一种燃气轮机的状态监测方法及系统与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、燃气轮机是一种以体积小、功率高、结构紧凑等为特点的先进动力装备，广泛用于各类能源及航空工业中。尽管其可以提供良好的性能，但是由于面临着高温、高压、高转速等恶劣的环境，这就使得燃气轮机的气路容易出现故障，从而影响其正常的使用，并可能引起严重的安全隐患。燃气轮机的可靠性和安全性取决于其内部的气路系统，气路系统的性能直接关系到整个燃机系统的可靠性和稳定性，因此开展对燃气轮机气路性能的研究就十分必要，通过研究燃气轮机的气路性能，并通过及时的监测和诊断，可以有效避免燃气轮机故障恶化，保证燃气轮机的最佳运行性能。

2、然而，现有的燃气轮机的气路性能一般是通过人工巡检和试验的方式，工作量大，且维护的效率和准确性均较低。

技术实现思路

1、为了克服现有的燃气轮机的气路性能通过人工巡检和试验的方式，工作量大，且维护的效率和准确性均较低的问题，本发明提供了一种燃气轮机的状态监测方法及系统。

2、第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种燃气轮机的状态监测方法，包括：

3、获取燃气轮机的起始及稳定运行参数，并根据起始及稳定运行参数确定燃气轮机稳定运行时气路的实测稳定值；

4、根据燃气轮机上不同预设部件的特性曲线确定每个预设部件的性能指标参数；

5、根据每个预设部件对应的性能指标参数，构建燃气轮机的气路性能仿真模型；

6、根据气路性能仿真模型的仿真结果确定气路的性能趋势，并根据性能趋势与实测稳定值的偏差确定燃气轮机的运行状态。

7、第二方面，本发明提供了一种燃气轮机的状态监测系统，包括：

8、实测稳定值确定模块，用于获取燃气轮机的起始及稳定运行参数，并根据起始及稳定运行参数确定燃气轮机稳定运行时气路的实测稳定值；

9、性能指标参数确定模块，用于根据燃气轮机上不同预设部件的特性曲线确定每个预设部件的性能指标参数；

10、气路性能仿真模型构建模块，用于根据每个预设部件对应的性能指标参数，构建燃气轮机的气路性能仿真模型；

11、监测模块，用于根据气路性能仿真模型的仿真结果确定气路的性能趋势，并根据性能趋势与实测稳定值的偏差确定燃气轮机的运行状态。

12、第三方面，本发明还提供了一种计算设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现如上述的一种燃气轮机的状态监测方法的步骤。

13、本发明的有益效果是：通过不同预设部件的性能指标参数构建燃气轮机的气路性能仿真模型，即可通过气路性能仿真模型进行仿真实验得到燃气轮机的气路的性能趋势，并将性能趋势与实测稳定值进行比较，对燃气轮机的运行状态进行监测。本申请全程无需人工参与，运行气路性能仿真模型即可对燃气轮机的状态进行监测，节省了人工成本，且通过气路性能仿真模型获取仿真结果准确性高，维护效率更高。

技术特征：

1.一种燃气轮机的状态监测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据燃气轮机上不同预设部件的特性曲线确定每个所述预设部件的性能指标参数，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每个所述预设部件的性能指标参数，构建所述燃气轮机的气路性能仿真模型，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括在已构建的压气机模型和高压涡轮模型之间构建转子模型，在已构建的燃气室模型和动力涡轮模型之间构建容积模型。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在已构建的压气机模型和高压涡轮模型之间构建转子模型，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述转子模型的公式如下：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在已构建的燃气室模型和动力涡轮模型之间构建容积模型，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述容积模型公式如下：

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括构建pid控制模块，所述pid控制模块分别与已建立的所述燃烧室模型和动力涡轮模型连接，具体用于：

10.一种燃气轮机的状态监测系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及一种燃气轮机的状态监测方法及系统，方法包括：获取燃气轮机的起始及稳定运行参数，并根据起始及稳定运行参数确定燃气轮机稳定运行时气路的实测稳定值；根据燃气轮机上不同预设部件的特性曲线确定每个预设部件的性能指标参数；根据每个预设部件对应的性能指标参数，构建燃气轮机的气路性能仿真模型；根据气路性能仿真模型的仿真结果确定气路的性能趋势，并根据性能趋势与实测稳定值的偏差确定燃气轮机的运行状态。本申请全程无需人工参与，运行气路性能仿真模型即可对燃气轮机的状态进行监测，节省了人工成本，且通过气路性能仿真模型获取仿真结果准确性高，维护效率更高。

技术研发人员：李华,田灿,于子峰,李志勇,李秋娟,张丽稳,刘峻峰,肖旺,李春禹,刘海涛,古自强,邵强,刘少山
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/16