提出了一種基于性能仿真的氣路故障預警方法。首先,根據(jù)模塊化思想建立了燃氣輪機性能仿真模型。然后,為解決固定閾值報警在燃氣輪機變工況運行過程中的局限性問題,提出基于模型的基準值上下限計算方法。在模型中考慮實際環(huán)境參數(shù)的波動范圍,從而得到各工況下各部件截面氣路參數(shù)基準值上下限值,并作為氣路參數(shù)正常波動的上下范圍。最后,進行參數(shù)歸一化處理并對燃氣輪機氣路參數(shù)進行預警狀態(tài)判斷。將該方法應用在LM2500+型燃機的實測數(shù)據(jù)中進行方法有效性驗證,結果表明該方法在燃氣輪機氣路故障預警方面具有明顯優(yōu)勢。 

【文章來源】：熱能動力工程. 2020,35(09)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

基于性能仿真的燃氣輪機氣路故障預警方法

研究使用的燃氣輪機為輸氣管道用雙軸燃氣輪機LM2500+。該型燃氣輪機的主要部件為一個壓氣機、一個燃燒室、一個燃氣渦輪和一個動力渦輪,其中,動力渦輪再與負載相連,如圖2所示。LM2500+的主要設計參數(shù)如表1和表2所示[18]。表1 LM2500+主要設計參數(shù)Tab.1 LM2500+ main design parameters 參 數(shù) 數(shù) 值 輸出軸功率/MW 29 進氣折合流量/kg·s-1 84.5 燃氣發(fā)生器折合轉速/r·min-1 9 586 壓氣機壓比 23.3 多變效率/% 91

仿真模型包含6個模塊,分別為壓氣機、燃燒室、燃氣渦輪、動力渦輪、容積模塊和轉子模塊,如圖3所示。模型輸入?yún)?shù)為大氣溫度、大氣壓力及燃料流量;模型輸出參數(shù)為各部件出口溫度、壓力、流量、效率、燃氣發(fā)生器轉速和動力渦輪輸出功率。壓氣機模塊:主要由特性模塊和溫升模塊、耗功模塊組成,其中,特性模塊使用的是壓氣機部件特性曲線,溫升模塊由式(4)構成,耗功模塊由式(6)構成。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]燃氣輪機異常檢測技術研究進展[J]. 趙寧波,吳森,聞雪友.  熱能動力工程. 2017(10)
[2]雙軸燃氣輪機高精度建模方法研究[J]. 鄭衛(wèi)東,王培紅.  熱能動力工程. 2016(12)
[3]基于時間序列模型的燃氣輪機氣路性能退化預測[J]. 王偉影,王建豐,崔寶,李淑英.  熱能動力工程. 2016(03)

博士論文
[1]變幾何三軸式燃氣輪機總體性能及控制規(guī)律研究[D]. 王濤.中國科學院大學(中國科學院工程熱物理研究所) 2019

碩士論文
[1]基于熱力參數(shù)的燃氣輪機故障建模及診斷研究[D]. 張霄.上海電力大學 2019
[2]燃氣輪機性能退化及趨勢預測技術研究[D]. 孫躍武.哈爾濱工程大學 2014



本文編號：3106383