CN114235424A - 一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法 - Google Patents

一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法，包括以下步骤：选取燃机运行参数，使用燃机的历史数据建立的正常运行燃机功率、转速、燃料滤器压差模型，包括上边界、下边界和控制中心线；采集燃气轮机实际运行过程中功率参数构建待检测数列a，转速参数构建待检测数列b，燃料滤器压差参数构建待检测数列c；选取不同的SPC准则组合对数列a、b及数列c进行异常检测，判别燃料过滤器状态。本发明能实时进行更新，保证燃料滤器状况的准确。

Description

一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法
技术领域
本发明涉及的是一种燃气轮机检测方法，具体地说是燃气轮机滤器检测方法。
背景技术
燃气轮机作为一种重要的动力机械，具有结构紧凑、运行平稳、热效率较高等特点，应用范围越发广泛。燃气轮机的安全可靠的工作要求很高，为避免或及时处理大型故障，应开展机组关键指标和关键子***的健康监测及异常检测。
燃料***是燃气轮机的关键子***，其健康状态对机组效率影响显著。燃料***最常见故障形式是燃料滤器的堵塞。工程应用中，由于燃料滤器的性能参数仅提供初始参数，不能实时更新，因此通常通过监测燃料滤器的前后压差，表征燃料滤器的堵塞情况。
发明内容
本发明的目的在于提供能实时更新的一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法，其特征是：
(1)通过机组历史运行数据计算燃气轮机燃油***在不同工况下的燃料滤器压差模型；
(2)构建燃料滤器压差数列A，计算不同工况下的标准差D以及均值S；
(3)取步骤(2)计算得到的标准差D的倍数n·D及-n·D构建燃料滤器压差模型的上边界及下边界；
(4)取步骤(2)计算得到均值S作为燃料滤器压差模型的控制中心线；
(5)采集燃气轮机实际运行过程中燃机功率、转速、燃料滤器压差参数；
(6)根据燃气轮机运行经验及燃料滤器压差特征，基于质量控制图理论选取相应的一条或一条以上检测规则，对功率及燃料箱液位进行异常检测；
(7)若功率、转速检测结果为稳定且燃料滤器压差检测结果为异常变化时，给出相应报警，跳转步骤(9)；
(8)转到步骤(5)重新进行数据采集与检测；
(9)给出报警，检测完成。
本发明还可以包括：
1、所述质量控制图理论依据下面SPC准则列表：
Figure BDA0003408352000000021
本发明的优势在于：本发明能实时进行更新，保证燃料滤器状况的准确。
附图说明
图1为燃气轮机正常运行时各工况下的燃料滤器压差变化率曲线；
图2为燃气轮机运行过程中燃料滤器压差状态标识的流程图；
图3为燃气轮机燃料滤器异常检测的流程图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，本发明的实施包括以下步骤：
建立机组正常运行时各工况下燃料滤器的压降变化率模型：
选取可表征机组工况和的参数作为横坐标，使用燃机正常运行时的历史数据，计算不同工况下燃料滤器的压降变化率，建立正常的压降变化率曲线，包括上边界和控制中心线。
1)横坐标参数可采用燃机转速(n)或燃机功率(N)；
2)压降变化率的计算为
(ΔP02-ΔP01)/t
其中，t为计算周期；ΔP01、ΔP02分别表示两个计算节点的燃料滤器压差值。考虑实际监测值的不稳定性，ΔP01、ΔP02选用计算节点邻域内所有压差监测值的算术平均值或中位数值，计算节点邻域包含计算节点之前或之后若干个监测值。
3)压降变化率曲线包括上边界和控制中心线，随工况而变化的趋势曲线。控制中心线为历史正常运行时各工况等周期燃料滤器压差变化率曲线的平均值(几何平均值、算术平均值或者其他加权平均值)，上边界为控制中心线加上根据历史数据统计的m倍标准差。m的取值根据实际数据进行调整。此过程可以离线进行。
检测燃气轮机功率、转速、燃料滤器压差参数的实时状态：
(1)采集燃气轮机实际运行过程中燃气轮机功率、转速、燃料滤器压差参数；
(2)对采集到的机组运行数据进行预处理，计算对应功率、转速、燃料滤器压差；
(3)根据历史经验，选取质量控制图理论(SPC准则)中的数据状态检测规则，监测机组燃气轮机功率、转速、燃料滤器压差实时变化状态。
判定燃气轮机燃料滤器是否异常：
针对燃气轮机燃料供给***异常报警判定条件规则。当燃料滤器压差上升且机组功率、转速稳定或上升符合检出规则时，判定燃气轮机燃料供给***出现异常。
本发明的SPC准则列表如下：
Figure BDA0003408352000000031
Figure BDA0003408352000000041

Claims (2)

1.一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法，其特征是：
(1)通过机组历史运行数据计算燃气轮机燃油***在不同工况下的燃料滤器压差模型；
(2)构建燃料滤器压差数列A，计算不同工况下的标准差D以及均值S；
(3)取步骤(2)计算得到的标准差D的倍数n·D及-n·D构建燃料滤器压差模型的上边界及下边界；
(4)取步骤(2)计算得到均值S作为燃料滤器压差模型的控制中心线；
(5)采集燃气轮机实际运行过程中燃机功率、转速、燃料滤器压差参数；
(6)根据燃气轮机运行经验及燃料滤器压差特征，基于质量控制图理论选取相应的一条或一条以上检测规则，对功率及燃料箱液位进行异常检测；
(7)若功率、转速检测结果为稳定且燃料滤器压差检测结果为异常变化时，给出相应报警，跳转步骤(9)；
(8)转到步骤(5)重新进行数据采集与检测；
(9)给出报警，检测完成。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃料滤器故障的检测方法，其特征是：所述质量控制图理论依据下面SPC准则列表：
Figure FDA0003408351990000011
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