Моделювання процесу спалювання попутного газу з метою розробки системи автоматичного контролю викидів

Abstract

Магістерська робота на отримання ступеня магістра з автоматизації за спеціальністю 174 – Автоматизація, комп'ютерно-інтегровані технології та робототехніка. – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу. – Івано - Франківськ, 2025 р. Магістерська робота присвячена моделюванню процесу спалювання попутного нафтового газу з метою розробки системи автоматичного контролю викидів. У роботі проведено аналіз сучасних технологій спалювання та утилізації попутного газу, визначено основні екологічні та технічні проблеми факельних установок. Розроблено математичну модель процесу горіння, що враховує теплові, хімічні та гідродинамічні параметри полум’я. Створено передавальні функції для опису взаємозв’язку між подачею газу, температурою полум’я та складом продуктів згоряння. На основі результатів моделювання спроєктовано систему автоматичного контролю, здатну забезпечувати оптимальне співвідношення «газ– повітря» і мінімізацію викидів СО₂, NOₓ, СН₄ та сажі. Моделювання проведено у середовищі MATLAB/Simulink, що дозволило оцінити ефективність регулювання і стабільність процесу. Отримані результати можуть бути використані при модернізації факельних систем і впровадженні цифрових двійників у нафтогазовій промисловості для підвищення екологічної безпеки та енергоефективності виробництва