RU2774563C1

RU2774563C1 - Method for operation of a gas turbine installation

Info

Publication number: RU2774563C1
Application number: RU2021119391A
Authority: RU
Inventors: Алексей Евгеньевич Константинов; Виктор Викторович Куприк; Дмитрий Анатольевич Лобов; Евгений Ювенальевич Марчуков; Павел Георгиевич Романенков; Шамиль Гусманович Шарипов
Filing date: 2021-07-02
Publication date: 2022-06-21

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: invention relates to the field of operation of gas turbine installations, namely, to the diagnosis of the temperature condition of parts for making decisions on their maintenance and further operation. The method for operation of the gas turbine installation includes diagnostics of the temperature condition of the parts. The oil temperature at the drain is measured from each support of the rotors of a gas turbine installation in a constant mode according to the rotation frequencies of the rotors based on a time of at least 2 minutes preceding the current measurement, the average value of the oil temperature at the drain is calculated and compared with the current value at the same rotation frequencies. If the current oil temperature at the drain deviates by more than 2°C, a signal is generated about a change in the technical condition of the parts in a particular rotor support. When the current oil temperature decreases, a signal is generated at the drain about the destruction of the oil supply collector to the bearing in the support. When the oil temperature rises on the drain, a signal is generated about the destruction of the bearing in the support.

EFFECT: method makes it possible to determine the parts in a specific engine support in which there is a change in the technical condition at the stage of the permissible operating time without destroying the engine parts, which increases the operational efficiency of the gas turbine engine.

3 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных установок, а именно к диагностике температурного состояния его деталей для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации.The invention relates to the field of operation of gas turbine plants, and in particular to the diagnosis of the temperature state of its parts in order to make a decision on their maintenance and further operation.

Из известных способов наиболее близким к предложенному является диагностика температурного состояния деталей, заключающаяся в том, что по результатам измерения какого-либо параметра определяют состояние газотурбинного двигателя к заданному моменту времени для предотвращения его отказа. (Газотурбинные установки, Б.П. Поршаков, Москва, Недра, 1992, стр. 180-181)Of the known methods, the closest to the proposed one is the diagnostics of the temperature state of the parts, which consists in the fact that, based on the results of measuring any parameter, the state of the gas turbine engine is determined by a given point in time to prevent its failure. (Gas turbine plants, B.P. Porshakov, Moscow, Nedra, 1992, pp. 180-181)

Недостатком известного способа является то, что он вследствие использования дает лишь общую оценку изменений, происходящих в деталях и узлах двигателя в процессе эксплуатации и недостаточно точно выявляет конкретную причину, узел или деталь, приводящую к ухудшению технического состояния двигателя в результате разрушений деталей или узла.The disadvantage of the known method is that, due to its use, it gives only a general assessment of the changes occurring in the parts and components of the engine during operation and does not accurately identify the specific cause, unit or part, leading to a deterioration in the technical condition of the engine as a result of destruction of parts or units.

Задача изобретения - наиболее точно в процессе эксплуатации определить необходимость технического обслуживания и причины, приведшие к ухудшению параметров.The objective of the invention is to most accurately determine the need for maintenance and the reasons that led to the deterioration of the parameters during operation.

Ожидаемый технический результат - определение деталей в конкретной опоре двигателя, в которых происходит изменение технического состояния на стадии допустимого времени эксплуатации без разрушения деталей двигателя, что повышает эксплуатационную экономичность газотурбинного двигателя.The expected technical result is the determination of parts in a specific engine support, in which a change in technical condition occurs at the stage of permissible operating time without destroying engine parts, which increases the operational efficiency of a gas turbine engine.

Технический результат достигается тем, что в известном способе эксплуатации газотурбинной установки, включающем диагностику температурного состояния деталей, измеряют температуру масла на сливе из каждой опоры роторов газотурбинной установки на неизменном режиме по частотам вращения роторов на базе времени не менее 2-х минут, предшествующих текущему измерению, вычисляют среднее значение температуры масла на сливе и сравнивают его с текущим значением при тех же частотах вращения и при отклонении текущего значения температуры масла на сливе более, чем на 2°С формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре ротора.The technical result is achieved by the fact that in the known method of operating a gas turbine plant, including diagnosing the temperature state of parts, the oil temperature is measured at the drain from each bearing of the rotors of the gas turbine plant in a constant mode according to the rotor speeds based on a time of at least 2 minutes preceding the current measurement , calculate the average value of the oil temperature at the drain and compare it with the current value at the same speeds, and if the current value of the oil temperature at the drain deviates by more than 2°C, a signal is generated about a change in the technical condition of the parts in a particular rotor support.

При снижении текущего значения температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении коллектора подвода масла к подшипнику в опоре, а при повышении температуры масла на сливе формируют сигнал о разрушении подшипника в опоре.When the current value of the oil temperature drops at the drain, a signal is generated about the destruction of the oil supply manifold to the bearing in the support, and when the oil temperature rises at the drain, a signal is generated about the destruction of the bearing in the support.

Способ реализуется следующим образом. В процессе эксплуатации производят непрерывную регистрацию измерений температуры масла на сливе из опор роторов и частоты вращения ротора газотурбинной установки с дискретностью 10 измерений в секунду. В текущий момент времени на базе 3...5 секунд фиксируют среднее значение частот вращения роторов и температур масла на сливе из опор роторов, а из непрерывной регистрации на базе времени не менее 2-х минут вычисляют средние значения температуры масла на сливе из опор роторов и частот вращения роторов и сравнивают их с текущими значениями. При совпадении текущих значений частот вращения роторов со средними значениями на базе времени не менее 2-х минут вычисляют разность температуры масла на сливе из опор между текущим значением и средним на базе времени не менее 2-х минут. При отклонении текущего значения от среднего на базе 2-х минут формируют сигнал об изменении технического состояния деталей в конкретной опоре.The method is implemented as follows. During operation, measurements of the oil temperature at the drain from the rotor supports and the rotor speed of the gas turbine plant are continuously recorded with a resolution of 10 measurements per second. At the current moment of time, on the basis of 3 ... 5 seconds, the average value of the rotational speeds of the rotors and the oil temperatures at the drain from the rotor supports is fixed, and from continuous recording, based on a time of at least 2 minutes, the average values of the oil temperature at the drain from the rotor supports are calculated and rotor speeds and compare them with the current values. If the current values of the rotor speeds coincide with the average values based on a time of at least 2 minutes, the difference in oil temperature at the drain from the supports between the current value and the average based on a time of at least 2 minutes is calculated. If the current value deviates from the average on the basis of 2 minutes, a signal is generated about a change in the technical condition of the parts in a particular support.

Пример реализации способа.An example of the implementation of the method.

Газотурбинная установка содержит переднюю опору А, среднюю опору В компрессора, опору С турбины.The gas turbine plant comprises a front support A, a middle support B of the compressor, and a support C of the turbine.

Соответственно температура масла на сливе из опор Т_МА, Т_МВ, Т_{МС. В} таблице 1 представлены частота n вращения ротора, температуры масла на сливе из опор - средние на базе времени 2,5 минут и текущее значение на базе времени 4-х секунд.Accordingly, the oil temperature at the drain from the supports T _MA , T _MB , T _MS. Table 1 shows _the speed n of rotation of the rotor, the oil temperatures at the drain from the supports - average based on a time of 2.5 minutes and the current value based on a time of 4 seconds.

Из анализа результатов измерения температуры масла на сливе из опор видно, что при практически неизменном режиме n≈9350 об/мин работы газотурбинной установки по опоре С турбины получено увеличение текущего значения температуры более, чем на 2°, что свидетельствует о начале разрушения подшипника в опоре турбины.From the analysis of the results of measuring the oil temperature at the drain from the supports, it can be seen that with a practically unchanged mode of n≈9350 rpm of operation of the gas turbine plant along the support C of the turbine, an increase in the current temperature value by more than 2 ° was obtained, which indicates the beginning of the destruction of the bearing in the support turbines.

Claims

1. A method of operating a gas turbine plant, including diagnosing the temperature state of parts, characterized in that the oil temperature is measured at the drain from each support of the rotors of the gas turbine plant, in a constant mode according to the rotor speeds based on a time of at least 2 minutes preceding the current measurement, calculate the average value of the oil temperature at the drain and compare it with the current value at the same speeds, and if the current value of the oil temperature at the drain deviates by more than 2°C, a signal is generated about a change in the technical condition of the parts in a specific rotor support.

2. The method according to claim 1, characterized in that when the current value of the oil temperature drops, a signal is generated on the drain about the destruction of the oil supply manifold to the bearing in the support.

3. The method according to claim 1, characterized in that when the oil temperature rises at the drain, a signal is generated about the destruction of the bearing in the support.