[發明專利]壓縮機葉片監測系統

有效

• 申請號: 201410470199.4
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN104454606B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 余利杰;A.安薩里;V.V.巴達米;J.T.布利斯;R.查哈;R.古普塔
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 嚴志軍,肖日松

技術領域

本文公開的主題涉及壓縮機。更具體而言，本文公開的主題涉及壓縮機中的監測構件。

背景技術

壓縮機如燃氣渦輪壓縮機從空氣源接收入口空氣，且壓縮該空氣，以便其隨后可在燃燒室中與燃料組合。由壓縮空氣和燃料混合物的燃燒產生的氣體然后用于迫使葉片在燃氣渦輪內旋轉，且因此，在聯接到那些葉片的軸上做機械功。隨時間變化，燃氣渦輪壓縮機的部分可變為受損的。燃氣渦輪壓縮機葉片例如可由入口空氣中的顆粒、外來物體和/或腐蝕性元素，以及壓縮機操作期間的過度的高循環和低循環疲勞而變得受損。對燃氣渦輪壓縮機葉片的破壞可導致燃氣渦輪操作中的低效和/或壓縮機中的不需要的振動。在一些情況下，壓縮機葉片損壞可導致一個或更多個葉片的脫出，從而導致對壓縮機的災難性破壞。

發明內容

本發明的各種實施例包括一種系統，其包括：至少一個計算裝置，其構造成通過執行包括以下的動作來監測渦輪機系統中的壓縮機葉片：以限定的間隔提取關于壓縮機葉片的到達時間(TOA)數據；使渦輪機操作狀態與TOA數據相關聯；提取渦輪機的啟動或停機期間關于壓縮機葉片的共振數據，并且提取渦輪機的穩態操作期間關于壓縮機葉片的靜態偏轉和末梢間隙數據；基于提取的共振數據、提取的靜態偏轉和末梢間隙數據和渦輪機操作狀態與TOA數據之間的關聯來產生基準壓縮機葉片比較水平；和反復地提取更新的TOA數據且使用更新的TOA數據以限定的間隔執行關聯、共振數據、靜態偏轉和末梢間隙數據的提取，以產生更新的基準壓縮機葉片比較水平。

本發明的第一方面包括：系統，其具有：至少一個計算裝置，其構造成通過執行包括以下的動作來監測渦輪機系統中的壓縮機葉片：以限定的間隔提取關于壓縮機葉片的到達時間(TOA)數據；使渦輪機操作狀態與TOA數據相關聯；提取渦輪機的啟動或停機期間關于壓縮機葉片的共振數據，并且提取渦輪機的穩態操作期間關于壓縮機葉片的靜態偏轉和末梢間隙數據；基于提取的共振數據、提取的靜態偏轉和末梢間隙數據和渦輪機操作狀態與TOA數據之間的關聯來產生基準壓縮機葉片比較水平；和反復地提取更新的TOA數據且使用更新的TOA數據以限定的間隔執行關聯、共振數據、靜態偏轉和末梢間隙數據的提取，以產生更新的基準壓縮機葉片比較水平。

本發明的第二方面包括一種系統，其具有：燃氣渦輪機，其包括具有多個葉片的壓縮機；和至少一個計算裝置，其構造成通過執行包括以下的動作來監測壓縮機：以限定的間隔獲得關于壓縮機中的多個葉片中的一個的到達時間(TOA)數據；使燃氣渦輪機的操作狀態與TOA數據相關聯；提取燃氣渦輪機的啟動或停機期間關于多個壓縮機葉片中的一個的共振數據，并且提取燃氣渦輪機的穩態操作期間關于多個壓縮機葉片中的一個的靜態偏轉和末梢間隙數據；基于提取的共振數據、提取的靜態偏轉和末梢間隙數據和燃氣渦輪機操作狀態與TOA數據之間的關聯來產生基準壓縮機葉片比較水平；和反復地獲取更新的TOA數據且使用更新的TOA數據以限定的間隔執行關聯，共振數據、靜態偏轉和末梢間隙數據的提取，以產生更新的基準壓縮機葉片比較水平。

本發明的第三方面包括：計算機程序產品，其包括程序代碼，程序代碼當由至少一個計算裝置執行時導致該至少一個計算裝置通過執行包括以下的動作來監測渦輪機系統中的壓縮機葉片：以限定的間隔提取關于壓縮機葉片的到達時間(TOA)數據；使渦輪機操作狀態與TOA數據相關聯；提取渦輪機的啟動或停機期間關于壓縮機葉片的共振數據，并且提取渦輪機的穩態操作期間關于壓縮機葉片的靜態偏轉和末梢間隙數據；基于提取的共振數據、提取的靜態偏轉和末梢間隙數據和渦輪機操作狀態與TOA數據之間的關聯來產生基準壓縮機葉片比較水平；和反復地提取更新的TOA數據且使用更新的TOA數據以限定的間隔執行關聯、共振數據、靜態偏轉和末梢間隙數據的提取，以產生更新的基準壓縮機葉片比較水平。

一種系統，包括：至少一個計算裝置，其構造成通過執行包括以下的動作來監測渦輪機中的壓縮機葉片：以限定的間隔提取關于該壓縮機葉片的到達時間(TOA)數據；使渦輪機操作狀態與該TOA數據相關聯；提取該渦輪機的啟動或停機期間關于該壓縮機葉片的共振數據，并且提取該渦輪機的穩態操作期間關于該壓縮機葉片的靜態偏轉和末梢間隙數據；基于提取的共振數據、提取的靜態偏轉和末梢間隙數據和該渦輪機操作狀態與該TOA數據之間的關聯來產生基準壓縮機葉片比較水平；和反復地提取更新的TOA數據且使用該更新的TOA數據以該限定的間隔執行關聯、該共振數據、靜態偏轉和末梢間隙數據的提取，以產生更新的基準壓縮機葉片比較水平。