[發明專利]用于監測燃氣輪機運行的方法

無效

• 申請號: 201380047002.X
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104620085A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: A.貝徹;P.考夫曼;T.克里格;J.范坎佩恩
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01H1/00
• 分類號: G01H1/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強;郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種用于監測燃氣輪機運行的方法，其中，在燃氣輪機運行期間，通過設在構件上的加速度傳感器檢測構件振動，以及，由加速度傳感器發送和處理的信號，借助多個頻帶確定多個信號段。

背景技術

這種監測方法經常使用在燃氣輪機中，因為在氣體和液體燃料燃燒時可能發生燃燒振蕩，它們能將燃燒腔周圍的構件置于運動狀態。所述在燃燒腔周圍的構件在這里稱為燃燒室，這種燃燒振蕩不僅能在只有唯一的一個環形燃燒室的燃氣輪機中發生，而且也能出現在包括多個沿圓周均勻分布的管狀燃燒室的燃氣輪機中。這些管狀燃燒室英語名稱是“cans”。加速度傳感器提供一個信號，它一方面說明加速度的大小，以及另一方面說明燃燒室加速度的頻譜。

在現有技術中，連續的時間信號，在短的，例如小于一秒鐘的時程內，借助傅里葉變換處理為不連續的、體現相應時程的頻率信號。然后，將經處理的信號如此確定的頻譜再分為多個頻帶，并為每個頻帶確定各自的極限值。若在一個頻帶內出現了振幅超過相關極限值的振動，則向燃氣輪機運行者報警，如果需要，實施燃氣輪機的緊急停車，以防燃燒室發生損壞構件的振動。本專業技術人員將這種停車稱為“Trip”。

但是燃燒室的那些不引發“Trip”的加速度也可能導致結構的機械性損壞。在用陶瓷熱屏磚作內襯的環形燃燒室中，此時會在磚內產生裂紋，這對其穩定性和完整性造成負面影響。此外，通過高溫燃氣進入裂紋內會造成后繼損壞，例如形式上在磚的支承結構上生成氧化皮。

由于所述原因，燃燒室，尤其砌熱屏磚的環形燃燒室，按正常的時間間隔在檢查期間進行目視檢查。為的是應提前確定此類缺陷。然后，在存在這種缺陷的情況下，更換損壞的部件或構件。然而燃氣輪機的目視檢查需要有停車時間，它們降低燃氣輪機的可利用率。

事實表明，即使實施了目視檢查，也無法判斷損壞。在這種情況下沒有必要實施目視檢查。

發明內容

因此本發明要解決的技術問題是，提供一種監測燃氣輪機運行的方法，其中，可以避免燃氣輪機為了目視檢查迄今不必要的停車。

本發明的上述技術問題通過一種按權利要求1特征所述的方法得以解決。

在按本發明用于監測燃氣輪機運行的方法中，在燃氣輪機運行期間，通過設在構件上的加速度傳感器檢測構件振動，以及，將以加速度傳感器發送的信號為基礎、體現加速度的信號，借助一個頻帶或借助多個頻帶再分成一個信號段或多個信號段，本發明規定，通過計算那些時程確定總的振動持續時間，在這些時程內，各信號段內的最大振幅大于相關的頻帶專有極限值。優選地，所述構件設計為燃燒室，所以由設置在燃燒室上的傳感器檢測燃燒室振動和/或燃燒室加速度。然后，由傳感器提供的信號，在短的，通常小于一秒鐘的時程內，借助傅里葉變換進行處理，并作為體現該短的時程的加速度信號接著被進一步處理。

由經過處理的信號，與頻帶有關地，通過一個用振動持續時間加權的相應于時程的計數，確定總的振動持續時間。與是否計算時程或確定總的振動持續時間無關，只考慮那些時程，亦即在這些時程內，在帶來故障的頻帶內出現大于相關的頻帶專有極限值的振幅。這些頻帶專有極限值，可以比觸發“Trip”的極限值小。也有可能，頻帶的所有極限值同樣大小。

本發明因而基于下述認識：并非所有具有較大振幅的頻率對于振動構件及其相鄰構件都是有害的。就此而言，本發明提供一種濾出這種振幅的解決辦法。

為了優選地不提前達到最大允許的總振動持續時間或計數極限值，規定，由經過處理的信號選出唯一的一個信號段，在該信號段持續時間內可能出現造成故障的振幅。換句話說：本發明不考慮那些頻帶，它們的頻率盡管有比較大的振幅，也不會損壞燃氣輪機構件。

作為其替代方式，也可以為那些其中出現無害頻率的頻帶賦予一個極限值，它選擇為如此之大，以致根本達不到此極限值。因此就這些頻帶而言，決不會出現應累加到總振動持續時間內的振動持續時間。

采用所建議的解決辦法，可以避免燃氣輪機不必要的停車和因為不必要的停車造成無法判斷的檢查，其結果是可以提高燃氣輪機的可利用率。

因此只累加那些處于一個對于構件，尤其對于燃燒室關鍵性的頻帶內的加速度。若出現的加速度處在其他非關鍵性的頻帶內，則按本發明不予考慮。

在從屬權利要中說明本發明有利的設計和進一步發展。它們可以按任意方式互相組合。