CN116735221A - 一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法，包括如下步骤：建立性能良好状态下多转子折合转速基准关系曲线，并构建上边界、下边界；检测燃气轮机多转子折合转速相互关系的实时状态：采集机组实际运行过程中各转子的转速、进口温度；对采集到的机组运行数据预处理，计算各转子折合转速；计算实际运行时折合转速与基准关系曲线的相对距离；选取质量控制图理论SPC准则中的数据状态检测规则，监测机组多转子折合转速相互关系的实时变化状态。本发明通过相对距离的变化状态，检测机组转速是否异常，进而实现机组性能异常的检测。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种燃气轮机检测方法，具体地说是多轴燃气轮机检测方法。
背景技术
燃气轮机作为一种重要的动力机械，具有结构紧凑、运行平稳、热效率较高等特点，应用范围越发广泛。燃气轮机工作时处于高温、高速、多变载荷环境，长期运行会由于积垢、磨损、烧蚀、疲劳损伤等因素，造成通流截面的几何形变，从而影响机组整体性能的变化。因此，性能监测是燃气轮机健康管理的重要工作内容，也是检测机组异常或故障的有效手段。
通常，燃气轮机性能监测主要通过压气机压力、涡轮出口温度、转子转速、整机效率、部件效率等关键指标参数，结合设计参数及出厂数据，对比分析性能变化情况，提前检测到性能的异常变化趋势，以预防相关故障的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供简单、高效、快速的一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法，其特征是：
(1)建立性能良好状态下多转子折合转速基准关系曲线，并构建上边界、下边界；
(2)检测燃气轮机多转子折合转速相互关系的实时状态：
采集机组实际运行过程中各转子的转速、进口温度；
对采集到的机组运行数据预处理，计算各转子折合转速；
计算实际运行时折合转速与基准关系曲线的相对距离；
选取质量控制图理论SPC准则中的数据状态检测规则，监测机组多转子折合转速相互关系的实时变化状态。
本发明还可以包括：
1、步骤(1)具体为：
使用燃机设计数据、出厂试验数据及历史运行数据，选取功率、各转子转速、进气温度参数，建立性能良好状态下的多转子折合转速基准关系曲线，并基于统计规律确定包括上边界及下边界；
多转子折合转速基准关系曲线为性能良好时多转子折合转速相互关系的统计平均值；上边界为基准关系曲线加上根据历史数据统计的n倍标准差；下边界基准关系曲线减去根据历史数据统计的n倍标准差，n的取值可进行调整；
根据多转子折合转速基准关系曲线及上、下边界，确定低压转子折合转速时，高压转子折合转速在对应的基准关系曲线及上、下边界的范围内。
2、步骤(2)选取质量控制图理论SPC准则中的数据状态检测规则时，异常检测选取下表中的R1，R5，R6及R10：
本发明的优势在于：本发明首先通过机组设计参数、出厂数据及历史运行数据，构建性能良好情况下燃气轮机多转子折合转速基准关系曲线，之后计算实际运行时折合转速与基准关系曲线的相对距离，再之后通过引入产品质量控制领域的的质量控制图理论，通过相对距离的变化状态，检测机组转速是否异常，进而实现机组性能异常的检测。
附图说明
图1为燃气轮机性能良好时多转子折合转速基准关系曲线示意图；
图2为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-2，本发明通过机组多转子折合转速关系曲线的变化情况，另辟蹊径提供了一种简单、高效、快速的燃气轮机性能异常的检测方法。
本发明的实施分成三个步骤：
步骤一：建立性能良好状态下多转子折合转速基准关系曲线，并构建上边界、下边界。
使用燃机设计数据、出厂试验数据及历史运行数据，选取功率、各转子转速、进气温度等参数，建立性能良好状态下的多转子折合转速基准关系曲线，并基于统计规律确定包括上边界及下边界。
多转子折合转速基准关系曲线为性能良好时多转子折合转速相互关系的统计平均值；上边界为基准关系曲线加上根据历史数据统计的n倍标准差；下边界基准关系曲线减去根据历史数据统计的n倍标准差。其中，n的取值根据实际数据进行调整。此过程可以离线进行。
根据多转子折合转速基准关系曲线及上、下边界，确定低压转子折合转速时，高压转子折合转速应在对应的基准关系曲线及上、下边界的范围内。
步骤二：检测燃气轮机多转子折合转速相互关系的实时状态
(1)采集机组实际运行过程中各转子的转速、进口温度；
(2)对采集到的机组运行数据预处理，计算各转子折合转速；
(3)计算实际运行时折合转速与基准关系曲线的相对距离；
(4)根据历史经验，选取质量控制图理论(SPC准则)中的数据状态检测规则，监测机组多转子折合转速相互关系的实时变化状态。根据历史经验，异常检测选取R1，R5，R6及R10，对应详细规则见附件。
Claims (3)
1.一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法，其特征是：
(1)建立性能良好状态下多转子折合转速基准关系曲线，并构建上边界、下边界；
(2)检测燃气轮机多转子折合转速相互关系的实时状态：
采集机组实际运行过程中各转子的转速、进口温度；
对采集到的机组运行数据预处理，计算各转子折合转速；
计算实际运行时折合转速与基准关系曲线的相对距离；
选取质量控制图理论SPC准则中的数据状态检测规则，监测机组多转子折合转速相互关系的实时变化状态。
2.根据权利要求1所述的一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法，其特征是：步骤(1)具体为：
使用燃机设计数据、出厂试验数据及历史运行数据，选取功率、各转子转速、进气温度参数，建立性能良好状态下的多转子折合转速基准关系曲线，并基于统计规律确定包括上边界及下边界；
多转子折合转速基准关系曲线为性能良好时多转子折合转速相互关系的统计平均值；上边界为基准关系曲线加上根据历史数据统计的n倍标准差；下边界基准关系曲线减去根据历史数据统计的n倍标准差，n的取值可进行调整；
根据多转子折合转速基准关系曲线及上、下边界，确定低压转子折合转速时，高压转子折合转速在对应的基准关系曲线及上、下边界的范围内。
3.根据权利要求1所述的一种多轴燃气轮机性能异常的检测方法，其特征是：步骤(2)选取质量控制图理论SPC准则中的数据状态检测规则时，异常检测选取下表中的R1，R5，R6及R10：
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Publications (1)
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ID=87903567
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Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114235422A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-25 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机启动异常的检测方法 |
| CN114252216A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-29 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机滑油泄漏的检测方法 |
| CN114323665A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-04-12 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机燃料供给系统故障的检测方法 |
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| CN114252216B (zh) * | 2021-12-13 | 2024-02-20 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种燃气轮机滑油泄漏的检测方法 |
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