专利名称：涡轮维护方法
技术领域：
本发明涉及一种用来将燃气涡轮的工作状态关联到最佳维护条件的方法和系统。
背景技术：
一个计划很好的维护程序能够实现最大的设备利用率以及最小的维护成本。先进的维护计划对于民用、工业以及联产发电厂来说都是必须的，因为只有这样才能将停工的时间降到最低。此外，正确地进行有计划的维护和检修还能够减少人力的支出并提高启动的可靠性，由此反过来又进一步地减少了计划外的维护停工时间。
燃气涡轮中需要非常仔细注意的部件是那些与燃气过程相关的部件以及那些曝露于燃烧系统排出的高温气体所带来的高温的部件。这些部件被称为热气路部件，其包括燃烧内衬、端帽、燃料喷嘴组件、联焰管、过渡部件、涡轮喷嘴、涡轮静止壳以及涡轮斗。
这里有许多因素都会影响到设备的寿命。启动周期、功率设定值、燃料、以及蒸气或喷水的量级在确定所需的维护间期时都是非常关键的因素，因为这些因素都直接影响到燃气涡轮关键部件的寿命。
燃气涡轮通常会以不同的方式被磨损，因此根据机器完成的功能不同，其磨损速率也不同。机械性热疲劳是周期使用机器或高峰使用机器使用寿命的主要限制因素，而断裂、蠕变、氧化以及腐蚀则是连续使用机器或超基础载荷机器使用寿命的主要限制因素。周期使用机器和连续使用机器均受到高周疲劳磨擦和磨损的限制。通常来讲，周期使用或高峰使用机器需要在连续使用或基础载荷机器之前进行长时间的维护和检修，因为周期使用或高峰使用机器所出现的状态更为严竣。
当前，许多制造商都以单独的启动数和小时数作为燃气涡轮维护要求的基础。无论首先达到的是哪一个关键的限制条件，其都能决定维护间期。此外，制造商还将每一次启动循环转换成工作小时的当量数，其检修间期基于当量小时数，其中不考虑负载、周期或者是实际的运动条件。这两种方法均导致维护间期要么是过早，要么是被灾难性地延后。
在磨损的机理中必须考虑到等量性。影响因素如燃料类型和质量、燃烧温度的设定值以及蒸气或喷水的量都被认为是与标准小时数相关。启动速率以及跳闸数均被认为是与标准启动数相关。在这两种情况下，这些影响因素均可发生作用从而错误地影响到维护间期。
燃气涡轮中燃烧的燃料可以是从洁净的天然气到残余的油。所用的燃料会对维护产生影响，然而这一点通常并不需考虑。重烃燃料所带来的维护系数从残余燃料的三至四到原油的二至三。这些燃料通常会产生大量的辐射热，这些辐射热会使燃烧硬件的寿命降低，这些燃料中通常还含有侵蚀性元素如钠、钾、钒和铅，这些元素会加速涡轮喷嘴和涡轮斗的热侵蚀。此外，在这些燃料中还有某些元素有可能会引起沉积，其要么是直接形成要么是通过抑制剂所形成的化合物形成，其中的抑制剂用来防止侵蚀。这些沉积会影响到性能，并且有可能会导致更为频繁的维护。
主要的操作是在峰值负荷处，因为更高的运行温度需要更为频繁的维护以及更为频繁地更换热气路部件。对于GE MS7001EA型涡轮来说，在峰值负载点火温度(+100/56℃)下每一个小时的运行，从斗部件寿命的角度来说，都等同于基础负载下6个小时的运行。这类运行的结果就是维护系数为六。更高的点火温度会减少热气路部件的寿命，同时较低的点火温度会提高部件的寿命。这样就提供了一个机会通过部分负载下的周期运行来平衡峰值负载运行的负面效果。在基础负载以下在-100/56℃运行六个小时才能补偿基础负载以上在+100/56℃运行一个小时。
当前这些涉及维护的方法都不能精确地确定出涡轮的维护和运行状态。这些方法没有考虑影响寿命的主要限制条件，如负载和运行温度。此外，这些方法也没有考虑机器所要实现的使用类型。由于现有技术留下了这些改进的空间，因此本发明必须精确地确定出涡轮维护和运行的要素。
发明内容
本发明公开了一种用来确定涡轮维护的涡轮和方法。用来确定涡轮维护的方法可包括以下的步骤记录下部分负载启动、基础负载启动、快速启动、全速无负载跳闸以及负载跳闸的数目；形成加权的当量启动并将其作为部分负载启动、基础负载启动、快速启动、全速无负载跳闸以及负载跳闸的加权总合；将加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，如果加权的当量启动超过了预定的阈值，那么就启动维护程序。用来确定涡轮维护的方法还可包括以下步骤记录下快速启动、正常启动以及从关机到重新启动的延时启动的数目；形成加权的当量启动并将其作为快速启动、正常启动以及从关机到重新启动的延时启动的加权总和；将加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，如果加权的当量启动超过了预定的阈值，那么就启动维护程序。该涡轮维护程序可精确地确定出涡轮维护和运行的条件，特别是对热气路和转子部件来说更为如此。
本发明还公开了一种能够确定涡轮维护的涡轮。该涡轮包括一个部分负载启动计数器，其用来确定部分负载启动；一个基础负载启动计数器，其用来确定基础负载启动；一个全速无负载跳闸计数器，其用来确定全速无负载跳闸；一负载跳闸计数器，其用来确定负载跳闸；一快速启动计数器，其用来确定快速启动；一正常启动计数器，其用来确定正常启动；以及一延时检测器，其用来确定关机到重新启动的时间。该涡轮进一步包括一个用来确定一第一加权当量启动的设备，其将该第一加权当量启动作为部分负载启动、基础负载启动、快速启动、全速无负载跳闸以及负载跳闸的加权总合；以及一个用来确定一第二加权当量启动的设备，其将该第二加权当量启动作为快速启动、正常启动以及从关机到重新启动的延时启动的加权总合。该涡轮还包括一个能够将第一加权当量启动与一第一预定阈值进行比较的比较器，如果第一加权当量启动超过了第一预定阈值，那么涡轮就启动第一维护程序；以及一个能够将第二加权当量启动与一第二预定阈值进行比较的比较器，如果第二加权当量启动超过了第二预定阈值，那么涡轮就启动第二维护程序。
图1是成功启动计数器的流程图；图2是试启动计数器的流程图；图3是部分和基础负载启动计数器的流程图；图4是温度启动类型的流程图；图4A是温度T1启动的流程图；图4B是温度T2启动的流程图；图4C是温度T3启动的流程图；图4D是温度T4启动的流程图；图5是跳闸计数器的流程图。
优选实施例根据本发明，现已发现用来监测并将燃气涡轮维持条件相关的数据关联起来的系统是一种非常有效地预测并计划燃气涡轮维护间期的方法。本发明的涡轮维护方法非常适用于GEK3620G高负荷燃气涡轮，但也可用来确定其它类型及样式的燃气涡轮的涡轮运行及维持要求。本发明将结合附图一起来描述，其中的附图是说明书的一个完整的构成部分。在这些附图中，相同的部件有用相同的附图标记。
现在有许多因素会影响到燃气涡轮的维护计划。涡轮维护工作的核心在很大程度上是由跳闸、启动以及那些能影响到点火温度的加载的周期性影响来确定的。此外，所用的燃料以及系统所用NOx的类型也与维护因素相关联。本发明提供一种方法，其通过捕获工作循环、运行的持续时间以及单元的可靠性来对特定的运行提供帮助。通过获取那些能够影响维护计划的关键因素，我们的发明能够精确地确定出涡轮维护因素及最优维护计划的轨迹。
为了确定出燃气涡轮的检测维护条件，本发明优选监测那些看上去与特定维护要求相关的参数。特别相关的参数有成功启动、试启动、部分负载启动、基础负载启动、涡轮温度启动、快速启动、基础负载点火时间、旋转操作的时间、基于小时的热气路间期、跳闸、启动的可靠性、基于启动的热气路间期以及基于启动的转子间期。在本发明的构思和范围内，还可监测比上述列表更多或更少的条件。
图1展示了一个成功启动的优选判据。一般来讲，如果燃气涡轮启动的目的是产生用于分配或测试的电力，那么就指示出一个成功启动。如果下面两个判据中有一个出现，那么该启示就被认为是一个成功的启动。成功启动的第一个判据是涡轮火焰被点着并且发电机的断路器关闭。如果该单元在发电机断路器关闭之前跳闸，就不表示一个成功的启动。如果该单元在发电机断路器关闭之后才跳闸，那么就表示一个成功的启动。成功启动的第二个判据是涡轮火焰被点着并且发电机断路器在全速无负载下保持打开，同时涡轮抢先关机。第二个判据通常在涡轮启动用于测试时出现。在涡轮火焰被点着的同时，点火计时器启动，该计时器在涡轮火焰点着的整个时间内均保持运行。在指示出一个成功的启动之后，成功启动寿命计数器累加整数1。该成功启动寿命计数器在涡轮寿命内每一次成功启动时均累加一次。这里还可有一个第二周期计数器，其在任何时候均可由操作人员重置。如果该周期计数器被重置，那么其就回到零。如果该周期计数器没有被重置，那么其会在一个成功启动时进行累加。一次成功的启动不会二次发生，除非涡轮被关机并重新启动。
现在参见图1，其中展示的是一个成功启动判据的一个示例。块1是启动。块1提示一次启动涡轮的尝试。块1导到块3，块3用来确定涡轮火焰是否已被点着。如果火焰已被点着，那么块3导到块5以指示启动一个点火计时器。块5的点火计时器可运行到火焰不再点燃。块5导到块7，块7是一个测试模块，其表示在使涡轮运行如发电和抢先关闭涡轮之间做出一个决定。涡轮通常会出于测试目的而在发电机断路器关闭之前抢先关断。如果涡轮启动旨在使涡轮运行，那么块7则导到块9，块9表示的是发电机断路器的开/闭状态。当发电机断路器在块9是闭合的，那么块9就导到块15，并显示一个成功的启动。然而，如果发电机断路器在块9没有关闭，那么块9就导到块11，块11表示涡轮是否处于全速无负载运行状态。同样，如果在块7这里或块7之前，做出的决定是测试并关闭涡轮，那么块7就直接导到块11。如果该涡轮在块11处于全速无负载状态，那么块11导到块13，块13表示涡轮关闭。关闭可出现在涡轮火焰不再被点燃的时候。然而，如果涡轮在块13关闭之前跳闸，那么块13循环回到块27重新启动并且不显示成功启动。同样，如果涡轮在到达块11的全速无负载状态之前关闭、跳闸或者是熄火，那么就不显示成功启动，并且块11导到块27重新启动。此外，如果在测试块7这里做出决定，当涡轮在块11到达全速无负载之后测试或关闭涡轮，其就导向块13关闭，该决定可返回到一个使涡轮运行的决定。如果在块13决定变成运行涡轮而不是关闭，那么块13就导到块9。如果在块9发电机断路器关闭，那么就在块15显示一个成功的启动。
当块15显示一成功启动时，一成功启动寿命计数器就在块17累加优选一个整数。每当一个成功启动出现时，成功启动寿命计数器就在块17计一次数。该成功启动寿命计数器在涡轮的使用寿命之内优选不再重置。成功启动寿命计数器在块17导到块19的重置选项。块19的重置选项要么导到块23的一个累加成功启动周期计数器，要么是导到块21的一个成功启动周期计数器重置。如果在块19没有选择重置选项，那么块19就直接导到块23，并在块23给累加成功启动周期计数器累加一个数。如果在块19选择了重置选项，那么就在块21重置该成功启动周期计数器。然后块21导到块23，并在块23使重置累加成功启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，在块17成功启动寿命计数器累加之前，重新设置块19的重置选项。在另一实施例中，该重置选项和成功启动周期计数器重置均独立于涡轮的运行。块23导到块25，块25表示关机。在涡轮于块25这里关机之前，不会再次出现一个成功的启动。如果涡轮在块25关机之后立即在块27重新启动，那么块27将导到启动块1并在这里再次启动涡轮。如果涡轮在块25关机之后不在块27这里立即重新启动，那么块27导到块29，并在这里完成一个成功启动的判据程序，直到该涡轮在启动块1这里再次启动。
图2展示了一个尝试启动的优选判据。通常来讲，一个尝试启动可出现在旨在发电或测试的任何时候对涡轮进行点火。当涡轮启动、点火以及达到最小速度时均显示一个尝试启动。在显示出一个尝试启动之后，一尝试启动寿命计数器就累加一个数。在涡轮寿命之内，每次尝试启动，该尝试启动寿命计数器均累加一次。还可有一个第二尝试启动周期计数器，操作人员可在任何时候对其进行重新设置。如果重新设置该尝试启动周期计数器，该尝试启动周期计数器返回到零。如果尝试启动周期计数器未被重置，其将在显示尝试启动时进行累加。如果涡轮未点火或者没有达到最小的速度，那么就不显示尝试启动。此外单元旋转以便进行冷却或进行离线的水洗则不构成一尝试启动。任何时候只要成功启动的判据得到满足，那么尝试启动的判据也就得到满足。
参见图2，其中所示为一尝试启动判据的一个示例。块31是启动模块。块31。块31表明启动涡轮的一次尝试。块31导到块33，任何时候只要启动命令发给该单元，那么块33就得到满足。块33导到块35取决于该涡轮是否已被点火。如果在块35涡轮已被点火，那么块35导到块37提示是否已到最低速度。在一实施例中，该最低速度为全速的14％之上。如果涡轮在块37达到最低速度，那么就在块39提示一尝试启动。然而，如果块33没有发出启动指令，那么涡轮在块35就不会点火，或者在块37不会达到最低速度，块39不会提示尝试启动，并且程序回到启动块31。
当块39这里提示一尝试启动时，一尝试启动寿命计数器就在块41这里优选累加一个整数。每当出现一个尝试启动时，尝试启动寿命计数器就在块41这里计一次数。该尝试启动寿命计数器优选为在涡轮的寿命之内不被重置。尝试启动寿命计数器在块41这里导到块43的重置选项。块43的重置选项要么导到块47的累加尝试启动周期计数器，要么是导到块45的尝试启动周期计数器的重置。如果在块43没有选择重置选项，那么块43就直接导到块47，并在块47给累加尝试启动周期计数器累加一个数。如果在块43选择了重置选项，那么就在块45重置该尝试启动周期计数器。然后块45导到块47，并在块47使重置累加成功启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，在成功启动寿命计数器于块41这里累加之前，重新设置块43的重置选项。在另一实施例中，该重置选项和成功启动周期计数器重置均独立于涡轮的运行。块47导到块49，块49表示重新启动。如果涡轮在块49立即重新启动，那么块49将导到启动块31并在这里再次启动涡轮。如果涡轮在块4 9这里没有立即重新启动，那么块49就导到块51，并在这里完成一个尝试启动的判据，直到该涡轮在启动块31这里再次启动。
基础负载启动和部分负载启动的数目可以作为确定涡轮运行和维护条件的一个优选判据。图3展示了一基础负载启动和一部分负载启动和优选判据。一般来讲，当燃气涡轮在给定的优选时间周期内成功启动并且分配给一个小于给定负载的负载上时，这就是一个部分负载启动。当燃气涡轮在给定的优选时间周期内成功启动并且分配给一个大于给定负载的负载时，这就是一个基础负载启动。部分负载启动还可出现在涡轮出于测试目的进行启动的时候。
一般来讲，如果两个优选判据之一出现就可以认为该启动是一个部分负载启动。当涡轮启动的目的是产生输送电力时，出现部分负载启动的第一个优选判据。涡轮的火焰被点燃，发电机断路器关闭，并且涡轮在一给定的时间间隔内分配给一个小于给定负载的负载。如果上述第一优选判据被满足，那么就提示是一个部分负载启动。然而，如果涡轮火焰未被点燃，那么可能就不能提示出一个部分负载启动。如果涡轮在涡轮火焰被点燃之后跳闸或者是关机，但发电机断路器没有关闭，那么如果涡轮处于全速无负载状态就基于第二优选判据提示出一个部分负载。部分负载启动的第二个优选判据出现在涡轮启动的目的在于发电测试的时候。在这种情况下，涡轮启动并达到全速无负载状态，并且在发电机断路器关闭之前涡轮跳闸或关机。如果上述第二优选判据得到满足，那么就提示出一个部分负载启动。然而，如果在涡轮达到全速无负载之前单元就已跳闸或关机，那么就不可能提示一个部分负载启动。在提示出一个部分负载启动之后，一部分负载启动寿命计数器就优选累加一个整数。该部分负载启动寿命计数器在涡轮寿命之内每当部分负载启动出现时都累加一个数。这里还可有一个第二周期计数器，其在任何时候均可由操作人员重置。如果该周期计数器被重置，那么其就回到零。如果该周期计数器没有被重置，那么其会在一个部分负载启动出现时进行累加。一次部分负载启动在发电机断路器被打开之前不会再次出现。
现在参见图3，其中展示的是一个部分负载启动判据的一个示例。块55是启动模块。块55提示一次启动涡轮的尝试。块55导到块57，块57是一个测试模块。测试块57表示在涡轮运行以便输送电力和抢先关闭涡轮或涡轮跳闸之间做出一个决定。涡轮通常会出于测试目的而在涡轮处于全速无负载之后抢先关断或跳闸。如果涡轮运行旨在测试，那么块57则导到块59。块59提示涡轮是否达到全速无负载。如果涡轮达到全速无负载，那么块59就导到块61。如果涡轮没有达到全速无负载，那么块59就导到块55。块61是另一个测试模块，其表示在涡轮关机和涡轮跳闸之间做出一个决定。如果决定是关闭涡轮，那么块61就导到块65。关机出现在涡轮火焰不再被点燃的时候。如果涡轮在块65被关闭，那么块65就导到块79，块79表示一个部分负载启动。如果决定是使涡轮跳闸，或者是涡轮在关机之前但在其于块59达到全速无负载之后跳闸了，那么块61就导到块63。如果涡轮在块63跳闸，那么块63就导到块79，其表示一个部分负载启动。然而，如果在测试模块61决定是关机或者是使涡轮在块63跳闸之前跳闸，或者是在块65关机，就做出一个决定运行涡轮输送电力，块63和块65分别导到块67。
如果涡轮出于配电而运行，那么块57就导到块67。块67提示涡轮火焰是否被点燃。如果涡轮火焰未被点燃，那么块67循环回到启动块55。如果涡轮火焰被点燃了，那么块67就导到块69。块69提示启动点火计时器。该点火计时器在块69可以一直运行到该火焰不再被点燃的时候。在一个实施例中，块69所表示的点火计时器与图1中块5所表示的是一个点火计时器。块69导到块73，其表示的是发电机断路器的开闭状态。当发电机断路器在块73这里关闭时，块73导到块75，其表示基础/部分负载启动计时器的启动。如果发电机断路器在块73没有关闭，那么块73就导到块59，这表示涡轮是否是处于全速无负载状态。如果涡轮在块59这里是全速无负载并且在块65这里关机或者是在块63这里跳闸，那么就提示一个部分负载启动。然而，如果发电机断路器在块73没有关闭并且涡轮在块59未达到全速无负载，那么就不提示部分负载启动，同时块59循环回到启动块55。基础/部分负载启动计时器在块75导到块77。块77提示是否在给定的优选时间间隔内达到给定的负载，指定的XL。其中给定的时间周期可用基础/部分负载计时器在块75进行设定。如果在块77这里负载在给定的时间间隔内小于给定的负载，XL，那么块77就导到块79并提示一个部分负载启动。在一个特别优选的实施例中，块77表示负载在关闭发电机断路器的45分钟之内是否大于60％或者是100MW。如果负载在块77这里自关闭发电机断路器的45分钟之内大于60％或者是100MW，那么块77就导到块79并且提示一个部分负载启动。
当块79这里提示一个部分负载启动时，一部分负载启动寿命计数器就在块81这里优选累加一个整数。部分负载启动寿命计数器在块81这里每当出现一个部分负载启动时均计一次数。该部分负载启动寿命计数器优选为在涡轮的整个寿命之内均不再重置。该部分负载启动寿命计数器在块81这里导到块83的重置选项。块83的重置选项要么导到块87的累加部分负载启动周期计数器，要么是导到块85的部分负载启动周期计数器的重置。如果在块83没有选择重置选项，那么块83就直接导到块87，并在块87给累加部分负载启动周期计数器累加一个数。如果在块83选择了重置选项，那么就在块85重置该部分负载启动周期计数器。然后块85导到块87，并在块87使重置累加部分负载启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，在部分负载启动寿命计数器于块81这里累加之前，重新设置块83的重置选项。在另一实施例中，该重置选项和部分负载启动周期计数器重置均独立于涡轮的运行。块87导到块99，块99表示发电机断路器的开闭状态。部分负载启动在发电机断路器于块99这里打开之前不能再次出现。然后块99导到块101，块101表示的是用来确定另一次基础或部分负载启动的重新启动。用来确定另一次部分负载启动的重新启动可在涡轮关机并重新启动的时候出现，或者是在发电机断路器打开并且上述判据再次达到的时候出现。如果一个部分负载启动在发电机断路器于块99打开之后于块101这里立即重新启动，那么块101就导到启动块55并在这里再次启动循环。如果循环在发电机断路器于块99打开之后于块101这里没有立即重新启动，那么块101就导到块103，并在这里完成一个部分负载启动的判据，直至循环在启动块55再次启动。
一般来讲，在涡轮启动旨在发电配电并且负载在给定优选时间间隔内大于部分负载启动的给定值的时候，基础负载启动出现。基础负载启动的优选判据包括，涡轮的火焰被点燃，发电机断路器关闭，并且涡轮在一给定的时间间隔内分配给一个大于给定负载的负载。如果上述优选判据被满足，那么就提示是一个基础负载启动。然而，如果涡轮火焰未被点燃，那么就不能提示出一个基础负载启动。此外，如果涡轮在一给定的时间间隔内分配给一个小于给定负载的负载，那么如上所述，出现的可能就是一个部分负载启动而不是一个基础负载启动。在提示出一个基础负载启动之后，一基础负载启动寿命计数器就优选累加一个整数。该基础负载启动寿命计数器在涡轮寿命之内每当基础负载启动出现时都累加一个数。这里还可有一个第二周期计数器，其在任何时候均可由操作人员重置。如果该周期计数器被重置，那么其就回到零。如果该周期计数器没有被重置，那么其会在一个基础负载启动出现时进行累加。与部分负载启动一样，该基础负载启动在发电机断路器被打开之前不会再次出现。
现在再来参见图3，其中展示的是一个基础负载启动判据的一个示例。块55是启动模块。块55提示一次启动涡轮的尝试。块55导到块57，块57是一个测试模块。测试块57表示在涡轮运行以便输送电力和抢先关闭涡轮或涡轮跳闸之间做出一个决定。如果涡轮运行旨在测试，那么就不提示基础负载启动。如果涡轮运行是旨在配电，那么块57就导到块67。67提示涡轮火焰是否点燃。如果涡轮火焰没有点燃，那么块67就循环回到启动块55。如果涡轮火焰被点燃了，那么块67就导到块69。块69提示启动一个点火计时器。该点火计时器在块69可以一直运行到该火焰不再点燃的时候。在一个实施例中，块69所表示的点火计时器与图1中块5所表示的是一个点火计时器。块69导到块73，其表示的是发电机断路器的开闭状态。当发电机断路器在块73这里关闭时，块73导到块75，其表示基础/部分负载启动计时器的启动。如果发电机断路器在块73没有关闭，那么块73就导到块59，并且不提示基础负载启动。基础/部分负载启动计时器在块75导到块77。块77提示是否在给定的优选时间间隔内达到给定的负载。其中给定的时间周期可用基础/部分负载计时器在块75进行设定。如果在块77这里负载在给定的时间间隔内大于给定的负载，指定的XL，那么块77就导到块89并提示一个基础负载启动。如上所述，如果在块77这里负载在给定的时间间隔内小于给定的负载，指定的XL，那么块77就导到块79并提示一个部分负载启动。在一个特别优选的实施例中，块77表示负载在关闭发电机断路器的45分钟之内是否大于60％或者是100MW。如果负载在块77这里自关闭发电机断路器的45分钟之内大于60％或者是100MW，那么块77就导到块89并且提示一个基础负载启动。
当块89这里提示一个基础负载启动时，一基础负载启动寿命计数器就在块91这里优选累加一个整数。基础负载启动寿命计数器在块91这里每当出现一个基础负载启动时均计一次数。该基础负载启动寿命计数器优选为在涡轮的整个寿命之内不再重置。该基础负载启动寿命计数器在块91这里导到块93的重置选项。块93的重置选项要么导到块97的累加基础负载启动周期计数器，要么是导到块95的基础负载启动周期计数器的重置。如果在块93没有选择重置选项，那么块9 3就直接导到块97，并在块97给累加基础负载启动周期计数器累加一个数。如果在块93选择了重置选项，那么就在块95重置该基础负载启动周期计数器。然后块95导到块97，并在块97使重置累加基础负载启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，在基础负载启动寿命计数器于块91这里累加之前，重新设置块93的重置选项。在另一实施例中，该重置选项和基础负载启动周期计数器重置均独立于涡轮的运行。块97导到块99，块99表示发电机断路器的开闭状态。基础负载启动在发电机断路器于块99这里打开之前不能再次出现。然后块99导到块101，块101表示的是用来确定另一次基础或部分负载启动的重新启动。用来确定另一次基础负载启动的重新启动可在涡轮关机并重新启动的时候出现，或者是在发电机断路器打开并且上述判据再次达到的时候出现。如果一个基础负载启动在发电机断路器于块99打开之后于块101这里立即重新启动，那么块101就导到启动块55并在这里再次启动循环。如果循环在发电机断路器于块99打开之后于块101这里没有立即重新启动，那么块101就导到块103，并在这里完成一个基础负载启动的判据，直至循环在启动块55再次启动。
涡轮在再次启动时的温度可作为确定涡轮运行维护条件的一个优选判据。图4展示了一个确定涡轮温度启动的优选判据。基于涡轮关机到涡轮重新启动之间的时间长度提示一温度启动。在涡轮关机之后，启动一计时器。该计时器从涡轮关机的时刻一直记录到涡轮重新启动的时刻。涡轮温度启动在维护条件中是必须的，因为从关机到重新启动之间的时间越大，那么通常来讲涡轮维护越难，因此维护间隔的时间越短。图4中展示了四种温度启动，然而也可提示更多或更少的温度启动。在另一实施例中，只提示了两个温度启动。在另一实施例中，提示了五十个温度启动。然而，在另一个实施例中，提示的则是关机和重新启动之间的时间。
参见图4，其中展示的是一个用来确定涡轮温度启动的示例。块107提示一涡轮关机。块107导到块109，其提示启动一个关机计时器。块109导到块110，其提示涡轮重新启动。在一实施例中，重新启动可出现在涡轮火焰被点燃的时候。在一优选实施例中，重新启动可出现在单元启动并已达到完全燃烧的时候。重新启动块110导到块111，其提示涡轮是否在给定的时间间隔内重新启动。如果涡轮是在给定的时间间隔T1内重新启动，那么块111就导到块113。块113中的“A”表示导到图4A。图4A展示了是否提示T1启动。在一优选实施例中，块111的T1时间间隔小于四个小时。如果关机计时器在块109提示出的一个时间小于块111的四个小时，那么块111就导到块113从而确定是否提示T1启动。如果涡轮在块110重新启动的时间超过了块111的T1时间间隔，那么块111就导到块115。块115给定另一个时间间隔，T2。如果涡轮是在给定的T2时间间隔内重新启动，那么导115导到块117。在块117中显示B，其导到图4B。图4B展示是否提示一T2启动。在一优选实施例中，块115的T2时间间隔是在四个小时到二十个小时之间。如果关机计时器在块109提示的时间在块115的四个小时到二十个小时之间，那么块115就导到块117从而确定是否提示一T2启动。如果涡轮在块110重新启动的时间大于块115的T2时间间隔，那么块115就导到块119。块119给出另一个时间间隔T3。如果涡在给定的T3时间间隔内重新启动，那么块119就导到导到块121。块121中显示的C导到图4C。图4C展示是否提示一T3启动。在一优选实施例中，块119的T3时间间隔是在二十个小时到四十个小时之间。如果关机计时器在块109提示的时间在块119的二十个小时到四十个小时之间，那么块119就导到块121从而确定是否提示一T3启动。如果涡轮在块110重新启动的时间大于块119的T3时间间隔，那么块119就导到块123。块123给出另一个时间间隔T4。如果涡在给定的T4时间间隔内重新启动，那么块123就导到导到块125。块125中显示的D导到图4D。图4D展示是否提示一T4启动。在一优选实施例中，块123的T4时间间隔是大于四十个小时的任易时间。如果关机计时器在块109提示的时间超过块123的四十个小时，那么块123就导到块125从而确定是否提示一T4启动。
在另一实施例中，启动两个计时器。第一计时器在块111、115、119和123的给定时间间隔内运行。第二计时器在一给定的时间内运行，其提示涡轮不能重新启动，除非已经达到该给定的时间。在一优选实施例中，该第二计时器设定为一个小时。第二计时器提示涡在关机后一个小时内不能重新运行。举例来讲，T1启动可看成一个热启动，T2启动可看成一个半热态启动，T3启动可看成一个半冷启动，T4启动可看一个冷启动。
图4A展示了T1启动的一个优选判据。如上所述，如果涡轮在T1的时间间隔内重新启动，那么图4中的块111就导到图4和图4A中的块113。然后，图4A中的块113导到块131。块131表示一个点火启动。如果在块131没有提示点火启动，那么块131就导到块151。在块151中显示一个E，就导回到图4中。图4中的块151导回到块107，其表示关机，并且关机计时器在块109重新启动启动，直至块110重新启动。然而，如果图4A中的块131提示点火启动，那么块131就导到块133，其提示启动一个点火计时器。在一实施例中，块133中点火计时器与图1中块5中的是相同的点火计时器。块133导到块135。块135提示一个T1启动。
当块135提示一个T1启动时，一T1启动寿命计数器就在块137优选累加一个整数。每当这里出现一个T1启动的时候，T1启动寿命计数器均在块137计一次数。该T1启动寿命计数器优选为在涡轮的寿命内不再重新设置。T1启动寿命计数器在块137导到块139的一个快速/正常负载辅助信号。块139发出信号询问涡轮是否是以快速启动或正常启动进行的启动。快速启动比正常启动会给涡轮带来更多的应力，并提示涡轮以一种快速正常启动的速度提升到全速无负载状态。在一实施例中，该涡轮以正常启动大约两倍的速度快速启动到全速无负载状态。在另一个实施例中，操作人员在涡轮启动时提示一个快速启动。块139导到块141，其表示一快速T1启动计数器。如果T启动是一个快速T1启动，那么块141累加优选一个整数，然后再导到块145，块145是一个重置选项。如果T1启动不是一个快速T1启动，那么块141就不累加，其导到块143，并在这里使正常T1启动进行累加。在一实施例中，正常T1启动计数器块143是块137的T1启动总数减去块141的快速T1启动数。块143也导到块145的重置选项。块145的重置选项要么导到块149的累加T1启动周期计数器，要么导到块147的T1启动周期计数器重置。如果块145的重置选项未被选择，那么块145就直接导到块149并且将一数累加到块149的累加T1启动周期计数器。如果选择了块145的重置选项，就在块147这里重置T1启动周期计数器。然后，块147导到块145，并在这里对重置累加T1启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，块145的重置选项可在块137T1启动寿命计数累加之前进行重置。在另一实施例中，重置选项和T1启动周期计数器重置可独立于涡轮的运行。块149导到块151，并在这里导到图4中的块107，同时重新启动循环。
图4B展示了T2启动的一个优选判据。如上所述，如果涡轮在T2的时间间隔内重新启动，那么图4中的块115就导到图4和图4B中的块117。然后，图4B中的块117导到块155。块155表示一个点火启动。如果在块155没有提示点火启动，那么块155就导到块151，并且块151导到块107，同时循环重新启动。然而，如果块155提示点火启动，那么块155就导到块157，其提示启动一个点火计时器。在一实施例中，块157的点火计时器与图1中块5中的是相同的点火计时器。块157导到块159。块159提示一个T2启动。
当块159提示一个T2启动时，一T2启动寿命计数器就在块161优选累加一个整数。每当这里出现一个T2启动的时候，T2启动寿命计数器均在块161计一次数。该T2启动寿命计数器优选为在涡轮的寿命内不再重新设置。T2启动寿命计数器在块161导到块163的一个快速/正常负载辅助信号。块163发出信号询问涡轮是否是以快速启动或正常启动进行的启动。块163导到块165，其表示一快速T2启动计数器。如果T2启动是一个快速T2启动，那么块165累加优选一个整数，然后再导到块169，块169是一个重置选项。如果T2启动不是一个快速T2启动，那么块165就不累加，其导到块167，并在这里使正常T2启动进行累加。在一实施例中，正常T2启动计数器块167是块161的T2启动总数减去块165的快速T2启动数。块167也导到块169的重置选项。块169的重置选项要么导到块173的累加T2启动周期计数器，要么导到块171的T2启动周期计数器重置。如果块169的重置选项未被选择，那么块169就直接导到块173并且将一数累加到块173的累加T2启动周期计数器。如果选择了块169的重置选项，就在块171这里重置T2启动周期计数器。然后，块171导到块173，并在这里对重置累加T2启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，块169的重置选项可在块161的T2启动寿命计数累加之前进行重置。在另一实施例中，重置选项和T2启动周期计数器重置可独立于涡轮的运行。块173导到块151，并在这里导到图4中的块107，同时重新启动循环。
图4C展示了T3启动的一个优选判据。如上所述，如果涡轮在T3的时间间隔内重新启动，那么图4中的块119就导到图4和图4C中的块121。然后，图4C中的块121导到块175。块175表示一个点火启动。如果在块175没有提示点火启动，那么块175就导到块151，并且块151导到块107，循环重新启动。然而，如果块175提示点火启动，那么块175就导到块177，其提示启动一个点火计时器。在一实施例中，块177的点火计时器与图1中块5中的是相同的点火计时器。块177导到块179。块179提示一个T3启动。
当块179提示一个T3启动时，一T3启动寿命计数器就在块181优选累加一个整数。每当这里出现一个T3启动的时候，T3启动寿命计数器均在块181计一次数。该T3启动寿命计数器优选为在涡轮的寿命内不再重新设置。T3启动寿命计数器在块181导到块183的一个快速/正常负载辅助信号。块183发出信号询问涡轮是否是以快速启动或正常启动进行的启动。块183导到块185，其表示一快速T3启动计数器。如果T3启动是一个快速T3启动，那么块185累加优选一个整数，然后再导到块189，块189是一个重置选项。如果T3启动不是一个快速T3启动，那么块185就不累加，其导到块187，并在这里使正常T3启动进行累加。在一实施例中，正常T3启动计数器块187是块181的T3启动总数减去块185的快速T3启动数。块187也导到块189的重置选项。块189的重置选项要么导到块193的累加T3启动周期计数器，要么导到块191的T3启动周期计数器重置。如果块189的重置选项未被选择，那么块189就直接导到块193并且将一数累加到块193的累加T3启动周期计数器。如果选择了块189的重置选项，就在块191这里重置T3启动周期计数器。然后，块191导到块193，并在这里对重置累加T3启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，块189的重置选项可在块181的T3启动寿命计数累加之前进行重置。在另一实施例中，重置选项和T3启动周期计数器重置可独立于涡轮的运行。块193导到块151，并在这里导到图4中的块107，同时重新启动循环。
图4D展示了T4启动的一个优选判据。如上所述，如果涡轮在T4的时间间隔内重新启动，那么图4中的块123就导到图4和图4D中的块125。然后，图4D中的块125导到块195。块195表示一个点火启动。如果在块195没有提示点火启动，那么块195就导到块151，并且块151导到块107，循环重新启动。然而，如果块195提示点火启动，那么块195就导到块197，其提示启动一个点火计时器。在一实施例中，块197的点火计时器与图1中块5中的是相同的点火计时器。块197导到块199。块199提示一个T4启动。
当块199提示一个T4启动时，T4启动寿命计数器就在块201优选累加一个整数。每当这里出现一个T4启动的时候，T4启动寿命计数器均在块201计一次数。该T4启动寿命计数器优选为在涡轮的寿命内不再重新设置。T4启动寿命计数器在块201导到块203的一个快速/正常负载辅助信号。块203发出信号询问涡轮是否是以快速启动或正常启动进行的启动。块203导到块205，其表示一快速T4启动计数器。如果T4启动是一个快速T4启动，那么块205累加优选一个整数，然后再导到块209，块209是一个重置选项。如果T4启动不是一个快速T4启动，那么块205就不累加，其导到块207，并在这里使正常T4启动进行累加。在一实施例中，正常T4启动计数器块207是块201的T4启动总数减去块205的快速T4启动数。块207也导到块209的重置选项。块209的重置选项要么导到块213的累加T4启动周期计数器，要么导到块211的T4启动周期计数器重置。如果块209的重置选项未被选择，那么块209就直接导到块213并且将一数累加到块213的累加T4启动周期计数器。如果选择了块209的重置选项，就在块211这里重置T4启动周期计数器。然后，块211导到块213，并在这里对重置累加T4启动周期计数器进行累加。在另一实施例中，块209的重置选项可在块201的T4启动寿命计数累加之前进行重置。在另一实施例中，重置选项和T4启动周期计数器重置可独立于涡轮的运行。块213导到块151，并在这里导到图4中的块107，同时重新启动循环。
燃气涡轮的启动稳定性是确定运行维护要求的一个优选判据。启动稳定性是涡轮成功启动的百分数。启动稳定性由成功启动的总数除以尝试启动的总数来得到。该数字可乘以一百从而确定出启动稳定性的百分数。可利用成功启动和尝试启动寿命计数器来将启动稳定性按比例换算到涡轮的寿命上，或者是利用成功启动和尝试启动寿命计数器来将启动稳定性按比例换算到一个周期上。
基础负载点火的总时间也是确定涡轮运行和维护要求的一个优选判据。当涡轮处于基础负载时，启动一计时器并确定出涡轮在基础负载上运行了多长时间。在一实施例中，提示全寿命基础负载点火时间以及可重置的周期性基础负载点火时间。在一特别优选的实施例中，当计时器达到一给定的时间时，总基础负载点火时间计数器累加优选一个整数，从而确定出涡轮在基础负载运行的时间数。当该计时器达到一给定时间时，一可重置的周期性总基础负载点火时间计数器也可累加优选一个整数，从而确定出涡轮在一特定周期处于基础负载运行的时间数。在一实施例中，每当基础负载计时器计时一个小时，总基础负载点火时间计数器就累加优选一个整数。在另一实施例中，涡轮在其寿命内每次处于基础负载的时候，一总基础负载计时器就开始运行，并且每当该计时器达到给定的时间周期时，一计数器就优选累加一个整数。
总的转动转换时间是确定运行和维护要求的一个优选判据。当涡轮进行一旋转转换操作时，启动一旋转转换计时器，并确定涡轮完成该旋转转换操作需要多少时间。在一实施例中，提示出总的旋转转换操作时间以及可重置的周期性旋转转换操作时间。在一特别优选的实施例中，当计时器达到给定的时间时，总旋转转换操作时间计数器累加优选一个整数，从而确定出涡轮完成旋转转换操作的时间数。当该计时器达到一给定时间时，一可重置的周期性总旋转转换操作时间计数器也可累加优选一个整数，从而确定出涡轮在一特定周期完成旋转转换操作的时间数。在一实施例中，每当旋转转换计时器计时一个小时的时候，总旋转转换操作时间计数器就累加优选一个整数。
快速负载启动对涡轮系统通常更为损耗。如上所述，一快速负载启动表示涡轮要比正常的启动以更快的速度提升到负载上。快速启动的总数通常是一种用来确定运行和维护要求的优选判据。快速启动计数器分别图4A、4B、4C和4D的块141、165、185和205中提示出来。当提示有一个快速启动时，可以有一个总快速启动寿命计数器，其累加优选一个整数。在一实施例中，每当有一快速启动计数器在块141、165、185或205累加时，总快速启动计数器均进行累加。每当出现一次快速启动时，也可有一个周期性总快速启动计数器进行累加。该周期性总快速启动计数器可由操作人员进行重置。
涡轮跳闸的总数通常也是确定涡轮运行和维护要求的一个优选判据。同样，涡轮在特定负载下跳闸的总数也是确定涡轮运行和维护要求的一个优选判据。图5展示了用来确定涡轮在特定负载下跳闸总数的优选判据。图5中给出了五个负载水平，其包括没有负载、L1负载、L2负载、L3负载和L4负载。少于五个负载水平也可用来确定运行和维持要求。多于五个负载也可用来确定运行和维持要求。在一个实施例中，用到了百分负载水平。在另一实施例中，使用的是实际的负载。在一特别优选的实施例中，计算无负载时的跳闸数目，负载大于0％小于20％的跳闸数目，负载大于20％小于40％的跳闸数目，负载大于40％小于50％的跳闸数目，负载大于50％的跳闸数目。在一实施例中，计算全速带负载下的跳闸总数。在另一实施例中，计算全速带负载和无负载的跳闸总数。
参见图5，其中展示的是一个累加涡轮在特定负载下跳闸的优选判据。块221是启动模块。块221提示一个涡轮的启动尝试。块221导到块223，并在这里提示出现了一次跳闸。块223导到块225，块225表示发电机断路器在涡轮跳闸时的开闭状态。如果发电机断路器打开，那么块225导到块227。块227提示涡轮在跳闸时是否处于预定的运行速度。在一优选实施例中，运行速度为超过全速的95％。如果涡轮在跳闸时并不处于运行速度下，那么块227就导回到块221，并重新启动循环。如果涡轮处于运行速度，那么块227就导到块229，块229表示的是计数器是否能够计数。在一实施例中，该计数器能够计数从而就避免了多次计数。在一优选实施例中，只有跳闸后时间过了三秒，那么该计数器就能够计数。当该计数器能够计数时，块229就导到块231，累加全速无负载跳闸计数器就累加优选一个整数。然后块231导到块269，并在这里重新启动。如果涡轮重新启动，那么块269就循环回到块221。如果涡轮没有重新启动，那么块269就导到块271，并在这里完成跳闸判据，直到涡轮在块221再次启动。
回来参见块225，如果发电机断路器没有打开，那么块225就导到块233。块233提示涡轮在跳闸时小于给定的负载，L1。如果负载小于L1，那么块233就导到块235，其表示计数器是否能进行计数。如果计数器能够计数，那么块235就导到块237，块237使累加L1跳闸计数器累加优选一个整数。然后，块237导到块269，并在这里重新启动。如果涡轮重新启动，那么块269就循环回到块221。如果涡轮未重新启动，那么块269导到块271，并在这里完成跳闸判据，直到涡轮在块221再次启动。
如果在块233负载大于L1，那么块233导到块243。块243提示涡轮在跳闸时是否在给定负载L2内。如果负载在L2之内，那么块243就导到块245，其表示计数器是否能够进行计数。如果计数器能够计数，那么块245就导到块247，块247使累加L2跳闸计数器累加优选一个整数。然后，块247导到块269，并在这里重新启动。如果涡轮重新启动，那么块269就循环回到块221。如果涡轮未重新启动，那么块269导到块271，并在这里完成跳闸判据，直到涡轮在块221再次启动。
如果在块243负载大于L2，那么块243导到块253。块253提示涡轮在跳闸时是否在给定负载L3内。如果负载在L3之内，那么块253就导到块255，其表示计数器是否能够进行计数。如果计数器能够计数，那么块255就导到块257，块257使累加L3跳闸计数器累加优选一个整数。然后，块257导到块269，并在这里重新启动。如果涡轮重新启动，那么块269就循环回到块221。如果涡轮未重新启动，那么块269导到块271，并在这里完成跳闸判据，直到涡轮在块221再次启动。
如果在块253负载大于L3，那么块253导到块263。块263提示涡轮在跳闸时是否在给定负载L4内。在所示实施例中，L4是最后一个负载水平，其表示的是每一个大于L3的负载。如果负载在L4之内，那么块263就导到块267，块267使累加L4跳闸计数器累加优选一个整数。然后，块267导到块269，并在这里重新启动。如果涡轮重新启动，那么块269就循环回到块221。如果涡轮未重新启动，那么块269导到块271，并在这里完成跳闸判据，直到涡轮在块221再次启动。
一种特别优选的用来确定运行和维护要求的实施例包括监测成功启动、尝试启动、部分负载启动、基础负载启动、涡轮温度启动、快速启动、基础负载点火时间、旋转转换操作时间、热气路间隔小时数、跳闸、启动稳定性、基础启动的热气路间隔以及基于启动的转子间隔。在一优选实施例中，热气路检测间隔可通过下面的方式来确定计算部分负载启动、基础负载启动、快速启动和总跳闸的数目，其中的总跳闸优选为跳闸时的百分比负载。
热气路检测和维护的必要性主要是与启动、启动的特性、在启动期间出现的跳闸有关。如上所述，某些启动对设备的损害比较小，因此在确定当量启动时加权较小。这里假定一种通过判据来对启动进行加权从而确定出当量启动数目的方法。当当量启动超过预定阈值例如900当量启动时，就提示进行维护。在一优选实施例中，当量启动的数目是部分负载启动、基础负载启动、快速启动和跳闸的加权总和。更为特别的是，可将该阈值比作加权当量启动与部分负载启动和基础负载启动总和的比值。
热气路维护的加权当量启动(WESh)由下面的公式1确定WESh＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+wj*LT公式1其中wa，wb，wc，wd，和wj均为加权系数；PLS为部分负载启动的数目，BLS为基础负载启动的数目；FS为快速启动；FSNLT为全速无负载跳闸；LT为负载的总跳闸。
在一优选实施例中，负载下的总跳闸可按负载百分数进行分段。在一特别优选的实施例中，负载下的总跳闸可被分段后分别计算出20％负载下的跳闸、20％到40％负载下的跳闸、40％到50％负载下的跳闸以及50％或之上负载的跳闸。
热气路维护的加权当量启动(WESh)由下面的公式2确定WESh＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+we*0LT+wf*20LT+wg*50LT+wh*40LT公式II其中wa，wb，wc，wd，we，wf，wg和wh均为加权系数。PLS为部分负载启动的数目；BLS为基础负载启动的数目；FS为快速启动；FSNLT为全速无负载跳闸；0LT为小于20％负载的总跳闸；20LT为20％到40％负载下的总跳闸；40LT为40％到50％负载的总跳闸；50LT为50％及以上负载的总跳闸。作为选择，负载跳闸可以是0LT、20LT、40LT和50LT的加权或未加权的总和，或者也可采用不同的累加。
对于加权系数来说，那些对设备损害较大的参数具有较高的加权系数，因此其会减少维持的间隔期。与之相反，那些损害较小的参数具有较小的加权系数，因此每一次启动对总的启动贡献较小，维持间隔期较长。加权系数wa优选小于一个单位，更为优选的是大约为0.25到0.75，最为优选的是为0.5。加权系数wb优选为一个单位，更为优选的是大约为0.8到1.2，最为优选的是1。加权系数wc优选为远远大于一个单位，更为优选的是大约为5到35，进一步优选的是大约为10到30，最为优选的是大约为20。加权系数wd优选大约为一个单位，更为优选的是大约为0.8到1.2，最为优选选的是大约为1。加权系数we优选为大于一个单位，更为优选的是大约为1到3，最为优选的是大约为2。加权系数wf优选为大于一个单位，更为优选的是大约为1到10，进一步优选的是大约为2到7，再进一步优选的是大约为4到6，最为优选的是大约为4.5。加权系数wg优选为大于一个单位，更为优选的是大约为1到15，进一步优选的是大约为3到10，再进一步优选的是大约为8到9，最为优选的是大约为7。加权系数wh优选为大于一个单位，更为优选的是大约为1到15，进一步优选的是大约.为2到10，再进一步优选的是大约为5到6，最为优选的是大约为5.5。
热气路维护参数(HGPM)由下面的公式III确定HGPM＝WES/(PLS+BLS)公式III其中WES，PLS和BLS的含义如上所述。
当HGPM超过一预定阈值时，就提示维护。
对本领域的技术人员来说，显然本发明的方法将那些对热气路部分的磨损有影响的各个参数都考虑到了。该方法大大地提高了涡轮的整体效率，消除了过早维护并减少了未及时进行维护导到的损坏。此外，通过一预定的阈值，就可根据当量启动和阈值之间的差而精确地制定维护计划。
在一优选实施例中，转子检测维护的间隔期与每一个启动温度下快速启动的数目、每一个启动温度下正常启动的数目以及特定负载下跳闸的数目相关。对本领域技术人员来讲，显然启动的类型不同，对转子部件的影响也不同。在本发明之前，一直没有考虑这些不同。例如，在关机之后不久立即启动，或者是在旋转部件冷却之前启动所带来的磨损比部件冷却后再启动要小，因此，随着温度下降，加权启动增加。此外，正常启动比快速启动所产生的应力要小，因此快速启动的加权优选为正常启动水平的两倍。在一优选实施例中，转子维护的加权当量启动(WESr)由公式IV确定。
WESr＝(ua*FS+ub*NS)*(ET)公式IV其中ua和ub为加权系数，FS为快速启动的数目，NS为正常启动的数目，ET为从关机到重新启动的延迟时间。
ua优选大于ub从而补偿快速启动相对于正常启动来增加的磨损。ua优选为ub的两倍，并且该加权系数可标准化为本领域技术人员所熟知的那样。将转子维护加权当量启动(WESr)与转子维护的一个阈值5000当量启动进行比较。当超过该阈值时，就提示进行维护。对本领域技术人员来讲，显然转子维护的加权当量启动需要规格化，并且阈值可以调整。
在一个特别优选的实施例中，启动的温度在累加中进行了定义，参见图4和4a-4d。在采用四个时间累加时，WESr由公式V确定WESr＝ucFT1+UdNT1+ueFT2+ufNT2+ugFT3+UhNT3+ujFT4+ujNT4公式V。
其中uc；ud；ue；uf，ug；uh；ui和uj均为加权参数；FT1为热快速启动的数目；NT1为热正常启动的数目；FT2为半热态快速启动的数目；NT2为半热态正常启动的数目；FT3是半冷态快速启动的数目；NT3为半冷态正常启动的数目；FT4为冷态快速启动的数目；NT4为冷态正常启动的数目。
显然，每一个温度下的加权系数均为快速启动高于正常启动，并且该加权系数随着温度的降低而增加。在公式V中，uc优选约为0.8到1.2，更为优选的是约为1；ud优选大约为0.3到0.7，更为优选的是约为0.5；ue优选约为1.4到2.2，更为优选的是大约为1.8；uf优选约为0.7到1.1，更为优选的是大约为0.9；ug优选约为2.6到3.0，更为优选的是约为2.8；uh优选约为1.2到1.6，更为优选的是约为1.4；us优选约为2到6，更为优选的是约为4；uj优选约为1到3，更为优选的是约为2。
转子部件维护参数(RPM)由公式VI确定RPM＝WESr/(T1S+T2S+T3S+T4S)公式VI其中T1S，T2S，T3S，T4S分别为T1，T2，T3和T4的总启动，并且WESr的定义如上。
尽管上面是参考优选实施例进行的说明，但本发明的维护提示方法应用很宽，其可用于任何适用于记录比较参数的方法中。在本发明构思范围之内均可计算得到这些维护参数。显然，其它参数如燃料和环境要求也可改变各个参数的阈值和/或加权系数。此外，某些参数也可是时间的函数，从而能更为精确地反映出所评估转子的应用特点、模型和类型。
显然，本发明提供了一种高度精确的系统和方法，来接收并计算燃气涡轮运行维护要求的各种数据。
如上所述，这里说明在本质上是示例性的，本领域技术人员还能得到许多改进。这些改进均在本发明权利要求书的保护范围之内。
权利要求
1.一种启动涡轮维护程序的方法，其包括记录下部分负载启动(PLS)、基础负载启动(BLS)、快速启动(FS)、全速无负载跳闸(FSNLT)以及跳闸(LT)的数目；形成加权的当量启动并将其作为所述PLS、BLS、FS、FSNLT和LT加权总合；将所述加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，如果加权的当量启动超过了预定的阈值，那么就启动维护程序。
2.如权利要求1的启动涡轮维护程序的方法，其中所述加权当量启动(WES)由下式确定WES＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+Wj*LT其中wa，Wb，Wc，Wd，和Wj均为加权系数。
3.如权利要求1的启动涡轮维护程序的方法，其进一步包括记录下小于20％负载的总跳闸(0LT)、20％到40％负载下的总跳闸(20LT)、40％到50％负载以下的总跳闸(40LT)以及50％或之上负载的总跳闸(50LT)的数目。
4.如权利要求3的启动涡轮维护程序的方法，其中所述加权当量启动(WES)由下式确定WES＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+we*0LT+wf*20LT+wg*50LT+wh*40LT其中wa，wb，wc，wd，we，wf，wg和wh均为加权系数。
5.如权利要求4的启动涡轮维护程序的方法，其中wa小于一个单位，wb约为0.8到1.2，wc大于一个单位，wd约为0.8到1.2，we大于一个单位，wf大于一个单位，wg大于一个单位，wh大于一个单位。
6.如权利要求4的启动涡轮维护程序的方法，其中wa大约为0.25到0.75，wb约为0.8到1.2，wc大约为5到35，wd约为0.8到1.2，we约为1到3，wf约为1到10，wg约为3到10，wh约为2到10。
7.如权利要求1的启动涡轮维护程序的方法，其中所述维护程序包括热气路的维护。
8.一种用来启动涡轮维护需要的方法，其包括以下步骤记录下快速启动(FS)、正常启动(NS)以及从关机到重新启动的延时启动(ET)的数目；形成加权的当量启动并将其作为FS、NS和ET的加权总和；将所述加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，如果所述加权的当量启动超过了预定的阈值，那么就启动所述维护程序。
9.如权利要求8的启动维护程序的方法，其中所述的加权当量启动(WESr)由下式确定WESr＝(ua*FS+ub*NS)*(ET)其中ua和ub为加权系数，
10.如权利要求8的启动维护程序的方法，其进一步包括，记录热快速启动(FT1)的数目；热正常启动(NT1)的数目；半热态快速启动(FT2)的数目；为半热态正常启动(NT2)的数目；半冷态快速启动(FT3)的数目；半冷态正常启动(NT3)的数目；冷态快速启动(FT4)的数目；冷态正常启动(NT4)的数目。
11.如权利要求10的启动维护程序的方法，其中所述加权当量启动(WESr)由下式确定WESr＝ucFT1+udNT1+ueFT2+ufNT2+ugFT3+uhNT3+ujFT4+ujNT4其中uc；ud；ue；uf，ug；uh；ui和uj均为加权参数。
12.如权利要求11的启动维护程序的方法，其中uc约为0.8到1.2；ud大约为0.3到0.7；ue约为1.4到2.3；uf约为0.7到1.1；ug优选约为2.6到3.0；uh约为1.2到1.6；ui约为2到6；uj约为1到3。
13.如权利要求11的启动维护程序的方法，其中转子部件维护参数(RPM)由下式VI确定RPM＝WESr/(T1S+T2S+T3S+T4S)其中T1S为热启动的总数；T2S为半热启动的总数，T3S为半冷启动的总数，T4S为冷启动的总数。
14.如权利要求8的启动维护程序的方法，其中所述维护程序包括转子的维护。
15.一种涡轮，其包括一个部分负载启动计数器，其用来确定部分负载启动(PLS)；一个基础负载启动计数器，其用来确定基础负载启动(BLS)；一个全速无负载跳闸计数器，其用来确定全速无负载跳闸(FSNLT)；一跳闸计数器，其用来确定负载跳闸(LT)；一正常启动计数器，其用来确定正常启动(NS)；以及一延时检测器，其用来确定关机到重新启动的时间(ET)；一个用来确定一第一加权当量启动的设备，其将该第一加权当量启动作为所述PLS、BLS、FS、FSNLT和LT的加权总合；一个用来确定一第二加权当量启动的设备，其将该第二加权当量启动作为FS、NS、ET的加权总合；一个能够将所述第一加权当量启动与一第一预定阈值进行比较的比较器，如果所述第一加权当量启动超过了所述第一预定阈值，那么涡轮就启动第一维护程序；以及一个能够将所述第二加权当量启动与一第二预定阈值进行比较的比较器，如果所述第二加权当量启动超过了所述第二预定阈值，那么涡轮就启动第二维护程序。
16.如权利要求15的涡轮，其中所述第一加权当量启动(WES)由下式确定WES＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+Wj*LT其中wa，wb，wc，wd，和wj均为加权系数。
17.权利要求15的涡轮，其进一步包括20％负载记数器，其用来确定小于20％负载的总跳闸(0LT)；40％负载记数器，其用来确定20％到40％负载下的总跳闸(20LT)；50％负载记数器，其用来确定40％到50％负载下的总跳闸(40LT)；以及负载计数器，其用来确定50％或之上负载的总跳闸(50LT)。
18.权利要求17的涡轮，其中所述加权当量启动(WES)由下式确定WES＝wa*PLS+wb*BLS+wc*FS+wd*FSNLT+we*0LT+wf*20LT+wg*50LT+wh*40LT其中wa，wb，wc，wd，we，wf，wg和wh均为加权系数。
19.如权利要求18的涡轮，其中wa小于一个单位，wb约为0.8到1.2，wc大于一个单位，wd约为0.8到1.2，we大于一个单位，wf大于一个单位，wg大于一个单位，wh大于一个单位。
20.权利要求18的涡轮，其中wa大约为0.25到0.75，wb约为0.8到1.2，wc大约为5到35，wd约为0.8到1.2，we约为1到3，wf约为1到10，wg约为3到10，wh约为2到10。
21.权利要求15的涡轮，其中所述的加权当量启动(WESr)由下式确定WESr＝(ua*FS+ub*NS)*(ET)其中ua和ub为加权系数.
22.权利要求15的涡轮，其进一步包括热快速启动计数器，其用来确定热快速启动(FT1)的数目；热正常启动计数器，其用来确定热正常启动(NT1)的数目；半热态快速启动计数器，其用来确定半热态快速启动(FT2)的数目；半热态正常启动计数器，其用来确定半热态正常启动(NT2)的数目半冷态快速启动计数器，其用来确定半冷态快速启动(FT3)的数目；半冷态正常启动计数器，其用来确定半冷态正常启动(NT3)的数目；冷态快速启动计数器，其用来确定冷态快速启动(FT4)的数目；冷态正常启动计数器，其用来确定冷态正常启动(NT4)的数目。
23.如权利要求15的涡轮，其中所述加权当量启动(WESr)由下式确定WESr＝ucFT1+udNT1+ueFT2+ufNT2+ugFT3+uhNT3+ujFT4+ujNT4其中uc；ud；ue；uf，ug；uh；ui和uj均为加权参数；FT1为热快速启动的数目；NT1为热正常启动的数目；FT2为半热态快速启动的数目；NT2为半热态正常启动的数目；FT3为半冷态快速启动的数目；NT3为半冷态正常启动的数目；FT4为冷态快速启动的数目；NT4为冷态正常启动的数目。
24.如权利要求23的涡轮，其中uc约为0.8到1.2；ud大约为0.3到0.7；ue约为1.4到2.3；uf约为0.7到1.1；ug优选约为2.6到3.0；uh约为1.2到1.6；ui约为2到6；uj约为1到3。
25.如权利要求15的涡轮，其中所述第二维护程序包括转子维护。
26.如权利要求15的涡轮，其中所述第一维护程序包括热气路的维护。
全文摘要
本发明公开了一种用来确定涡轮维护的涡轮和方法。用来确定热气路涡轮维护的方法包括以下的步骤记录下部分负载启动(79)、基础负载启动(89)、快速启动(141)、全速无负载跳闸(231)以及负载跳闸(237)的数目；形成加权的当量启动并将其作为部分负载启动、基础负载启动、快速启动、全速无负载跳闸以及负载跳闸的加权总合；将加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，启动维护程序。用来确定转子部件涡轮维护的方法还可包括以下步骤记录下快速启动、正常启动(143)以及从关机到重新启动的延时启动(135)的数目；形成加权的当量启动并将其作为快速启动、正常启动以及从关机到重新启动的延时启动的加权总和；将加权后的当量启动与一预定的阈值进行比较，如果加权的当量启动超过了预定的阈值，那么就启动维护程序。
文档编号G06F19/00GK101088091SQ200580044440
公开日2007年12月12日 申请日期2005年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者罗纳德·S·沃克, 菲利普·S·福斯特 申请人:罗纳德·S·沃克, 菲利普·S·福斯特