一种燃气轮机的温度监测系统和温度测量方法技术方案

本发明专利技术的实施例公开了一种燃气轮机的温度监测系统和温度测量方法

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机的温度监测系统和温度测量方法


[0001]本专利技术涉及燃气轮机
，特别涉及一种燃气轮机的温度监测系统和温度测量方法
。

技术介绍

[0002]在实际燃气轮机运行过程中，燃气轮机的操作环境通常十分严格，要求对温度进行高精度的监测和测量
。
尽管现有的温度监测技术在某种程度上已经取得了一定的进展，但仍然存在一些显著的缺点和挑战
。
[0003]首先，传统的温度监测方法通常受限于时间和空间分辨率
。
这意味着它们可能无法及时捕获温度变化的快速波动，尤其是在燃气轮机等高温高压环境下，温度变化可能会非常迅速
。
这种时间和空间分辨率的不足可能导致无法准确监测到温度的瞬态变化，从而可能忽略了潜在的温度异常
。
[0004]其次，现有的温度监测技术在预测温度问题方面存在局限性
。
它们通常依赖于实时数据的反馈，而缺乏对未来温度状态的预测能力
。
这意味着在出现温度异常之前，很难提前采取措施来预防问题的发生
。
这对于燃气轮机等关键应用而言可能会带来潜在的风险
。
[0005]此外，现有的温度监测技术可能受到环境干扰和杂散信号的影响
。
在复杂的工业环境中，可能存在各种噪声和干扰源，这可能导致温度数据的不稳定性和不准确性，从而影响对系统状态的准确判断
。
[0006]综上所述，尽管温度监测系统和温度测量方法在工业领域中发挥着重要作用，但仍然需要克服时间空间分辨率
、
预测能力和干扰问题等方面的挑战，以提高温度监测的精度和可靠性，从而确保在严苛的操作条件下保持系统的安全和稳定
。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种燃气轮机的温度监测系统和温度测量方法，结合了传感器技术
、
数据采集
、
控制策略
、
报警和数据记录等功能，实现了对温度的全面监测和管理，为燃气轮机的可靠性和性能提供了重要的支持和保障
。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种燃气轮机的温度监测系统，其中，包括：
[0009]传感器模块，用于测量所述燃气轮机的各个部分的温度；
[0010]数据采集模块，用于收集
、
整理并传输所述传感器模块的数据；
[0011]控制模块，用于处理所述数据采集模块收集
、
整理的数据，并根据温度变化情况提供对应的控制策略；
[0012]显示和报警模块，用于显示所述燃气轮机的各个部分的温度，并在各部分的温度超出安全范围时发出警报；
[0013]数据存储模块，用于记录所述传感器模块采集的数据，整理得到历史数据
。
[0014]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述传感器模块包括高精度光谱吸收传感器单元
、
热电偶单元
、
电阻温度传感器单元和红外
线温度传感器单元；
[0015]所述高精度光谱吸收传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
燃气轮机的控制系统中的至少一处，测量气体的吸收光谱特性，推断温度和气体成分，得到所述燃气轮机的各个部分的温度和气体组成；
[0016]所述热电偶单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
燃气轮机的润滑油系统中的至少一处，采集所述燃气轮机的各个部分的表面温度；
[0017]所述电阻温度传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
轴承处中的至少一处，采集所述燃气轮机的各个部分的表面温度；
[0018]所述红外线温度传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处中的至少一处，非接触式的采集所述燃气轮机的各个部分的温度
。
[0019]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述高精度光谱吸收传感器单元包括可调谐激光器
、
透镜
、
分束器
、
反射器
、
光谱仪
、
光电探测器和放大器，依次通过光纤连接；
[0020]所述可调谐激光器通过所述透镜发射可调谐激光光束；
[0021]所述分束器将可调谐激光光束分为样品光路和参考光路，所述样品光路指向待测结构的表面，所述参考光路通过所述反射器传输到所述光电探测器中；
[0022]所述光电探测器检测所述参考光路的光强，并转换为电信号；
[0023]所述放大器放大所述光电探测器产生的电信号，传输到所述数据采集模块中
。
[0024]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述热电偶单元包括感温元件
、
热电偶连接电缆和热电偶绝缘管；
[0025]所述感温元件包括一组材质不同的金属导线；
[0026]一组所述金属导线的连接处形成接线端，所述接线端设置在待测结构的表面；
[0027]所述热电偶连接电缆的一端连接所述感温元件，另一端连接所述数据采集模块；
[0028]所述热电偶绝缘管套设在所述感温元件外
。
[0029]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述电阻温度传感器单元包括电阻元件
、
电阻连接头和电阻连接电缆；
[0030]所述电阻元件设置在待测结构的表面，所述电阻元件的两端连接所述电阻连接头；
[0031]所述电阻连接头采用金属或陶瓷材质，所述连接头通过所述电阻连接电缆连接所述数据采集模块
。
[0032]结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述红外线温度传感器单元包括红外线传感器头
、
光学透镜
、
信号处理电路和红外线连接电缆；
[0033]所述红外线传感器头上设有光学窗口，测量待测结构的红外辐射；
[0034]所述光学透镜将所述待测结构的红外辐射聚焦进入所述红外线传感器头上的光学窗口；
[0035]所述红外线传感器元件连接所述红外线传感器头，检测所述待测结构的红外辐射，并转换为电信号；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种燃气轮机的温度监测系统，其特征在于，包括：传感器模块，用于测量所述燃气轮机的各个部分的温度；数据采集模块，用于收集
、
整理并传输所述传感器模块的数据；控制模块，用于处理所述数据采集模块收集
、
整理的数据，并根据温度变化情况提供对应的控制策略；显示和报警模块，用于显示所述燃气轮机的各个部分的温度，并在各部分的温度超出安全范围时发出警报；数据存储模块，用于记录所述传感器模块采集的数据，整理得到历史数据
。2.
根据权利要求1所述的燃气轮机的温度监测系统，其特征在于，所述传感器模块包括高精度光谱吸收传感器单元
、
热电偶单元
、
电阻温度传感器单元和红外线温度传感器单元；所述高精度光谱吸收传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
燃气轮机的控制系统中的至少一处，测量气体的吸收光谱特性，推断温度和气体成分，得到所述燃气轮机的各个部分的温度和气体组成；所述热电偶单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
燃气轮机的润滑油系统中的至少一处，采集所述燃气轮机的各个部分的表面温度；所述电阻温度传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处
、
轴承处中的至少一处，采集所述燃气轮机的各个部分的表面温度；所述红外线温度传感器单元安装在燃气轮机的燃烧室内部
、
涡轮叶片表面
、
排气管道内部
、
气体进口处
、
气体出口处中的至少一处，非接触式的采集所述燃气轮机的各个部分的温度
。3.
根据权利要求2所述的燃气轮机的温度监测系统，其特征在于，所述高精度光谱吸收传感器单元包括可调谐激光器
(1)、
透镜
(2)、
分束器
(3)、
反射器
(5)、
光谱仪
(6)、
光电探测器
(7)
和放大器
(8)
，依次通过光纤连接；所述可调谐激光器
(1)
通过所述透镜
(2)
发射可调谐激光光束；所述分束器
(3)
将可调谐激光光束分为样品光路和参考光路，所述样品光路指向待测结构的表面，所述参考光路通过所述反射器
(5)
传输到所述光谱仪
(6)
中；所述光谱仪
(6)
分析所述参考光路中吸收的光谱特性；所述光电探测器
(7)
连接所述光谱仪
(6)
，检测所述参考光路的光强，并转换为电信号；所述放大器
(8)
放大所述光电探测器
(7)
产生的电信号，传输到所述数据采集模块中
。4.
根据权利要求2所述的燃气轮机的温度监测系统，其特征在于，所述热电偶单元包括感温元件
、
热电偶连接电缆和热电偶绝缘管；所述感温元件包括一组材质不同的金属导线；一组所述金...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿群，吴建国，陈浩敏，王金水，郑龙阔，丑述民，张凯凡，
申请(专利权)人：广州发展南沙电力有限公司，
类型：发明
国别省市：