JP2019511694A - 燃焼器の健全性を監視する方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
12 燃焼器
14 ガスタービンエンジン
16 圧縮機
18 タービン
20 回転式シャフト、シャフト
22 大気
24 発電機
26 加圧空気、圧縮空気
28 燃料源
30 燃料
32 燃焼ガス
36 ケーシング、燃焼器ケーシング
37 アコースティックエミッション波
38 検出デバイス
40 電気信号
42 処理サブシステム
44 フィルタリングデバイス
46 増幅デバイス
48 サンプラ
50 電気信号
52 フィルタ処理された電気信号
54 離散的電気信号
202 圧縮空気入口ダクト
204 フロースリーブ
206 円筒形燃焼ライナ、燃焼ライナ
207 燃焼ガス排気ダクト、ガス排気ダクト、排気ダクト
208 燃焼区域
212 燃焼室
214 取付けブラケット
216 入口端
218 燃料噴射ノズル
220 排気端
222 円筒形壁
224 空気穴
226 燃料入口ポート
230 環状通気路、通気路
232 ライナストッパ
234 カップリング
236 ケーシングストッパ
300 例示的な方法
400 例示的な方法
500 シミュレートされた電気信号、電気信号
502 X軸
504 Y軸
506 予め決定された電圧閾値
508 ピーク
510 部分
Claims (20)
- ケーシング(36)と、
前記ケーシング(36)内に配設された燃焼器(12)と、
前記ケーシング(36)に設けられ、複数のアコースティックエミッション波(37)を検出し検出された前記複数のアコースティックエミッション波(37)に基づいて電気信号(40)を生成するように構成されている検出デバイス(38)と、
前記検出デバイス(38)に動作可能に結合されている処理サブシステム(42)であって、
前記電気信号(40)に基づいて1つまたは複数の特徴を決定し、
前記1つまたは複数の特徴に少なくとも基づいて前記燃焼器(12)内のフレッティング摩耗の有無を判定するように構成されている処理サブシステム(42)と
を備えるシステム(10)。 - 前記処理サブシステム(42)は、前記1つまたは複数の特徴を閾値の値に相関付けることによって前記燃焼器(12)内の前記フレッティング摩耗の前記有無を判定するようにさらに構成されている、請求項1記載のシステム(10)。
- 前記燃焼器(12)を備えたガスタービンエンジン(14)をさらに備える、請求項1または2記載のシステム(10)。
- 前記処理サブシステム(42)は、前記ガスタービンエンジン(14)の負荷に基づいて前記燃焼器(12)内の前記フレッティング摩耗の前記有無を判定するようにさらに構成されている、請求項1乃至3のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記燃焼器(12)には、ケーシングストッパ(236)、燃焼ライナ(206)、ライナストッパ(232)、またはそれらの組み合わせが含まれる、請求項1乃至4のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記複数のアコースティックエミッション波(37)は、前記ライナストッパ(232)と前記燃焼ライナ(206)との間または前記ケーシングストッパ(236)と前記ケーシング(36)との間の前記フレッティング摩耗により発生する、請求項1乃至5のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記複数のアコースティックエミッション波(37)は、前記燃焼器(12)の前記燃焼ライナ(206)と前記ライナストッパ(232)との間の前記フレッティング摩耗、前記燃焼器(12)の前記燃焼ライナ(206)と前記ケーシングストッパ(236)との間の前記フレッティング摩耗、またはそれらの組み合わせにより発生する、請求項1乃至6のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記処理サブシステム(42)は、
前記検出デバイス(38)に結合され、前記電気信号(40)を増幅して低インピーダンスの電気信号を生成するように構成されている増幅デバイス(46)と、
前記増幅デバイス(46)に結合され、前記低インピーダンスの電気信号をフィルタ処理してフィルタ処理された電気信号(52)を生成するように構成されているフィルタリングデバイス(44)と、
前記フィルタリングデバイス(44)に結合され、前記フィルタ処理された電気信号(52)をサンプリングして離散的電気信号(54)を生成するように構成されているサンプラ(48)と
をさらに備える、請求項1乃至7のいずれか記載のシステム(10)。 - 前記処理サブシステム(42)は、前記離散的電気信号(54)に基づいて前記1つまたは複数の特徴を決定するようにさらに構成されており、前記フィルタ処理された電気信号(52)は、約100kHzから約500kHzの周波数範囲によって特徴付けられる、請求項1乃至8のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記1つまたは複数の特徴には、バースト振幅、バーストエネルギー、およびバーストカウントが含まれる、請求項1乃至9のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記処理サブシステム(42)は、前記バースト振幅、前記バーストエネルギー、および前記バーストカウントに基づいて前記燃焼器(12)内の1つまたは複数の構成部品の摩耗量を決定するようにさらに構成されている、請求項1乃至10のいずれか記載のシステム(10)。
- 前記処理サブシステム(42)は、
前記電気信号(40)を複数の予め定められたフレッティング摩耗サイクルに分割し、
前記複数の予め定められたフレッティング摩耗サイクルごとに前記1つまたは複数の特徴を決定する
ようにさらに構成されている、請求項1乃至11のいずれか記載のシステム(10)。 - 燃焼器(12)内のフレッティング摩耗を判定する方法であって、
複数のアコースティックエミッション波(37)を検出するステップと、
検出された前記複数のアコースティックエミッション波(37)に基づいて電気信号(40)を生成するステップと、
前記電気信号(40)に基づいて1つまたは複数の特徴を決定するステップと、
前記1つまたは複数の特徴に少なくとも基づいて前記燃焼器(12)内の前記フレッティング摩耗の有無を判定するステップとを含む方法。 - 前記1つまたは複数の特徴を閾値の値に相関付けることによって前記燃焼器(12)内の前記フレッティング摩耗の前記有無を判定するステップをさらに含む、請求項13記載の方法。
- 前記燃焼器(12)を備えたガスタービンエンジン(14)の負荷に基づいて前記燃焼器(12)内の前記フレッティング摩耗の前記有無を判定するステップをさらに含む、請求項13または14記載の方法。
- 前記電気信号(40)を増幅して低インピーダンスの電気信号を生成するステップと、
前記低インピーダンスの電気信号をフィルタ処理してフィルタ処理された電気信号(52)を生成するステップと、
前記フィルタ処理された電気信号(52)をサンプリングして離散的電気信号(54)を生成するステップと
をさらに含む、請求項13乃至15のいずれか記載の方法。 - 前記離散的電気信号(54)に基づいて前記1つまたは複数の特徴を決定するステップをさらに含み、前記フィルタ処理された電気信号(52)は、約100kHzから約500kHzの周波数範囲によって特徴付けられる、請求項13乃至16のいずれか記載の方法。
- 前記1つまたは複数の特徴には、バースト振幅、バーストエネルギー、およびバーストカウントが含まれる、請求項13乃至17のいずれか記載の方法。
- 前記バースト振幅、前記バーストエネルギー、および前記バーストカウントに基づいて前記燃焼器(12)内の1つまたは複数の構成部品の摩耗量を決定するステップをさらに含む、請求項13乃至18のいずれか記載の方法。
- 前記電気信号(40)を複数の予め定められたフレッティング摩耗サイクルに分割するステップと、
前記複数の予め定められたフレッティング摩耗サイクルごとに前記1つまたは複数の特徴を決定するステップと
をさらに含む、請求項13乃至19のいずれか記載の方法。
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