РФ. Устройство контроля пламени. Черняк Е.Я., Паршин Г.Д. 2005, №7.

42. Пат. 2115865, РФ. Устройство* контроля пламени горелки. Барков Н.А., Маныкин В.А., Подосинов B.C. и др. 1998, № 6.

43. Widmann J.F., Yang J.C., Smith T.J., Manzello S.L., Mulholland G.W. Measurement of the optical extinction coefficients of post-flame soot in the infrared. Combustion and Flame, 2003.

44. Горбунов H., Варфоломеев С., Дийков JI., Медведев Ф. Новые оптоэлектронные датчики пламени. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. Москва, 2005, № 2.

45. Турбулентные течения реагирующих газов. Под редакцией П.Либби, Вильямса. Москва, Мир, 1983.49: Хитрин JI. Н. Физика горения и взрыва Текст./ JI.H. Хитрин М.: Изд-во МГУ, 1957.

46. Гейдон А. Спектроскопия пламени. Москва, 1959.

47. Вулис JI.A., Ярин Л.П. Аэродинамика факела. Л.Энергия, 1978.

48. Ахмедов Р.Б. Дутьевые газогорел очные устройства. Недра, Москва, 1970.

49. Хисаров. Б.Д.', Рахимбеков Ж.М: К оптимизации управления топочными процессами котлов // Труды 2-ой.международной научно-технической конференции' "Энергетика, телекоммуникации и высшее образование в современных условиях". Алматы, 2000.

50. Borzov S.M., Kozik B.I., Miheev V.P., PotaturkinO.I. Remote monitoring of gaseous hydrocarbons combustion. Proceedings of the Second IASTED International Conference Automation, Control, and Applications (ACIT-ACA). Novosibirsk, 2005.

51. Борзов С.М., Шейшенов Ж.О. Создание и применение имитационной модели многогорелочного котлоагрегата // материалымеждународной научно-практической конференции «Современные научные труды молодых ученых» 23 декабрь 2005г., Казахстан, г.Астана.

52. Шейшенов Ж.О. Исследование многофакельного горения и разработка адаптивной имитационной модели котлоагрегата // Материалы всероссийской научной конференции молодых ученых «Наука, технологии, инновации» Ч.З. 07-10 декабрь, 2006г., г. Новосибирск.

53. Борзов С.М., Васьков С.Т., Потатуркин О.И., Шейшенов Ж.О. Селективная диагностика многофакельного горения с использованием имитационного моделирования // Автометрия, 2008. №2

54. Антонова Г.М., Цвиркун А.Д. Оптимизационно-иммитационное моделирование для решения проблем оптимизации современных сложных производственных систем. Проблемы управления. Москва, 2005, № 5.

55. Кузнецов JI.A. Управление качеством в сложных технологических процессах. Проблемы управления. 2007, № 3.

56. Самарский A.A., Михайлов А.П. Математическое моделирование. Москва, физматлит, 2005, 281-283стр.

57. Пацков Е.А. Метод расчета факелов в теплотехнических агрегатах. Газовая промышленность. Москва, 2004, № 6.

58. Беднаржевский B.C. К вопросу создания единой информационной системы в теплоэнергетике. Вестник ОГУ, 2003, № 1.

59. Кижаев С.А. Оценка адекватности моделей объектам управления при аналитическом синтезе технологических процессов на основе физических законов. ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ. Управление, контроль, диагностика. № 10, 2006.

60. Беднаржевский B.C., Добротина Г.Б. Развитие применения информационных технологий при моделировании паровых котлов // Международная конференция «Открытое и дистанционное образование: Анализ опыта и перспективы развития». Барнаул, 2002.

61. Балакин С.В., Стерлигов Д.В. Имитационное моделирование уровнемера топлива жидкостных ракет. Sensors & Systems. 2006; № 5.

62. Борзов С.М., Козик. В.И., Шейшенов Ж.О., Шушков H.H. Опыт использования датчиков факела на котлах с двухсторонним расположением горелочных устройств // Сборник докладов VI

63. Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Механики XXI веку». 2007г., г. Братск.

64. Борзов С.М., Козик В.И., Шейшенов Ж.О. Селективный контроль наличия пламени в котлах со встречным расположением горелочных устройств // Теплоэнергетика, 2009 № 3.

65. Паргунькин К.Е., Соколов Б.А. Разработка методов поиска оптимальных условий работы газовых горелок. Московский энергетический институт (технический университет), институт проблем энергетической эффективности (ИПЭЭф), кафедра ЭВТ.

66. Инструкция по эксплуатации водогрейных газомазутных котлов типов ПТВМ-50, ПТВМ-100 РД 15152-21-162-02 // Сибирское отделение Российской академии наук, Управление электрических и тепловых сетей. Новосибирск, 2002г.

67. Сажин С.Г., Брусов В.Г., Исаев Д.А., Демкин H.A. Эффективное управление — основа оптимизации технологических процессов. Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. Москва, 2006, № 4.

68. Клишин В.А., Швецов П.В., Хуторной Н.В. Система автоматического управления и регулирования котлом №1 паровоздуходувной станции ОАО «ЗСМК». Промышленные АСУ и контроллеры. 2007, № 1.

69. Дорри М.Х., Рощин A.A. Моделирование распределения потоков в теплогидравлических сетях программными средствами. Sensors & Systems. 2004, № 11.