Российские учёные создали предиктивную модель топочных процессов и выбросов загрязняющих веществ — базу для цифрового двойника котельного агрегата. Совместная разработка ФГАУ «НИИ Центр экологической промышленной политики» и НИУ «МЭИ» открывает новые возможности для повышения эффективности работы котельных агрегатов и снижения негативного воздействия на окружающую среду. 

Модель позволяет прогнозировать экологические показатели работы котлов и оценивать выбросы оксидов азота и серы, монооксида углерода и золы с учётом характеристик топлива, параметров рабочего процесса (избытки воздуха, температура в зоне горения и др.) и нагрузки оборудования. Это даёт возможность проводить сценарный анализ и оптимизировать режимы работы для достижения максимального КПД при минимальных выбросах — то есть одновременно решать экономические и экологические задачи.

Цифровой двойник, построенный на базе созданных моделей, выходит за рамки обычного расчётного инструмента: он становится полноценной системой поддержки принятия инженерных решений. Важное преимущество — способность повышать точность прогнозов за счёт учёта фактического состояния котла. Это позволяет заблаговременно выявлять потенциальные риски и снижать вероятность превышения нормативов по выбросам, то есть реально управлять экологическими рисками на производстве.

Полученные результаты имеют высокий потенциал для практического внедрения: они могут лечь в основу предиктивных систем мониторинга и диагностики для котельных установок аналогичного класса — это актуально для предприятий, ориентированных на наилучшие доступные технологии и снижение антропогенной нагрузки.