CN112945559A - 一种燃气轮机性能诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于燃气轮机诊断技术领域，具体涉及一种燃气轮机性能诊断方法，包括：根据燃气轮机截面测量参数，选定截面测量参数第一基准点，确定与截面测量参数第一基准点对应的性能参数第一影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第一性能参数；确定与燃气轮机第一性能参数对应的性能参数第二影响矩阵，以及确定与性能参数第二影响矩阵对应的截面测量参数第二基准点，以线性方法计算得到燃气轮机第二性能参数；若燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度小于设定阈值，则根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，否则，以燃气轮机第二性能参数、性能参数第二影响矩阵迭代燃气轮机第一性能参数、性能参数第一影响矩阵。
Description
技术领域
本申请属于燃气轮机诊断技术领域，具体涉及一种燃气轮机性能诊断方法。
背景技术
燃气轮机是重要的动力部件，运行环境恶劣，在运行一段时间后会吸入大量的灰尘颗粒，这些灰尘颗粒会附着在压气机叶片表面形成积垢，致使压气机有效流通面积减小，效率降低，损害压气机性能，进而影响燃气轮机整机性能，此外，当空气中含有盐分时，燃气轮机运动会吸入大量的盐分，使压气机叶片发生腐蚀，易被磨损，致使流场发生变化，降低燃气轮机整机性能。
对燃气轮机的性能进行诊断，根据对燃气轮机性能的预判，可及时的采取有效措施，可避免燃气轮机故障的发生，保证燃气轮机运行的安全，当前，多是基于燃气轮机截面监测参数，采用故障树或线性诊断方法判断部件性能的变化，实现对燃气轮机性能的诊断。
基于故障树的方法对燃气轮机性能进行诊断，为定性判断方法，以人工经验进行判断，没有定量的计算与评估，存在一定的主观任意性，效率低，效果差。
基于线性的方法对燃气轮机性能进行诊断，认为截面测量参数变和燃气轮性能间的变化是线性关系，通过
计算燃气轮机性能参数，其中，z为燃气轮机截面测量参数，x为燃气轮机性能参数，H为燃气轮机性能参数影响矩阵，以小偏差矩阵来定量判断燃气轮性能的衰减信息，其中所做假设与实际不符，诊断结果存在较大误差，如图1所示。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种燃气轮机性能诊断方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种燃气轮机性能诊断方法，包括：
根据燃气轮机截面测量参数，选定截面测量参数第一基准点，确定与截面测量参数第一基准点对应的性能参数第一影响矩阵；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第一基准点、性能参数第一影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第一性能参数；
确定与燃气轮机第一性能参数对应的性能参数第二影响矩阵，以及确定与性能参数第二影响矩阵对应的截面测量参数第二基准点；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第二基准点、性能参数第二影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第二性能参数；
若燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度小于设定阈值，则根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，否则，以燃气轮机第二性能参数、性能参数第二影响矩阵迭代燃气轮机第一性能参数、性能参数第一影响矩阵。
根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机性能诊断方法中，燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度为：
其中，
RMS为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度；
n为燃气轮机性能参数的个数；
ej为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数中第j个性能参数的差值。
根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机性能诊断方法中，所述根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，具体为：
以燃气轮机第一性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第二性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的均值作为燃气轮机的性能参数。
附图说明
图1是现有基于线性的方法对燃气轮机性能进行诊断的示意图；
图2是本申请实施例提供的燃气轮机性能诊断方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的燃气轮机性能诊断方法的示意图；
图4是本申请实施例提供的燃气轮机性能诊断方法诊断结果、现有基于线性的方法对燃气轮机性能进行诊断的结果与燃气轮机实际性能对比的示意图。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图4对本申请做进一步详细说明。
一种燃气轮机性能诊断方法，包括：
根据燃气轮机截面测量参数，选定截面测量参数第一基准点，确定与截面测量参数第一基准点对应的性能参数第一影响矩阵；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第一基准点、性能参数第一影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第一性能参数；
确定与燃气轮机第一性能参数对应的性能参数第二影响矩阵，以及确定与性能参数第二影响矩阵对应的截面测量参数第二基准点；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第二基准点、性能参数第二影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第二性能参数；
若燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度小于设定阈值，则根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，否则，以燃气轮机第二性能参数、性能参数第二影响矩阵迭代燃气轮机第一性能参数、性能参数第一影响矩阵。
对于上述实施例公开的燃气轮机性能诊断方法，领域内技术人员可以理解的是，其对燃气轮机截面测量参数基准点及其性能参数进行多次定量迭代，在燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度小于设定阈值时确定燃气轮机的性能参数，将非线性系统转化为线性系统，然后对线性方程组进行求解，具有较高的计算效率，且可提高计算精度，能够极大的减小对燃气轮机诊断结果的误差。
对于上述实施例公开的燃气轮机性能诊断方法，领域内技术人员还可以理解的是，基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第一基准点、性能参数第一影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第一性能参数，可以是基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第一基准点间的差值，以性能参数第一影响矩阵计算燃气性能参数的变化量，将该变化量叠加在截面测量参数第一基准点对应的性能参数上得到燃气轮机第一性能参数。
对于上述实施例公开的燃气轮机性能诊断方法，领域内技术人员还可以理解的是，基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第二基准点、性能参数第二影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第二性能参数，可以是基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第二基准点间的差值，以性能参数第二影响矩阵计算燃气性能参数的变化量，将该变化量叠加在截面测量参数第二基准点对应的性能参数上得到燃气轮机第一性能参数。
在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机性能诊断方法中，设定阈值可以是0.001，其具体数值大小，可由相关技术人员在应用本申请时，根据具体实际进行确定。
在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机性能诊断方法中，燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度为：
其中，
RMS为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度；
n为燃气轮机性能参数的个数；
ej为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数中第j个性能参数的差值。
对于上述实施例公开的燃气轮机性能诊断方法，领域内技术人员可以理解的是，燃气轮机截面测量参数可以包括温度、压力、流量等方面的参数，燃气轮机性能参数可以包括有效率、流通能力等方面的参数。
在一些可选的实施例中，上述的燃气轮机性能诊断方法中，所述根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，具体为：
以燃气轮机第一性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第二性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的均值作为燃气轮机的性能参数。
在一个具体的实施例中，基于MATLAB平台，以上述实施公开的燃气轮机性能诊断方法对燃气轮机性能进行诊断得到的结果与现有基于线性的方法对燃气轮机性能进行诊断的结果、燃气轮机实际性能的对比如图4所示，从中可知，相较于现有基于线性的方法对燃气轮机性能进行诊断的结果，以上述实施公开的燃气轮机性能诊断方法对燃气轮机性能进行诊断得到的结果与燃气轮机实际性能更为吻合，具有较高的精度。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种燃气轮机性能诊断方法，其特征在于，包括：
根据燃气轮机截面测量参数，选定截面测量参数第一基准点，确定与截面测量参数第一基准点对应的性能参数第一影响矩阵；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第一基准点、性能参数第一影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第一性能参数；
确定与燃气轮机第一性能参数对应的性能参数第二影响矩阵，以及确定与性能参数第二影响矩阵对应的截面测量参数第二基准点；
基于燃气轮机截面测量参数、截面测量参数第二基准点、性能参数第二影响矩阵，以线性方法计算得到燃气轮机第二性能参数；
若燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度小于设定阈值，则根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，否则，以燃气轮机第二性能参数、性能参数第二影响矩阵迭代燃气轮机第一性能参数、性能参数第一影响矩阵。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机性能诊断方法，其特征在于，
燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度为：
其中，
RMS为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的差异度；
n为燃气轮机性能参数的个数；
ej为燃气轮机第一性能参数、第二性能参数中第j个性能参数的差值。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机性能诊断方法，其特征在于，
所述根据燃气轮机第一性能参数、第二性能参数确定燃气轮机的性能参数，具体为：
以燃气轮机第一性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第二性能参数作为燃气轮机的性能参数；或者，
以燃气轮机第一性能参数、第二性能参数的均值作为燃气轮机的性能参数。
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| CN202110119950.6A CN112945559A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种燃气轮机性能诊断方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202110119950.6A CN112945559A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种燃气轮机性能诊断方法 |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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| CN202110119950.6A Pending CN112945559A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 一种燃气轮机性能诊断方法 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040088100A1 (en) * | 2002-10-31 | 2004-05-06 | Volponi Allan J. | Method for performing gas turbine performance diagnostics |
| CN106021757A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-10-12 | 哈尔滨工程大学 | 基于灰色关联理论与热力模型相结合的混合型燃气轮机气路部件自适应性能诊断方法 |
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2021
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Patent Citations (2)
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