[發明專利]燃氣輪機燃燒室熱聲振蕩在線監測系統

有效

• 申請號: 202110547040.8
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113176094B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 楊世錫;黃沁妮;顧希雯;何俊;屠瑤;俞維文;黃海舟;張宇明;隋永楓;吳崢峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14;G01D21/02
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 鄭磊

1.一種燃氣輪機燃燒室熱聲振蕩在線監測系統，其特征在于，包括傳感器組件、數據采集器和上位機；

所述燃氣輪機燃燒室中的每一個火焰筒上均安裝有所述傳感器組件，每一組傳感器組件包括一個壓力脈動傳感器、一個振動加速度傳感器和一個紅外高溫傳感器；所述壓力脈動傳感器設置于火焰筒上火檢點的同一圓截面處，用于測量燃燒室的壓力脈動信號；所述振動加速度傳感器設置于火焰筒端蓋處，用于測量燃燒室結構件的振動加速度信號；所述紅外高溫傳感器設置于火焰筒上的火檢點處并深入火檢點，用于測量燃燒室火焰溫度信號；

所述數據采集器用于實時采集所述燃氣輪機燃燒室中各傳感器組件的電信號，并將其轉換為數字信號，獲得多屬性多狀態的實時檢測數據；

所述上位機用于獲取和存儲所述數據采集器采集的實時檢測數據，并進行多域分析和故障預警；

所述上位機中設有數據采集模塊、故障預警模塊、數據存儲模塊和監測分析模塊；

所述數據采集模塊用于進行采集模塊設置、采集通道設置和采樣參數設置，使采集參數與現場實際采集設備相匹配，保障準確無誤地讀取采集數據；

所述故障預警模塊用于對采集到的數據進行預處理，實現異常數據修復和工況劃分，并通過預先設定的報警策略進行故障預警；

所述數據存儲模塊用于根據預先設置的數據存儲策略分別將不同類型的數據存儲于對應類型的數據庫中；所述數據庫的類型包括故障數據庫、歷史數據庫、啟停數據庫和自定義數據庫；

所述監測分析模塊用于對數據庫中的數據進行可視化展示和進一步的信號分析，以直觀顯示燃燒室運行狀態；所述信號分析方法包括時域分析、頻域分析和時頻分析；

所述報警策略包括劃分頻帶報警、過程量報警和組合報警；所述劃分頻帶報警中，將監測到的壓力脈動和振動加速度快變信號進行傅里葉分析，分別劃分頻段，在各頻段內進行超限分析，用以評估燃燒穩定性；所述過程量報警中，針對溫度慢變信號在時域上直接設置閾值進行報警；所述組合報警中，結合多個通道報警分析，計算多個通道報警狀態的與或邏輯結果，按照設定的多通道報警條件發出報警。

2.如權利要求1所述的燃氣輪機燃燒室熱聲振蕩在線監測系統，其特征在于，對正常數據進行稀疏處理后再存儲于歷史數據庫，以解決采集數據量過大的問題。

3.如權利要求2所述的燃氣輪機燃燒室熱聲振蕩在線監測系統，其特征在于，所述時域分析包括時域波形圖和時域特征趨勢圖，所述頻域分析包括FFT分析和包絡譜分析，所述時頻分析包括瀑布圖和短時FFT分析。

4.如權利要求3所述的燃氣輪機燃燒室熱聲振蕩在線監測系統，其特征在于，所述報警狀態的判斷需設置確認延時，使警告狀態或危險狀態至少維持一定時間才確認有效，避免干擾信號產生誤報警。