基于FA-LSTM的燃气轮机燃烧室故障演化趋势预估

燃气轮机高温部件的故障发生率高、隐蔽性强、破坏性大,且故障发生后维修成本高、维修难度大。研究一种故障演化趋势预估方法对于维修人员及时维修和制定维修决策具有重大意义。介绍了一种基于FA-LSTM的故障演化趋势预估方法,结合燃烧室退化机理采用因子分析法(FA)构建健康因子(HI)用于衡量燃机燃烧室的健康状态。利用长短时记忆神经网络(LSTM)特有的处理时间序列数据的能力,预测燃烧室故障演化趋势。以某型燃气轮机为研究对象,并将所提方法与其它6种传统机器学习方法对比,本方法的预测结果MAE和RMSE均最低,能实现准确的退化趋势预测,为短期维护提供有效依据。

燃气轮机压气机进气滤网高压差原因分析及解决对策

杂质对于燃气轮机压气机的运行会形成较多的不利因素,严重的会威胁到压气机的运行环境。为此提出对燃气轮机压气机进气滤网高压差原因分析及解决对策。简述了燃气轮机压气机运行及性能,从自清反吹系统失灵,杂物、污染物过多以及滤网材料、结构问题等3个方面,对进气滤网出现高压差原因进行分析。针对原因对其进行多层级控制空气流量,定期清洗、更换滤网,自清反吹系统周期性维护。在此基础之上,设定优化压气机材料和结构,并采用安装自适应实时高压差报警设备来进行高压差的控制巩固,稳定燃气轮机压气机的运行环境,延长使用寿命。

燃气轮机部分主重要阀门健康监测技术综述

阀门作为燃气轮机控制系统的重要组成部件,其健康状况直接影响机组运行情况,阀门一旦发生故障,轻则停机检修,重则出现安全事故,因此近年来对燃机阀门等执行机构的监测研究引起重视。本文介绍了燃气轮机机组中部分主重要阀门的结构及其作用,给出阀门的数学模型,并讨论了一些应用在阀门故障监测的技术。结合当下故障诊断技术对未来燃气轮机阀门诊断技术做出展望与建议。

M701F4燃气轮机轴承振动异常分析及处理

相较于蒸汽轮机,燃气轮机只有轴承振动测点、润滑油温度测点,缺少轴向位移、胀差等测点,导致燃气轮机机组出现异常振动时,故障原因排查困难,一般在短时间内难以找到振动发生的诱因,且故障诊断准确率低,但出现故障的偶然性很大。基于此,以M701F4燃气轮机轴承振动异常为研究对象,首先分析了轴振动测量的作用与M701F4燃气轮机的轴承配置,其次剖析振动异常的原因及检查结果,最后提出了轴承振动异常的预防措施,旨在更好地发挥M701F4燃气轮机轴承的性能,提高其运作效率。

融合热力学模型与人工智能的燃气轮机压气机典型故障预警方法研究

为实现压气机叶片积垢和喘振故障的提前预警,提出了一种融合热力学模型与人工智能的燃气轮机压气机典型故障预警方法。根据模块化思想搭建燃气轮机热力学性能仿真模型,并利用燃气轮机实际运行数据完成模型的动态标定,形成高精度燃气轮机性能分析模型,实现排气流量、透平进口温度、燃气轮机热耗率等关键指标的计算。在热力性能仿真模型的基础上,结合压气机典型故障专家经验及专业知识确定影响压气机故障的主要特征参数,抽象表征出压气机叶片积垢和喘振的预警模型。选取历史健康数据,采用人工神经网络算法对模型进行训练,获取偏差曲线,通过监测预警模型输出预测值与测量值之间的偏差变化,实现压气机典型故障的提前预警,给出了某GE 9F型燃气轮机压气机的实测数据的有效性验证实例。结果表明:该方法能精准捕捉压气机叶片积垢和喘振故障,相对于传统阈值报警方式,提高预警的时间窗口。该研究成果可直接在燃气轮机电厂侧部署,实时为运维人员的检修和维护决策提供指导。

基于Simscape的燃气轮机燃料控制阀建模及故障分析

目前国内对燃气设备的研究中,针对控制阀等阀门设备的研究仍有欠缺,其模型大多停留在单个的液压阀门或液压缸研究。对此,利用Simulink/Simscape组件针对从PI控制器到燃气管道的整个燃气轮机燃料控制阀进行建模,并针对固定节流孔堵塞、滑阀阀芯磨损、液压油污染等故障进行模拟分析,探讨其故障形式及原因。结果表明:喷嘴挡板阀单侧固定节流孔堵塞、滑阀阀芯的磨损以及液压油中的杂质均会不同程度地造成阀门的响应迟缓,甚至堵塞卡滞。最后,针对当前电厂对阀门数据的监测提出如下建议:可以根据实际运行状况使用电反馈伺服阀引入伺服阀阀芯位移信号及液压缸活塞位移等参数的监控以便更好地判断阀门健康状态。

分轴燃气轮机气路故障模拟研究

针对燃气轮机结构复杂及气路故障预测困难的问题,以某型分轴燃气轮机为对象,构建了整体模型及故障诊断模型,仿真结果表明,可以将其用于研究故障情况下的燃机运行特性,为燃机气路故障诊断应用奠定了基础。

冷热态对燃气轮机起动性能的影响

以燃气轮机整机起动试验数据为基础,定量分析燃气轮机冷热态对起动性能,包括整机点火成功转速、起动过程三个阶段时间、升转速率、压气机压比及动力涡轮出口温度的影响,初步探讨了影响机理。

基于神经网络燃机进气系统滤网压差预测模型研究

针对由于风速、风向、温度、湿度、降雨、降雪、沙尘、生物聚集等运行工况恶劣而造成的燃气轮机进气过滤器失效的问题,提出一种基于人工智能的燃气轮机进气系统压差的预测研究,建立了压差预测的神经网络模型。结果表明,该方法预测精度较高,可用于滤网压差的预测。通过对燃气轮机滤网差压进行综合预测与评估,当燃机进气滤网压差突变时,提前做好准备,及时更换滤网或进行滤网反吹,提高了燃气轮机发电机组的经济性、安全性和稳定性。

环境温度对PG6111FA型燃气轮机影响的分析

针对燃气轮机机组在夏季高温环境下长时间运行时,无法达到进气温度的要求,造成机组出力严重受限,影响其调峰能力的问题,文章以PG6111FA型燃气轮机机组为例,分析环境温度对燃气轮机负荷影响的原因及对联合循环发电机组出力的影响,并提出利用进气冷却装置对压气机进气温度进行冷却来提高燃气轮机出力的解决措施。

燃气轮机气路故障诊断技术综述

在燃气轮机运行时,一旦发生故障将会给机组的安全性和经济型带来巨大影响,因此对其故障诊断技术进行研发极为重要。针对现有的基于数据驱动、基于热力模型以及基于知识的诊断方法,讨论3种方法的特点以及进展。介绍融合诊断方法,探讨该领域面临的问题和未来可能的发展方向。

某型燃气轮机启动故障原因分析与处理

燃气轮机是一种高效、可靠、灵活的动力设备,在发电领域的应用越来越广泛。相较于传统的燃煤发电,燃气轮机发电具有环保、高效、灵活等优点。燃气轮机可以快速启动、停机,适应电网负荷变化,同时尾气排放相对清洁,对环境污染小,具有良好的经济效益、环境效益。燃气轮机启动过程中的故障占据燃气轮机各类故障的前列。本文针对某型燃气轮机启动过程的故障现象结合燃气轮机相关系统的结构原理,采用思维导图方式进行系统分析,最后按照由易到难的方式逐级排查快速定位和排除故障。为燃气轮机故障的排查与处理提供借鉴。

AE94.2型燃气轮机能效提升技术改造专项分析

目前,燃气轮机的能效提升越来越引起重视,对热通道部件的升级改造也成为能效提升的重要途径。结合先进的材料技术和多样的冷却形式,延长热通道部件的检修间隔和寿命,降低燃气轮机的热耗率,减少耗气量,从而节省天然气费用,增加经济效益。

空冷汽轮发电机喘振现象的分析及处理

为解决燃气-蒸汽联合循环分轴机组启动过程中空冷汽轮发电机单侧进风温度异常升高问题,通过分析该类型机组的汽轮机在冲转升速过程空冷汽轮发电机两端进风温度的温升、发电机端部声音、端盖振动情况、发电机密闭式空气循环通风系统,发现空冷汽轮发电机两端冷却风机具有并联运行轴流风机的特点,某些情况下会发生旋转失速或喘振现象,提出升速过程空冷发电机单侧进风温度快速异常升高是密闭式循环空冷发电机喘振的重要特征。采取相应措施,基本解决了同类型空冷汽轮发电机单侧进风温度异常升高问题,对新建或已投运的同类型机组有借鉴意义。

基于智能预警和自动控制提高9E燃气轮机火焰信号可靠性的方法

DLN1.0改造后,9E燃气轮机热态启动过程中燃烧室二区频繁出现火焰信号闪烁、信号丢失的问题,影响机组安全。针对该问题,通过系统分析火焰信号闪烁机理,基于智能预警和自动控制程序,通过加热方式提高9E燃气轮机火焰信号探测的可靠性,消除火焰信号闪烁隐患。

燃气轮机控制系统的实时监测与故障诊断方法研究

燃气轮机控制系统的可靠性和安全性对于电力系统的稳定运行至关重要。传统的定期检修和事后诊断方法难以满足燃气轮机日益复杂的控制需求,为此提出一种面向燃气轮机控制系统的实时监测与故障诊断方法。该方法综合利用数据采集、特征提取、状态评估和智能诊断等技术,全面监测和快速诊断燃气轮机控制系统。通过搭建实验平台,设计典型工况和故障场景,全面评估系统性能。实验结果表明,该方法能够准确识别燃气轮机控制系统的运行状态,及时发现和定位潜在故障,诊断精度高、响应速度快,为燃气轮机控制系统的安全运行提供了有力保障。

基于继电器柜凝露成因及防治措施分析

本文以东莞某电厂入夏后继电器柜凝露问题为引,详细说明凝露的危害,分析凝露产生的原因,通过搭建凝露观测系统,追踪观察各继电器柜所在房间的温湿度变化,并整合调研数据,针对凝露问题提出建议和防治措施。

M701F4改进型燃气-蒸汽联合循环中低压合缸机组冷态快速启动优化

为解决M701F4改进型燃气-蒸汽联合循环中低压合缸机组冷态启动时间长约12 h的问题,通过分析该类型机组在启动前的冷态倒暖、启机过程、机组振动、高压缸膨胀及高压缸胀差等情况,并利用机组检修机会,清理轴封及高压缸内脱落变形残留物,同时采用一些创新方案,从邻机高参数疏水管路接引蒸汽作为冷态倒暖汽源,提高倒暖参数,结合近中压缸启动方式,汽轮机冲转升速至全速后尽快并网,有利于高压缸多进蒸汽带负荷暖缸,开机过程用预测高压缸胀差控制带负荷暖缸速度等办法,将机组冷态开机时间缩短至3 h左右,极大缩短同类型燃气轮机联合循环发电机组冷态启动时间,对中低压合缸机组的优化设计或技术改造有借鉴意义。

AE94.3A联合循环机组自动启停技术实施

某电厂安萨尔多AE94.3A燃气-蒸汽联合循环调峰机组,在投入商业运行初期,运行人员在机组启停过程中有过多次误操作,导致机组跳闸。在原有集散控制系统(DCS)的基础上进行了自动启停(automatic procedure startup and shutdown,APS)技术升级改造,从而降低了运行人员的工作强度,减少误操作,对机组长期的安全稳定运行有重大意义。本文围绕某电厂安萨尔多AE94.3A联合循环机组自动启停技术项目的实施,介绍了自动启停技术整体设计框架,并对各功能断点进行了分层解析,最终对项目碰到的难点进行分析,提出了解决方案。

燃气轮机PECC燃气调节阀自主维修方法研究

燃气轮机在海上石油平台应用广泛,某燃气轮机配置的PECC燃气调节阀控制精度高、反馈迅速,是燃气轮机的关键部件。对PECC燃气调节阀的维护方法展开研究,对其关键密封进行国产化替代并对执行器进行模拟测试。现场运行测试证明,本次PECC燃气调节阀的自主维修取得圆满成功,可供同类机组的维修、维护提供借鉴。