基于改进型强跟踪卡尔曼滤波的燃气轮机组气路故障诊断研究

针对燃气轮机组气路故障诊断易受时变噪声干扰以及突变故障诊断精度不高等问题,本文提出一种基于改进型强跟踪卡尔曼滤波的燃气轮机组气路故障诊断方法。该算法通过引入气路部件先验知识,合理分配各通道的调节作用,从而提高了气路故障诊断的精度以及动态响应速度。以PG9171E型燃气轮机为研究对象,分别利用EKF(扩展卡尔曼滤波)、STF(强跟踪滤波)以及ISTF(改进型强跟踪滤波)对常见气路故障进行诊断,结果表明ISTF算法同时兼具良好的响应速度以及较高的精度。     

基于混合算法的燃气轮机多传感器故障诊断

为解决卡尔曼滤波算法难以实现燃气轮机多传感器故障诊断的难题,提出一种基于混合算法的燃气轮机多传感器故障诊断方法。首先,基于平方根容积卡尔曼滤波（SRCKF）算法构建了一组滤波器,每个滤波器对状态的最优估计被定义为故障检测因子用于传感器故障的特征提取;然后,利用基于密度的聚类算法对故障检测因子进行聚类以实现故障传感器的检测和隔离;最后,利用极大似然估计方法（MLE）实现故障传感器故障严重程度的估计。所提出的方法在GT25000三轴燃气轮机模拟机上进行了仿真验证,仿真结果表明：所提方法有效,多传感器故障诊断的准确率高于95%。     

燃气轮机异常检测技术的研究进展

考虑燃气轮机结构组成复杂、旋转部件服役环境恶劣以及多类型故障容易耦合等特点，如何提高系统/设备的异常检测性能是实现燃气轮机状态监测与健康维护的关键。本文概述了燃气轮机异常检测技术的发展历程，分别从气路性能参数、振动参数、油液分析/静电监测、多源信息融合等方面综述了燃气轮机异常检测方法的国内外研究进展。在此基础上，针对目前研究存在的问题与不足，从有效提高建模精度、解决气路分析方程欠定问题、丰富异常特征数据库、增加数据源信息、强化多源信息融合模式、深度挖掘隐含信息等多个角度分析了燃气轮机异常检测技术的发展方向。     

基于二次熵特征提取的燃气轮机气路诊断方法

针对现有燃气轮机气路故障预测诊断方法存在的问题,本文提出了一种基于二次熵特征提取的前向求解的新型气路诊断方法。通过案例分析表明,所提出的基于二次熵特征提取的气路诊断方法不依赖于故障样本集,也不受实际部件特性线的固有非线性形状变化的限制,具有良好的诊断适用性。燃气轮机气路可测参数基于香农熵与指数熵的二次特征提取后,在二维平面上有显著的类间分离度和类内聚合度,可使机组用户及运维人员简单方便的采用气路诊断策略来监测燃气轮机运行健康状况,便于全寿命周期健康管理。     

燃气轮机异常检测技术研究进展

考虑燃气轮机结构组成复杂、旋转部件服役环境恶劣以及多类型故障容易耦合等特点,如何提高系统/设备的异常检测性能是实现燃气轮机状态监测与健康维护的关键。本文概述了燃气轮机异常检测技术的发展历程,分别从气路性能参数、振动参数、油液分析/静电监测、多源信息融合等方面综述了燃气轮机异常检测方法的国内外研究进展。在此基础上,针对目前研究存在的问题与不足,从有效提高建模精度、解决气路分析方程欠定问题、丰富异常特征数据库、增加数据源信息、强化多源信息融合模式和深度挖掘隐含信息等多个角度展望了燃气轮机异常检测技术的发展方向。     

燃气轮机气路故障诊断技术综述与展望

气路故障是燃气轮机的主要故障形式,对燃气轮机安全性和经济性影响重大,因此研究气路故障诊断方法至关重要。总结了国内外燃气轮机气路故障诊断技术研究的发展现状,并对各种研究方法进行了归类,分别讨论了基于模型、基于数据和基于知识方法进行故障诊断的优势、进展、适用范围及3种方法互相结合的可能性,重点介绍了近年来新兴的深度学习和融合诊断方法,最后探讨了该领域值得进一步研究的问题和可能的发展方向。     

一种基于多运行工况点的强鲁棒性燃气轮机非线性气路诊断方法

通常准确的气路测量信息对于获取准确的衰退特征从而实现准确的燃气轮机气路诊断至关重要。由于气路传感器同部件一样,其性能也可能会衰退甚至发生故障,而产生一定的测量偏差并引起误导性的诊断结果。为解决诊断准确性高度依赖气路传感器可靠性的问题,本文提出了一种基于高斯数据调和原理与多运行工况点相结合的非线性气路诊断方法。该方法能有效地降低部件健康参数对传感器测量偏差的敏感性,适用于存在测量偏差的离线气路诊断情况。     

基于二次炳特征提取的燃气轮机气路诊断方法

针对现有燃气轮机气路故障预测诊断方法存在的问题，本文提出了一种基于二次嫡特征提取的前向 求解的新型气路诊断方法。通过案例分析表明，所提出的基于二次嫡特征提取的气路诊断方法不依赖于故 障样本集，也不受实际部件特性线的固有非线性形状变化的限制，具有良好的诊断适用性。燃气轮机气路可 测参数基于香农嫡与指数嫡的二次特征提取后,在二维平面上有显著的类间分离度和类内聚合度，可使机组用户及运维人员简单方便的采用气路诊断策略来监测燃气轮机运行健康状况，便于全寿命周期健康管理。     

基于LSTM常模式阵列的燃气轮机高温部件异常检测方法

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。研究一种异常检测方法，在高温部件故障早期及时发现部件异常并进行检修意义重大。本文介绍了一种基于LSTM常模式阵列异常检测方法，利用常模式思想提取出反映燃气轮机高温部件性能状态的特征映射，通过LSTM特有的处理时间序列数据的能力，建立LSTM常模式阵列异常检测方法实现高温部件故障早期异常状态灵敏识别。在实际数据上进行方法有效性验证，并与西门子的基于排温保护逻辑的异常检测方法对比，证明了基于LSTM常模式阵列异常检测方法的灵敏性和有效性。     

基于SA-PSO混合优化算法的燃气轮机气路故障诊断方法研究

为了对燃气轮机进行有效的气路状态监测和故障诊断,提出一种基于模拟退火与粒子群混合优化的燃气轮机气路故障诊断新方法。采用快速模拟退火算法设计粒子生成器,用生成的初始粒子群进行全局的粗糙搜索,再利用粒子群算法对特定区域进行重点搜索,最终获得精确解。该方法结合了遗传算法的全局搜索能力和粒子群优化算法的高效率,比原始的粒子群优化算法迭代次数更少,可减少50%的诊断时间。此方法对单部件的诊断精度可达到0.1%,多部件的诊断精度可达到1%。     

热轧加热炉掺烧天然气互换性研究

为解决煤气资源短缺问题,使用天然气置换焦炉煤气,热轧加热炉现用燃气为高焦混合煤气,拟采用高天焦转作为置换气置换基准气高焦混合煤气,对置换气华白数、燃烧势及离焰互换指数、回火互换指数及黄焰互换指数进行了计算,从而判断高天焦转混合气对高焦混合煤气的可互换性.计算结果表明在给定的天然气配比条件下,不具备可互换性,故对置换气中各气体重新进行配比计算,得出在满足互换性条件下,天然气用量的极限值.     

燃气轮机在我国天然气管道行业的应用现状

我国天然气管道建设的迅速发展带动了燃气轮机在国内的应用。本文全面总结了用于管道压缩机驱动的燃气轮机在国内的应用现状,分析了燃气轮机在我国管道行业中的应用特点以及运行中存在的问题,并对未来燃气轮机在管道应用中需要关注的问题进行了展望。     

燃气喷嘴结构对天然气发动机混合气均匀性的影响研究

针对稀薄燃烧大缸径天然气发动机提高燃气混合均匀性开展研究,利用三维CFD软件比较分析了不同结构的燃气喷嘴其下游混合气的均匀性。研究表明:喷嘴结构对天然气与空气的混合均匀性有明显影响;并优选出了适合研究机型的喷嘴结构。同时分析了喷嘴结构对燃气流通特性和气道流通性的影响。     

车用天然气燃气喷射器性能的试验研究

采用天然气燃气喷射器试验装置,以空气代替天然气,对燃气喷射器喷头的不同孔径、孔数,喷头座天然气量孔和流道的不同孔径,以及天然气供气管路的不同管径和管长,做了气体流量随供气压力而变的试验研究.试验结果表明,天然气喷头的孔径和孔数对燃气的流量影响不大,其孔径与气孔分布,应主要从天然气与助燃空气的充分混合来考虑;而喷头座,除...     

呼图壁储气库气井冲蚀规律初探

对于地下储气库而言,由于强注强采,高速流动的气体对管柱产生的冲蚀磨损是影响气井管柱寿命的重要因素。针对气井冲蚀问题,研究了材料冲蚀的不同内在机理,包括微切削理论、基于单点冲蚀的切削模型、锻造挤压理论、变形磨损理论、二次冲蚀理论和弹塑性压痕破裂理论。结合呼图壁储气库气井实际管柱结构与生产状况,认为微切削理论和变形磨损理论是主要的冲蚀破坏机理,并指出了管柱和井下工具不同部位所适用的不同的破坏机理。分析了造成气井冲蚀的影响因素,主要包括粒子的冲蚀角度、冲蚀速度、粒度、砂粒含量以及材料的硬度、弹性模量、类型、腐蚀对冲蚀的影响、环境温度等,并针对呼图壁储气库的实际情况,提出了减少甚至避免气井冲蚀的具体防护措施。呼图壁储气库优选的改良型13Cr气井管柱,具有良好的耐冲蚀性能。     

关于燃气锅炉燃气爆炸事故的探讨

针对燃气锅炉点火期间容易发生爆炸的情况,结合案例分析了烟箱结构、吹扫设置、运行、调试检修对燃气锅炉使用安全性的影响,并针对目前燃气锅炉现状,对吹扫的设置、控制柜的安装、锅炉结构、调试检修提出了相应的建议,对相关的燃气锅炉技术规范提出了修改建议.     

燃气轮机改烧焦炉煤气的适应性研究

AGT-25燃气轮机改烧焦炉煤气具有很好的经济性和市场前景,有必要开展适应性研究,包括焦炉煤气喷嘴、双燃料系统和燃料切换控制程序.对焦炉煤气喷嘴结构进行了数值模拟,选出两种喷嘴结构开展部件燃烧试验,对比确定装机的喷嘴方案.按研究结果更换焦炉煤气喷嘴和双燃料系统,增加燃料切换控制程序,实现了燃气轮机以焦炉煤气为主燃料的工...     

凝析气藏工业气流影响因素分析

凝析气藏在气田开发中占有重要地位,具有较高的经济价值。严格执行工业气流标准是确保气藏地质储量具有开发效益的前提,而DZ／T0217—2005《石油天然气储量计算规范》没有明显体现凝析油对凝析气藏工业气流的影响。根据凝析气藏工业气流计算模型,以西部某凝析气藏各项参数情况为例,定量分析了各种因素对凝析气藏工业气流的影响。结果表明：①与干气藏相比,凝析气藏的工业气流还受凝析油价格、凝析油含量和轻烃回收费的影响;②凝析气藏的工业气流随天然气价格、凝析油价格、凝析油含量的增加而减小,随气藏埋藏深度、轻烃回收费、递减率的增加而增加;③最敏感因素是气藏埋藏深度,其次是天然气价格、凝析油价格和凝析油含量．轻烃回收费和递减率的变化影响较小。本文提出的方法也适用于含硫化氢等复杂成分气藏工业气流的影响因素分析。