基于热力参数的燃气轮机故障建模及诊断研究

发布时间：2021-04-03 02:54

　　燃气轮机因具有启停快、无污染、热效率高等优点在电力行业得到较为广泛的应用。但是由于燃气轮机长期工作在高温、高压、高转速这样较为恶劣的环境中,使得燃气轮机在工作一段时间后容易发生故障。故障的发生不但使得燃机气轮机的经济性降低,而且会影响燃气轮机安全稳定的运行。为了快速发现和排除故障,恢复燃气轮机的正常运行,需要对燃气轮机的故障诊断技术展开深入研究。因此,本文以单轴燃气轮机作为研究对象,开展无故障建模、故障建模、智能诊断算法等研究,最终实现燃气轮机的气路故障诊断,主要的工作内容如下:（1）单轴燃气轮机的无故障建模。通过对燃气轮机的研究,基于燃气轮机的热力学关系,采用模块化建模的方法,建立单轴燃气轮机无故障模型,为后面燃气轮机的故障模型奠定基础。（2）燃气轮机气路故障模型的建立和模拟。利用小偏差法对燃气轮机各气路部件的方程式进行线性化处理,通过变量分离,利用故障矩阵将燃气轮机测量参数的偏差量与性能参数的偏差量联系起来,建立气路故障模型。利用故障模型对燃气轮机常见的九种故障进行模拟,为后面实现智能算法的故障诊断提供数据样本。（3）开展基于蜻蜓算法优化BP神经网络的燃气轮机故障诊断。通过研究蜻蜓... 

【文章来源】：上海电力大学上海市

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

GE9FA型燃气轮机

2 燃气轮机无故障模型的建立图 2-2 是 9FA 级燃气轮机的立剖图，通过观察立剖图，我们可以看出该机组为典单轴结构，使得压气机、燃烧室和燃气涡轮直接连在一起，安装在同一个底座上与 9E 型的燃气轮机相比，9FA 型燃气轮机[43-45]由于少了一个中间轴承，三支承变双支承，这样使得燃气轮机的结构更为简单，便于工人们的安装和维护。除此之为了减少燃气轮机联合循环过程中余热锅炉的损失，9FA 型燃气轮机的动力输出原先的透平排气端改成了压气机进气端。这种改变有利于和余热锅炉的对接。9FA气轮机的控制系统[46-47]使用的是公司研发的 Speedtronic MKV。该系统具有很好地度，可靠性很高。

参数 单位 数值输出功率 kW 255600热耗率 kJ/(kw.h) 9757增压比 —— 15.4空气流量 kg/s 624排气温度 ℃ 609涡轮速度 rpm 3000机组效率 —— 36.92.2 燃气轮机的工作原理燃气轮机按照结构形式的不同分为微型燃机、轻型燃机和重型燃机模型，其中重型燃气轮机常用于电力领域的发电机组，轻型燃气轮机常用作航空发动机的设备，微型燃气轮机则常用作偏僻场所或者紧急的情况下的发电机组。所以本文研究的对象是重型燃气轮机。


本文编号：3116475