燃氣輪機性能評價的模糊綜合評判方法

王昌明

摘要：近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對于燃氣輪機的性能也越發(fā)關(guān)注，其性能的好壞直接影響了燃氣輪機的工作效率，但是在國內(nèi)，燃氣輪機的性能方面仍有一些弊端，所以筆者通過對于燃氣輪機性能評價的模糊綜合評判，為我國燃氣輪機性能評價及改進方面作出一些貢獻。

關(guān)鍵詞：燃氣輪機;性能;綜合評判;性能評價

0? 引言

近年來，隨著我國科技水平的發(fā)展，各項技術(shù)的更新，燃氣輪機也被要求向高性能的方向發(fā)展。高性能的燃氣輪機能夠擁有強大的使用效率和低的運營成本。并且由于天然氣聯(lián)合的循環(huán)機組具有靈活性強、清潔高效率等特點，擁有較大的市場前景，但是燃氣輪機聯(lián)合循環(huán)機組有許多自身的弊端，所以本文主要以燃氣輪機性能評價的綜合模糊評判方法為主，希望能夠?qū)崿F(xiàn)燃氣輪機的更好的運用，為國內(nèi)燃氣輪機領(lǐng)域工業(yè)作出貢獻。

1? 背景概念及重要意義

1.1 燃氣輪機

燃氣輪機是由壓力機、燃燒室和渦輪等零件組成的，其壓氣機有軸流和離心兩種模式，軸流式的壓氣機效率高，適用于大流量的場合，而離心式可以作為小流量場合使用。而燃氣輪機有重型和輕型兩種，重型的較為厚重，但是壽命較長，而輕型的壽命較短，比較輕便快捷，材質(zhì)較好，也較為緊湊。燃氣輪機是國內(nèi)工業(yè)的一個重點項目，其涉及多個領(lǐng)域，在多個領(lǐng)域上都有應(yīng)用，主要致力于發(fā)電領(lǐng)域，發(fā)展前景較為廣闊。

1.2 背景

隨著我國改革開放的政策落實后，經(jīng)濟的發(fā)展越來越迅速，沿海地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)達城市開始發(fā)展工業(yè)，并且通過沿海從國外引進一些用于工業(yè)生產(chǎn)的原材料，為燃氣輪機提供原料的支持，并且成立了燃氣輪機發(fā)電機組，而為了我國燃氣輪機能夠進一步的發(fā)展，國家決定推動燃氣輪機研制工業(yè)的發(fā)展，擴寬燃氣輪機的市場，引進了國外的先進技術(shù)，并且大批量建立燃氣輪機發(fā)電站的項目，國內(nèi)外聯(lián)合研制，逐步提升了燃氣輪機的發(fā)展。而隨著國家的富強，內(nèi)外聯(lián)合研制逐漸變成了國產(chǎn)化，在開發(fā)與研制過程中，我國還將清潔能源和其他技術(shù)運用在燃氣輪機的研發(fā)上，我國的燃氣輪機研發(fā)逐漸與國外縮短距離，生產(chǎn)水平也在穩(wěn)步上升，在大量的政策及項目的鼓勵下，我國燃氣輪機已經(jīng)有了成效并且可以自主研發(fā)。但是由于氣道部件在作業(yè)過程中會惡化，導(dǎo)致其性能下降，最常見的有壓氣機阻塞、長期磨損和侵蝕造成的葉片頂端間隙增加、復(fù)雜墊圈損壞、內(nèi)外部件耗損、熱端部件損害以及材料腐蝕等。這些物理的故障造成了燃氣輪機可測性能參數(shù)的變化，所以對于其性能判定是必不可少的。

1.3 意義

隨著我國科學(xué)的進步以及政府對于燃氣輪機工業(yè)的關(guān)注增加，燃氣輪機有了新的意義，其涉及的領(lǐng)域較為廣泛，關(guān)系到能源、交通以及民生等，擁有著巨大的發(fā)展前景及技術(shù)潛力，隨著國家的強盛，我國的燃氣輪機技術(shù)被保護的很好，但是一些東西仍舊從國外進口，維修和保障受制于人，但燃氣輪機對于我國而言也是十分重要的，其可以為一些社區(qū)、園區(qū)、商業(yè)中心提供能源系統(tǒng)，并且其較為微小，采用分布式供能，充分避免了我國傳統(tǒng)模式中龐大、粗重的設(shè)施所帶來的弊端，穩(wěn)定了國家能源的安全和社會的發(fā)展。并且其采用先進的清潔能源，與清潔能源結(jié)合，用潔凈煤技術(shù)和燃氣輪機實現(xiàn)聯(lián)合發(fā)電，將煤炭轉(zhuǎn)化成低碳能源，實現(xiàn)了大功率、低耗能、高效率的局面，在電力及工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的用途和光明的發(fā)展前景，對我國這樣一個以煤為主要能源資源的國家則具有更為緊迫的現(xiàn)實意義。

2? 燃氣輪機的性能

2.1 簡單循環(huán)

簡單循環(huán)系統(tǒng)是燃氣輪機和發(fā)電機的相互結(jié)合，其優(yōu)勢包括調(diào)節(jié)快、操作簡單靈活、成本低，并且可以用于電網(wǎng)調(diào)峰和交通工業(yè)生產(chǎn)等，十分便捷。

2.2 前置循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)

燃氣輪機作用于循環(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電系統(tǒng)，可以用其提高能源的利用率、提高燃氣輪機的綜合發(fā)力及能源轉(zhuǎn)換率等，使之性能大大提升。

2.3 聯(lián)合循環(huán)發(fā)電

聯(lián)合循環(huán)發(fā)電是由燃氣輪機直接驅(qū)動，是方案的優(yōu)化和總結(jié)，可以大大提高其效率，使得燃氣企業(yè)電能投資省力，熱效率增加。

3? 我國燃氣輪機發(fā)展趨勢

在國內(nèi)，燃氣輪機的發(fā)展趨勢還是很客觀的，但在其性能方面，由于研究的大功率、高效率等要求，對于燃氣輪機而言難度較大，國內(nèi)技術(shù)相對不成熟，需要不斷的改進和創(chuàng)新，提高其工作的性能與效率，并且貫徹綠色發(fā)展的政策，降低排放和污染率。在燃氣輪機的性能上，我國燃氣輪機可以向著高效率和低污染的方面發(fā)展，可以通過采取提高壓比、渦輪進口溫度、以及金屬結(jié)構(gòu)優(yōu)化等技術(shù)措施，有效提高輕型航改燃氣輪機和重型燃氣輪機的熱效率;在環(huán)境保護意識不斷增強和國際燃氣輪機排放標準不斷提高的基礎(chǔ)上，結(jié)合貧油直接噴射燃燒（LDI）、貧油預(yù)混氣化燃燒（LPW/PY）、以及富油-猝熄-貧油燃燒（RQL）等先進的干低排放燃燒技術(shù)，即在不對燃氣輪機燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響的前提下，降低燃燒區(qū)的火焰溫度，達到降低NOx、CO、以及UHC等環(huán)境污染物的排放量，達到節(jié)能降耗的目的。

而對于燃氣輪機的進一步發(fā)展，也可以學(xué)習(xí)和借鑒國外的先進技術(shù)，通過結(jié)合國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀以及國家的資本、知識、技術(shù)等，充分展開對于燃氣輪機的調(diào)研和開發(fā)，鼓勵在低碳環(huán)保的基礎(chǔ)上發(fā)展燃氣輪機的性能開發(fā)事業(yè)，制定相關(guān)的法律及政策，專注于專業(yè)的高科技人才培養(yǎng)，促進國內(nèi)燃氣輪機的發(fā)展，使國內(nèi)燃氣輪機不再受制于人，并且在性能方面加以改進與創(chuàng)新，推動我國燃氣輪機在各個領(lǐng)域的作用。

除此之外，在燃氣輪機性能的判定方面，可以一改往日的人工統(tǒng)計和厚重的計算機人工操作，改為智能化、自動化的智能判定，在時間與其他方面更加具有高效率和時效性，減少人工操作所帶來的評判誤區(qū)，加快其更好的與時俱進，并且保證其更加穩(wěn)定的發(fā)展。

4? 現(xiàn)代化燃氣輪機性能判定方法

4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

隨著國家現(xiàn)代化的發(fā)展，燃氣輪機性能評價的判定也向著現(xiàn)代化方向走去，燃氣輪機的性能判定可以結(jié)合現(xiàn)代化的技術(shù)來進行改進。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是成網(wǎng)狀并且大量分布的，可以由各個單元組成，負責記錄各種知識和數(shù)據(jù)，最早運用在飛機上，后來被人們運用在了主發(fā)動機上，而隨著科學(xué)的進步，人們將其運用到了燃氣輪機的性能診斷上，以判斷其會不會發(fā)生故障等，這樣方法較為快捷，相比于人工的計算更加智能。

4.2 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一套完整的電腦程序，可以根據(jù)數(shù)據(jù)建議來進行方案的改善，尤其是對于燃氣輪機的性能判斷而言，它可以收集燃氣輪機的數(shù)據(jù)，并且進行相關(guān)的診斷，在給出數(shù)據(jù)的同時，其可以先模擬實驗燃氣輪機性能以及運作的形式和方法，然后根據(jù)專家給出的意見自行更改，極大的減少了性能的故障事件發(fā)生的概率，十分快捷、高效。

5? 結(jié)束語

燃氣輪機的性能總體而言利大于弊，而它的新功能與性能還有待人們探索和研究，在燃氣輪機的性能判定方法中，主要以現(xiàn)代化為主，符合時代發(fā)展的需求，并且智能化、自動化、現(xiàn)代化的方式相比厚重的人工加計算機的形式更為簡單、快捷，在安全性和精準度方面也更加提升。而燃氣輪機企業(yè)在選擇判定方法中，要結(jié)合自身企業(yè)的資金情況和條件因素綜合考慮判定方法，不需要盲目追求他人的方法。在燃氣輪機的領(lǐng)域上，未來可能研發(fā)出新的項目和性能，筆者將會在該領(lǐng)域繼續(xù)探索。

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