燃气轮机性能评价的模糊综合评判方法

王昌明

摘要：近年来，随着科学技术的发展，人们对于燃气轮机的性能也越发关注，其性能的好坏直接影响了燃气轮机的工作效率，但是在国内，燃气轮机的性能方面仍有一些弊端，所以笔者通过对于燃气轮机性能评价的模糊综合评判，为我国燃气轮机性能评价及改进方面作出一些贡献。

关键词：燃气轮机;性能;综合评判;性能评价

0  引言

近年来，随着我国科技水平的发展，各项技术的更新，燃气轮机也被要求向高性能的方向发展。高性能的燃气轮机能够拥有强大的使用效率和低的运营成本。并且由于天然气联合的循环机组具有灵活性强、清洁高效率等特点，拥有较大的市场前景，但是燃气轮机联合循环机组有许多自身的弊端，所以本文主要以燃气轮机性能评价的综合模糊评判方法为主，希望能够实现燃气轮机的更好的运用，为国内燃气轮机领域工业作出贡献。

1  背景概念及重要意义

1.1 燃气轮机

燃气轮机是由压力机、燃烧室和涡轮等零件组成的，其压气机有轴流和离心两种模式，轴流式的压气机效率高，适用于大流量的场合，而离心式可以作为小流量场合使用。而燃气轮机有重型和轻型两种，重型的较为厚重，但是寿命较长，而轻型的寿命较短，比较轻便快捷，材质较好，也较为紧凑。燃气轮机是国内工业的一个重点项目，其涉及多个领域，在多个领域上都有应用，主要致力于发电领域，发展前景较为广阔。

1.2 背景

随着我国改革开放的政策落实后，经济的发展越来越迅速，沿海地区的经济发达城市开始发展工业，并且通过沿海从国外引进一些用于工业生产的原材料，为燃气轮机提供原料的支持，并且成立了燃气轮机发电机组，而为了我国燃气轮机能够进一步的发展，国家决定推动燃气轮机研制工业的发展，扩宽燃气轮机的市场，引进了国外的先进技术，并且大批量建立燃气轮机发电站的项目，国内外联合研制，逐步提升了燃气轮机的发展。而随着国家的富强，内外联合研制逐渐变成了国产化，在开发与研制过程中，我国还将清洁能源和其他技术运用在燃气轮机的研发上，我国的燃气轮机研发逐渐与国外缩短距离，生产水平也在稳步上升，在大量的政策及项目的鼓励下，我国燃气轮机已经有了成效并且可以自主研发。但是由于气道部件在作业过程中会恶化，导致其性能下降，最常见的有压气机阻塞、长期磨损和侵蚀造成的叶片顶端间隙增加、复杂垫圈损坏、内外部件耗损、热端部件损害以及材料腐蚀等。这些物理的故障造成了燃气轮机可测性能参数的变化，所以对于其性能判定是必不可少的。

1.3 意义

随着我国科学的进步以及政府对于燃气轮机工业的关注增加，燃气轮机有了新的意义，其涉及的领域较为广泛，关系到能源、交通以及民生等，拥有着巨大的发展前景及技术潜力，随着国家的强盛，我国的燃气轮机技术被保护的很好，但是一些东西仍旧从国外进口，维修和保障受制于人，但燃气轮机对于我国而言也是十分重要的，其可以为一些社区、园区、商业中心提供能源系统，并且其较为微小，采用分布式供能，充分避免了我国传统模式中庞大、粗重的设施所带来的弊端，稳定了国家能源的安全和社会的发展。并且其采用先进的清洁能源，与清洁能源结合，用洁净煤技术和燃气轮机实现联合发电，将煤炭转化成低碳能源，实现了大功率、低耗能、高效率的局面，在电力及工业领域具有广泛的用途和光明的发展前景，对我国这样一个以煤为主要能源资源的国家则具有更为紧迫的现实意义。

2  燃气轮机的性能

2.1 简单循环

简单循环系统是燃气轮机和发电机的相互结合，其优势包括调节快、操作简单灵活、成本低，并且可以用于电网调峰和交通工业生产等，十分便捷。

2.2 前置循环热电联产

燃气轮机作用于循环热电联产发电系统，可以用其提高能源的利用率、提高燃气轮机的综合发力及能源转换率等，使之性能大大提升。

2.3 联合循环发电

聯合循环发电是由燃气轮机直接驱动，是方案的优化和总结，可以大大提高其效率，使得燃气企业电能投资省力，热效率增加。

3  我国燃气轮机发展趋势

在国内，燃气轮机的发展趋势还是很客观的，但在其性能方面，由于研究的大功率、高效率等要求，对于燃气轮机而言难度较大，国内技术相对不成熟，需要不断的改进和创新，提高其工作的性能与效率，并且贯彻绿色发展的政策，降低排放和污染率。在燃气轮机的性能上，我国燃气轮机可以向着高效率和低污染的方面发展，可以通过采取提高压比、涡轮进口温度、以及金属结构优化等技术措施，有效提高轻型航改燃气轮机和重型燃气轮机的热效率;在环境保护意识不断增强和国际燃气轮机排放标准不断提高的基础上，结合贫油直接喷射燃烧（LDI）、贫油预混气化燃烧（LPW/PY）、以及富油-猝熄-贫油燃烧（RQL）等先进的干低排放燃烧技术，即在不对燃气轮机燃烧系统稳定性产生不利影响的前提下，降低燃烧区的火焰温度，达到降低NOx、CO、以及UHC等环境污染物的排放量，达到节能降耗的目的。

而对于燃气轮机的进一步发展，也可以学习和借鉴国外的先进技术，通过结合国内发展现状以及国家的资本、知识、技术等，充分展开对于燃气轮机的调研和开发，鼓励在低碳环保的基础上发展燃气轮机的性能开发事业，制定相关的法律及政策，专注于专业的高科技人才培养，促进国内燃气轮机的发展，使国内燃气轮机不再受制于人，并且在性能方面加以改进与创新，推动我国燃气轮机在各个领域的作用。

除此之外，在燃气轮机性能的判定方面，可以一改往日的人工统计和厚重的计算机人工操作，改为智能化、自动化的智能判定，在时间与其他方面更加具有高效率和时效性，减少人工操作所带来的评判误区，加快其更好的与时俱进，并且保证其更加稳定的发展。

4  现代化燃气轮机性能判定方法

4.1 人工神经网络

随着国家现代化的发展，燃气轮机性能评价的判定也向着现代化方向走去，燃气轮机的性能判定可以结合现代化的技术来进行改进。人工神经网络是成网状并且大量分布的，可以由各个单元组成，负责记录各种知识和数据，最早运用在飞机上，后来被人们运用在了主发动机上，而随着科学的进步，人们将其运用到了燃气轮机的性能诊断上，以判断其会不会发生故障等，这样方法较为快捷，相比于人工的计算更加智能。

4.2 专家系统

专家系统是一套完整的电脑程序，可以根据数据建议来进行方案的改善，尤其是对于燃气轮机的性能判断而言，它可以收集燃气轮机的数据，并且进行相关的诊断，在给出数据的同时，其可以先模拟实验燃气轮机性能以及运作的形式和方法，然后根据专家给出的意见自行更改，极大的减少了性能的故障事件发生的概率，十分快捷、高效。

5  结束语

燃气轮机的性能总体而言利大于弊，而它的新功能与性能还有待人们探索和研究，在燃气轮机的性能判定方法中，主要以现代化为主，符合时代发展的需求，并且智能化、自动化、现代化的方式相比厚重的人工加计算机的形式更为简单、快捷，在安全性和精准度方面也更加提升。而燃气轮机企业在选择判定方法中，要结合自身企业的资金情况和条件因素综合考虑判定方法，不需要盲目追求他人的方法。在燃气轮机的领域上，未来可能研发出新的项目和性能，笔者将会在该领域继续探索。

参考文献：

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