CN107304716A - 一种燃气轮机故障监测方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃气轮机故障监测方法及装置，所述方法包括：获取压气机进口可调导叶开度给定值及其实际值、压气机进口可调导叶伺服控制电流给定值及其实际值；将压气机进口可调导叶开度给定值与其实际值进行比较、压气机进口可调导叶伺服控制电流给定值与其实际值进行比较；若压气机进口可调导叶伺服控制电流实际值等于其给定值达到一定时间T，而压气机进口可调导叶开度实际值与其给定值不一致，则认为压气机进口可调导叶发生卡涩故障，发出报警。通过本发明的技术方案，可以实现对压气机进口可调导叶卡涩故障的监视和报警功能，提高燃气轮机运行的安全性。同时也可以应用在其他液压油驱动的执行机构，如燃料速比阀和燃料控制阀。

Description

一种燃气轮机故障监测方法及装置
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，具体而言，涉及一种燃气轮机故障监测方法和一种燃气轮机故障监测装置。
背景技术
燃气轮机运行过程中，为达到目标转速和目标负荷，需要对运行参数进行调整，比如进入燃烧室燃料量和空气流量。空气流量可以通过调整压气机进口可调导叶的角度进行调节，而燃料量通过燃料速比阀和燃料控制阀来调整。
所以说，运行中的燃气轮机的控制最终是通过对压气机进口可转导叶、液体燃料和气体燃料的控制来实现的，且通过液压油来实现对阀门位置的控制。
在燃气轮机运行过程中，偶尔会出现执行机构动作不跟随控制指令的卡涩受阻故障，例如比发明中提及的实际压气机进口可调导叶不能跟随给定开度的故障，液压油驱动的其他执行机构如燃料速比阀和燃料控制阀也出现过类似故障。这种故障一般是通过技术人员停机诊断分析排除，耗时耗力，影响燃气轮机运行的经济性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，如何实现液压油驱动机构卡涩受阻故障的在线诊断功能，提高燃气轮机运行的安全性与经济性。
为此目的，本发明提出了一种燃气轮机故障诊断方法，包括：
S1，获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
S2，将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
S3，若实际压气机进口可调导叶伺服控制电流等于给定压气机进口可调导叶伺服控制电流达到一定时间T，而实际压气机进口可调导叶开度与给定压气机进口可调导叶开度不一致，则认为压气机进口可调导叶发生卡涩故障，发出报警。
优选地，所述给定压气机进口可调导叶开度是根据燃气轮机实测转速、燃气轮机目标转速、燃气轮机实际负荷和燃气轮机目标负荷计算得到的；
其中燃气轮机实测转速由测速传感器测量得到，实际负荷从发电机测得，目标转速为燃气轮机额定转速，目标负荷是由电网给定。
优选地，所述给定压气机进口可调导叶伺服控制电流是给定压气机进口可调导叶开度经信号转换得到。
优选地，所述时间T的取值范围由具体的执行机构特性来确定。
优选地，该方法同样适用于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
本发明还提出了一种燃气轮机故障监测装置，其特征在于，包括：
信号获取模块：获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
比较处理模块：将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
报警显示模块：用于发出压气机进口可调导叶故障报警。
优选地，该装置可同时实现对于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
与现有技术相比，通过上述技术方案，可以在燃气轮机运行过程中实现液压油驱动机构卡涩故障的在线自诊断，优化了现有的停机诊断分析方法，提高了燃气轮机运行的安全性和经济性。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断方法的示意流程图；
图2示出了根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断方法的结构示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断装置的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断方法，包括：
S1，获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
S2，将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
S3，若实际压气机进口可调导叶伺服控制电流等于给定压气机进口可调导叶伺服控制电流达到一定时间T，而实际压气机进口可调导叶开度与给定压气机进口可调导叶开度不一致，则认为压气机进口可调导叶发生卡涩故障，发出报警。
如图2所示，根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断方法的结构，控制系统1接收到来自电网的负荷指令后，会计算出额定转速与负荷下的压气机进口可调导叶的开度，并将该开度指令送到压气机进口可调导叶的执行机构3，配合燃料量的控制，燃气轮机4达到目标负荷，从而实现对燃气轮机4的闭环控制。故障监测装置2从控制系统1获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流，从压气机进口可调导叶的执行机构3获得实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流。
优选地，所述给定压气机进口可调导叶开度是根据燃气轮机实测转速、燃气轮机目标转速、燃气轮机实际负荷和燃气轮机目标负荷计算得到的；
其中燃气轮机实测转速由测速传感器测量得到，实际负荷从发电机测得，目标转速为燃气轮机额定转速，目标负荷是由电网给定。
优选地，所述给定压气机进口可调导叶伺服控制电流是给定压气机进口可调导叶开度经信号转换得到。
优选地，所述时间T的取值范围由具体的执行机构特性来确定。
优选地，该方法同样适用于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
如图3所示，根据本发明一个实施例的燃气轮机故障诊断装置，包括：
信号获取模块21：获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
比较处理模块22：将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
报警显示模块23：用于发出压气机进口可调导叶故障报警。
优选地，该装置可同时实现对于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种燃气轮机故障监测方法，其特征在于，包括：
S1，获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
S2，将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
S3，若实际压气机进口可调导叶伺服控制电流等于给定压气机进口可调导叶伺服控制电流达到一定时间T，而实际压气机进口可调导叶开度与给定压气机进口可调导叶开度不一致，则认为压气机进口可调导叶发生卡涩故障，发出报警。
2.根据权利要求1所述燃气轮机故障监测方法，其特征在于，所述给定压气机进口可调导叶开度是根据燃气轮机实测转速、燃气轮机目标转速、燃气轮机实际负荷和燃气轮机目标负荷计算得到的；
其中燃气轮机实测转速由测速传感器测量得到，实际负荷从发电机测得，目标转速为燃气轮机额定转速，目标负荷是由电网给定。
3.根据权利要求1所述燃气轮机故障监测方法，其特征在于，所述给定压气机进口可调导叶伺服控制电流是给定压气机进口可调导叶开度经信号转换得到。
4.根据权利要求1所述燃气轮机故障监测方法，其特征在于，所述时间T的取值范围由具体的执行机构特性来确定。
5.根据权利要求1所述燃气轮机故障监测方法，其特征在于，该方法同样适用于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
6.一种燃气轮机故障监测装置，其特征在于，包括：
信号获取模块：获取给定压气机进口可调导叶开度、给定压气机进口可调导叶伺服控制电流、实际压气机进口可调导叶开度和实际压气机进口可调导叶伺服控制电流；
比较处理模块：将给定压气机进口可调导叶开度与实际压气机进口可调导叶开度进行比较，给定压气机进口可调导叶伺服控制电流与实际压气机进口可调导叶伺服控制电流进行比较；
报警显示模块：用于发出压气机进口可调导叶故障报警。
7.根据权利要求6所述燃气轮机故障监测装置，其特征在于，该装置可同时实现对于燃气轮机其他液压驱动执行机构的故障监测，如天然气速比阀和天然气控制阀。
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