基于性能仿真的燃气轮机气路故障预警方法

发布时间：2021-03-28 22:48

　　提出了一种基于性能仿真的气路故障预警方法。首先,根据模块化思想建立了燃气轮机性能仿真模型。然后,为解决固定阈值报警在燃气轮机变工况运行过程中的局限性问题,提出基于模型的基准值上下限计算方法。在模型中考虑实际环境参数的波动范围,从而得到各工况下各部件截面气路参数基准值上下限值,并作为气路参数正常波动的上下范围。最后,进行参数归一化处理并对燃气轮机气路参数进行预警状态判断。将该方法应用在LM2500+型燃机的实测数据中进行方法有效性验证,结果表明该方法在燃气轮机气路故障预警方面具有明显优势。 

【文章来源】：热能动力工程. 2020,35(09)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于性能仿真的燃气轮机气路故障预警方法

研究使用的燃气轮机为输气管道用双轴燃气轮机LM2500+。该型燃气轮机的主要部件为一个压气机、一个燃烧室、一个燃气涡轮和一个动力涡轮,其中,动力涡轮再与负载相连,如图2所示。LM2500+的主要设计参数如表1和表2所示[18]。表1 LM2500+主要设计参数Tab.1 LM2500+ main design parameters 参 数 数 值 输出轴功率/MW 29 进气折合流量/kg·s-1 84.5 燃气发生器折合转速/r·min-1 9 586 压气机压比 23.3 多变效率/% 91

仿真模型包含6个模块,分别为压气机、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、容积模块和转子模块,如图3所示。模型输入参数为大气温度、大气压力及燃料流量;模型输出参数为各部件出口温度、压力、流量、效率、燃气发生器转速和动力涡轮输出功率。压气机模块:主要由特性模块和温升模块、耗功模块组成,其中,特性模块使用的是压气机部件特性曲线,温升模块由式(4)构成,耗功模块由式(6)构成。

【参考文献】：
期刊论文
[1]燃气轮机异常检测技术研究进展[J]. 赵宁波,吴森,闻雪友.  热能动力工程. 2017(10)
[2]双轴燃气轮机高精度建模方法研究[J]. 郑卫东,王培红.  热能动力工程. 2016(12)
[3]基于时间序列模型的燃气轮机气路性能退化预测[J]. 王伟影,王建丰,崔宝,李淑英.  热能动力工程. 2016(03)

博士论文
[1]变几何三轴式燃气轮机总体性能及控制规律研究[D]. 王涛.中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所) 2019

硕士论文
[1]基于热力参数的燃气轮机故障建模及诊断研究[D]. 张霄.上海电力大学 2019
[2]燃气轮机性能退化及趋势预测技术研究[D]. 孙跃武.哈尔滨工程大学 2014



本文编号：3106383