发明名称 一种基于排温测点相关性的燃机燃烧系统在线监测方法
摘要 一种基于排温测点相关性的燃机燃烧系统在线监测方法,本发明涉及燃机燃烧系统在线监测方法。本发明是要解决现有技术无法实现燃烧系统早期预警的问题,而提出的一种基于排温测点相关性的燃机燃烧系统在线监测方法。该方法是通过步骤一、n个温度测点在t时刻测得温度;二、得到<img file="DDA0000795421720000011.GIF" wi="40" he="62" />和<img file="DDA0000795421720000012.GIF" wi="69" he="78" />三、根据步骤二得到的<img file="DDA0000795421720000013.GIF" wi="41" he="62" />和<img file="DDA0000795421720000014.GIF" wi="40" he="74" />确定<img file="DDA0000795421720000015.GIF" wi="86" he="93" />四、定义关系系数<img file="DDA0000795421720000016.GIF" wi="231" he="98" />五、α<sub>i</sub>的范围为[α<sub>i1</sub>,α<sub>i2</sub>];六、将上限α<sub>i1</sub>、下限α<sub>i2</sub>和α<sub>i</sub>作为极半径在极坐标内以<img file="DDA0000795421720000017.GIF" wi="130" he="142" />为极角描点,并将所描点从i=1至i=n用直线顺次连接起来,再用直线连接i=1和i=n处所描的点,得到一个封闭的多边形;若极半径α<sub>i</sub>的范围为[α<sub>i1</sub>,α<sub>i2</sub>],则燃气轮机处于正常运行状态等步骤实现的。本发明应用于燃机燃烧系统在线监测领域。
申请公布号 CN105114977A 申请公布日期 2015.12.02
申请号 CN201510556994.X 申请日期 2015.09.02
申请人 哈尔滨工业大学 发明人 刘金福;刘娇;万杰;王彦飞;李飞;于达仁
分类号 F23M11/04(2006.01)I 主分类号 F23M11/04(2006.01)I
代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人 杨立超
主权项 一种基于排温测点相关性的燃机燃烧系统在线监测方法,其特征在于一种基于排温测点相关性的燃机燃烧系统在线监测方法具体是按照以下步骤进行的:步骤一、在燃气轮机的排气端周向均匀地布置n个温度测点,n个温度测点在t时刻所测得的温度为T<sub>t1</sub>,T<sub>t2</sub>,…,T<sub>tn</sub>;步骤二、在燃气轮机组正常运行的一段时间t<sub>1</sub>~t<sub>2</sub>内,根据n个温度测点在t时刻测得的温度T<sub>t1</sub>,T<sub>t2</sub>,…,T<sub>tn</sub>、T<sub>t1</sub>,T<sub>t2</sub>,…,T<sub>tn</sub>的平均温度<img file="FDA0000795421690000011.GIF" wi="53" he="76" />以及第i号温度测点在t<sub>1</sub>~t<sub>2</sub>区间所测得温度的平均值<img file="FDA0000795421690000012.GIF" wi="211" he="224" />得到<img file="FDA0000795421690000013.GIF" wi="35" he="64" />和<img file="FDA0000795421690000014.GIF" wi="64" he="77" />其中,<img file="FDA0000795421690000015.GIF" wi="42" he="60" />和<img file="FDA0000795421690000016.GIF" wi="39" he="71" />的推到过程为:<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>=</mo><mover><mi>b</mi><mo>^</mo></mover><mo>*</mo><msub><mi>T</mi><mrow><mi>t</mi><mi>i</mi></mrow></msub><mo>+</mo><mover><mi>a</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>...</mn><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000795421690000017.GIF" wi="697" he="98" /></maths><maths num="0002" id="cmaths0002"><math><![CDATA[<mrow><mover><mi>b</mi><mo>^</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub></munderover><msub><mi>T</mi><mrow><mi>t</mi><mi>i</mi></mrow></msub><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mover><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover></mrow><mrow><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub></munderover><msubsup><mi>T</mi><mrow><mi>t</mi><mi>i</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><msup><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>i</mi></msub><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000795421690000018.GIF" wi="723" he="301" /></maths><maths num="0003" id="cmaths0003"><math><![CDATA[<mrow><mover><mi>a</mi><mo>^</mo></mover><mo>=</mo><mover><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>-</mo><mover><mi>b</mi><mo>^</mo></mover><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA0000795421690000019.GIF" wi="397" he="108" /></maths><maths num="0004" id="cmaths0004"><math><![CDATA[<mrow><mover><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>t</mi><mo>=</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub></munderover><msub><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mi>t</mi></msub></mrow><mrow><msub><mi>t</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><msub><mi>t</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00007954216900000110.GIF" wi="438" he="227" /></maths>式中,T<sub>ti</sub>为第i号温度测点在t时刻测得的温度,t时刻在时间t<sub>1</sub>~t<sub>2</sub>的区间内;T<sub>i</sub>为i号温度测点在t<sub>1</sub>~t<sub>2</sub>区间所测得温度;步骤三、根据步骤二得到的<img file="FDA00007954216900000111.GIF" wi="35" he="60" />和<img file="FDA00007954216900000112.GIF" wi="60" he="78" />确定第i号温度测点对应的理论上的每个温度测点所测得的温度的平均温度<img file="FDA00007954216900000113.GIF" wi="89" he="84" /><maths num="0005" id="cmaths0005"><math><![CDATA[<mrow><msub><msup><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>&prime;</mo></msup><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mover><mi>b</mi><mo>^</mo></mover><mo>*</mo><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub><mo>+</mo><mover><mi>a</mi><mo>^</mo></mover><mrow><mo>(</mo><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mn>3</mn><mo>,</mo><mn>...</mn><mo>,</mo><mi>n</mi><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00007954216900000114.GIF" wi="749" he="111" /></maths>步骤四、定义时间序列α<sub>i</sub>为实际的每个温度测点所测得的温度的平均温度<maths num="0006" id="cmaths0006"><math><![CDATA[<mrow><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>=</mo><mfrac><mrow><munderover><mo>&Sigma;</mo><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub></mrow><mi>n</mi></mfrac></mrow>]]></math><img file="FDA0000795421690000021.GIF" wi="209" he="193" /></maths>与<img file="FDA0000795421690000022.GIF" wi="55" he="88" />的关系系数<maths num="0007" id="cmaths0007"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>&alpha;</mi><mi>i</mi></msub><mo>=</mo><mover><msubsup><mi>T</mi><mi>i</mi><mo>&prime;</mo></msubsup><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>/</mo><mover><mi>T</mi><mo>&OverBar;</mo></mover><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0000795421690000023.GIF" wi="232" he="94" /></maths>步骤五、燃气轮机在正常模式下运行时,时间序列α<sub>i</sub>满足α<sub>i</sub>~N(μ<sub>i</sub>,σ<sub>i</sub>),则α<sub>i</sub>的范围为[α<sub>i1</sub>,α<sub>i2</sub>];其中,α<sub>i1</sub>为燃气轮机正常工作状态下温度测点1~n处α<sub>i</sub>所处范围的上限;α<sub>i2</sub>为燃气轮机正常工作状态下温度测点1~n处α<sub>i</sub>所处范围的下限;步骤六、将上限α<sub>i1</sub>、下限α<sub>i2</sub>和α<sub>i</sub>作为极半径在极坐标内以<img file="FDA0000795421690000024.GIF" wi="125" he="130" />为极角描点,并将所描点从i=1至i=n用直线顺次连接起来,再用直线连接i=1和i=n处所描的点,得到一个封闭的多边形;若极半径α<sub>i</sub>的范围为[α<sub>i1</sub>,α<sub>i2</sub>],则燃气轮机处于正常运行状态。
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