汽轮发电机基础设计标准比较研究.docx

文章编号：１６７１－８８４４（２０１０）Ｓ１－０２２２－０３汽轮发电机基础设计标准比较研究吉晔，朱祝兵，代泽兵（中国电力科学研究院，北京１０２４０１）摘要：介绍并讨论了国内外汽机基础设计规范标准的差异，为工程设计人员提供有意义的参考．关键词：汽机基础；动力特性；设计；标准中图分类号：ＴＵ４７６．１文献标志码：ＡＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆｄｅｓｉｇｎｓｔａｎｄａｒｄｓｏｆｔｕｒｂｏ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓＪＩＹｅ，ＺＨＵ Ｚｈｕｂｉｎｇ，ＤＡＩＺｅｂｉｎｇ（ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２４０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎＣｈｉｎｅｓｅＰｏｗｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ＤｅｓｉｇｎＣｏｄｅａｎｄｆｏｒｅｉｇｎｃｏｕｎ－ ｔｒｉｅｓ’ｓｔａｎｄａｒｄｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｓｏａｓｔｏｐｒｏｖｉｄｅｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｎ－ ｇｉｎｅｅｒｉｎｇｄｅｓｉｇｎｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｒｂｏ－ｇｅｎｅｒａｔｏｒｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ；ｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；Ｄｅｓｉｇｎ；ｓｔａｎｄａｒｄｓ汽轮发 电 机 是 火 力 发 电 厂、核 电 站 的 关 键 设备，汽轮发电机基础的动力特性将直接影响机组的 安全稳定运行．我国汽机机组多为引进或改进型机 组，汽机基础的结构型式种类十分丰富，不同的基 础结构型式具有不同的动力特性．在进行基础结构动力分析时，我国设计部门依据的标准为《动力机器基础设计规范》［１］、“火力发 电厂土建结构设计技术规定”．而国际上也遵循有 关厂家的技术要 求 或 参 照 国 际 标 准［２］（ＩＳＯ１０８１６－２）．这些标准、规范在计算原则、扰力取值、评判标 准等方面多有不同，甚至相距甚远．了解国际标准，理清各种标准、规范之间的差异，评价目前各标准规范的适用性，具有十分重要的意义．本文将国际上用得比较多的主要标准进行对 比研究：国际标准［２］（国家标准 ＧＢ／Ｔ６０７５．２）、德 国标准［３］、美国标准［４］（简称导则）、厂家标准［５］（基 础设计－西门子发电机组）．比较研究我国的《动力机器基础设计规范》有关汽轮发 电机基础的设计规定与其他国家或国外设备供应 商的规范及技术要求在扰力大小与位置、振动控制 标准、荷载取值、结构参数等方面存在较大差异．１扰力１）《动力机器基础设计规范》认为扰力作用于 基础型心位置，并规定任意转速下扰力为１．１Ｐｏｉ ＝ Ｐｇｉ（Ω／ω）２式中：Ｐｇｉ＝０．２Ｗｇｉ（ｋＮ）Ｐｇｉ＝０．１Ｗｇｉ（ｋＮ）（垂直向和横向）（纵向）２）ＤＩＮ４０２４－１标准认为扰力作用于汽机轴承座上，并规定可以按 ＶＤＩ２０６０ 根据平衡等级来计 算扰力．运行状 态平衡品质应假定为比 ＶＤＩ２０６０ 中所规定的相应机组的品质低一级．按照欧洲工程师的习惯，将扰力频率移至工作 频率之上，分析 频 率 范 围 为 ０．９５～１．０５ｆｍ ，扰 力作者简介：吉晔（１９７５－），女，工程师，主要从事汽机基础动力特性研究．增刊吉晔，等：汽轮发电机基础设计标准比较研究２２３是一个不随频率变化的常数，以竖向和水平横向分别作用于扰力点．各轴承上扰力按同时同向作用和 同时相间互为反向作用时的最不利情况的响应值 作为扰力的每一频率的最大且最可能的响应．扰力的幅值公式如下：２）ＤＩＮ４０２４ 中规定各轴承上扰力同时同向作用和同时相间互为反向作用的最不利情况的响应 值，作为扰力的每一频率的最大且最可能的响应， 即相邻轴承上的扰力取最大值，且方向相反．３）《导则》与《动 规》方 法 相 同，是 每 个 载 荷 分别作用的响应值的平方和的平方根２／（／ ）２Ｐｏｉ ＝ＭｇｉＧΩ ω ＝ ＭｇｉＧω Ω ω．＝４）ＳＴＩＭ 标准 要求扰力（ＬＣ７）应分别作用在各个轴承上，因此可认为扰力分别作用的响应值的 平方和的平方根，取得扰力（ＬＣ７）的每一个频率的 最大响应值．（Ｗｇｉ／９．８０６６５）× （Ｇ ×ω）× （Ω／ω）２（１）式中，Ｇ ＝ｅ×ω 为 平 衡 质 量 等 级．当 取 Ｇ ＝２．５（ｍｍ／ｓ）时，代入（１）式得衡量基础动力的参量及限值Ｐｏｉ ≈０．０８Ｗｇｉ（Ω／ω）２１．４衡量的参量在０．９５～１．０５ｆｍ 范围内，Ω／ω＝１，Ｐｏｉ≈０．０８Ｗｇｉ．３）《导则》第 三 章 规 定，扰力分别以水平 横 向 和垂直向作用于基础顶部的轴承座上，扰力的计算公式为１．４．１《动力机器基础设计规范》中是以扰力点的位移作为衡 量 基 础 振 动 的 参 量；其 他 标 准 均 以 ＩＳＯ 标准