Способ контроля технического состояния газотурбинной установки Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к газотурбостроению, в частности к способам диагностики технического состояния турбомашик.

Целью изобретения является повышение надежности контроля установки, снабженной двумя выхлопными патрубками.

На чертеже представлена система контроля технического состояния газотурбинной установки (ГТУ).

Собственно газотурбинная установка содержит входной патрубой 1 для подачи воздуха в компрессор 2, камеру сгорания 3, коллектор 4 для подачи топлива в камеру сгорания 3, турбину 5 высокого давления со ступенями 6 и 7 для привода компрессора

10

ных температур газа по патрубкам 11 и 12 получают полную температуру газа на выходе из турбины 8. В блоке 17 регистрируют значение отношения полной температуры газа на выходе из «турбины 8, полученной в блоке 16, к полной температуре воздуха, полученной по измерениям датчика 13, а в блоке 18 - значение исходной величины разницы температур газа по выхлопным патрубкам 11, 12 - utg, , полученной по измерениям температуры газа датчиками 14 и 15. 5 При необходимости контроля технического состояния газотурбинной установки .проводят измерение температур воздуха и газа датчиками 13-15 в входном патрубке 1 и выходных пат2, турбину 8 низкого давления со сту- 20 РУбках 11 и 12. Изменяют расход топливного газа через коллектор 4 в камеру сгорания 3 и по блоку 17 ус- патрубки 11 и 12 турбины 8.танавливают такой режим работы агпенью 9 для привода, например нагнетателя природного газа 10, выхлопные

ных температур газа по патрубкам 11 и 12 получают полную температуру газа на выходе из турбины 8. В блоке 17 регистрируют значение отношения полной температуры газа на выходе из «турбины 8, полученной в блоке 16, к полной температуре воздуха, полученной по измерениям датчика 13, а в блоке 18 - значение исходной величины разницы температур газа по выхлопным патрубкам 11, 12 - utg, , по

Изобретение относится к области диагностики технического состояния турбомашин и позволяет повысить надежность контроля установки. В процессе контроля производят измерение температур воздуха и газа датчиками 13, 14 и 15 в входном патрубке 1 и выхлопных патрубках 11 и 12. Изменяя расход топлива в камере 3 сгорания, устанавливают режим работы установки, соответствующий отношению среднего значения температур в патрубках 11 и 12 к температуре воздуха на входе, полученному в начале эксплуатации. Указанное отношение вычисляется в блоке 17. В блоке 18 определяется текущая разница температур ΔТ_ВЫХ в выхлопных патрубках, а в блоке 19 - изменение неравномерности температуры газа на входе в турбину по соотношению ΔδТ_вых=К(ΔТ_вых - ΔТ°_вых), где ΔТ°_вых - разница температур в выхлопных патрубках, измеренная в начале эксплуатации

К - постоянный коэффициент, зависящий от типа газотурбинной установки. 1 ил.

Во входном патрубке 1 перед комп рессором 2 установлен датчик 13 пол- ной температуры воздуха на входе в компрессор 2, в выхлопных патрубках 11 и 12 турбины 8 установлены датчик 14 и 15 полной температуры газа по патрубкам 11 и 12. При регенератив- ном исполнении ГТУ датчики 14 и 15 устанавливают перед регенератором. Датчики 14 и 15 полных температур выведены на блок 16 полной температуры газа на выходе из турбины 8, ос- редненной по измерениям температуры газа датчиками 14 и 15. Датчик 13 полной температуры воздуха и блок 16 полной температуры газа соединены с блоком 17 отношения полной температуры газа на выходе из турбины 8 к полной температуре ва:здуха в патрубке 1. Датчики 14 и 15 соединены также с блоком 18 разницы полных температур газа между выхлопными патрубками 11 и 12. Блок 18 соединен с блоком 19, регистрирующим изменение в процессе эксплуатации величины неравномерности поля температур на входе в турбину высокого давления 5.

Система контроля работает еле- дующим образом.

В начальный период эксплуатации газотурбинную установку выводят на установившийся режим работы. Датчиками температур 13- 15 проводят замер полных температур воздуха в патрубке и газа в патрубках 11 и 12. В блоке 16 путем осреднения измерен

регата, чтобы величина отношения полной температуры газа после турбины 8, полученная осреднением в блоке 16 температур по датчикам 14 и 15, к полной температуре воздуха по датчику 13, была равна значению этого отношения, зафиксированному в начальный период эксплуатации в блоке 17. В блоке 18 определяют фактическую разницу температур газа между выхлопными патрубками 14 и 15 вых по измерениям датчиками температур 14 и 15 на этом режиме.

Изменение фактического значения неравномерности температурного поля на входе в турбину 5 cTt g от его исходного значения в начальный период эксплуатации определяют в блоке 19 по разнице между фактическим значением, разницу полных температур газа - ut между патрубками 1 1 и 12 и ее исходным значением t, в начальный период эксплуатации по следующему соотношению

K(/3t

- t

ВЫХ

Формула изобретения Способ контроля технического состояния газотурбинной установки по сигналу изменения неравномерности температуры газа на входе в турбину, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности контроля установки, снабженной двумя выхлопными патрубками, дополнительно измеряют температуру воздуха на входе в установку и температуру газа в выхлопных патрубках на режиме постоянного отношения среднего значения температуры газа в патрубках к температуре воздуха на входе в установку, а сигнал изменения неравномерности температуры газа на входе в турбину йЛр определяют исходя из соотношения

dcTt ft. K(ut

6ЫЖ

- At

Bkllr

90542

где и t gwA

10

At

eiix

К 6

текущая разница температур в выхлопных патрубках;

разница температур в выхлопных патрубках, измеренная в начале эксплуатации;

постоянный коэффициент, зависящий от типа газотурбинной установки.