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1、江苏电机工程582007年3月JiangsuElectricalEngineering第26卷第2期发电技术核电汽轮机隔振装置的应用与论证陈新钰,朱上(江苏核电有限公司,江苏连云港222042)摘要:介绍了汽轮机隔振装置在国外及国内的应用概况,阐述了隔振装置的设计与隔振原理以及隔振器的主要技术参数。验算并证明了江苏田湾核电站2台1060MW汽轮发电机组隔振系统固有频率与隔振效率可满足机组正常启动与运行的要求,最后总结了弹簧隔振装置的优点。关键词:汽轮发电机组;弹簧隔振;阻尼比;系统固有频率;隔振系数;隔振效率中图分类号:T
2、M623.3文献标识码:A文章编号:1009-0665(2007)02-0058-04采用传统方法将汽轮发电机设备固定到一个汽轮发电机组安装在一块独立的上部基础台板上。很大的钢筋混凝土基础上,存在造价高以及施工周该台板系钢筋混凝土结构,它承受汽轮机的高低压期长和隔振效果差等弊端。代之以弹性支承整块基缸和发电机与励磁机部件重量,凝汽器位于低压缸础平台,使它与下部基础结构之间的动力耦合脱离,排汽口下方,坐落在弹簧支座上。弹簧支座承受凝汽简化地面基础受力情况,使基础立柱尺寸大为减小,器的重量,并补偿垂直方向的热膨胀。整个汽轮发电
3、增加了设备安装空间,并省去造价高的厚平台,其下机组全长为55m,在全世界范围内有550余台汽轮部基础结构也可与厂房建筑结合在一起进行设计。发电机组应用弹性支座隔振系统。对通常的建筑基础的沉降或汽轮发电机靠背轮上1.2在国内的应用下涨口的变化,可以方便地通过调整弹簧隔振器的(1)现状。从1997年开始我国相继引进的250预应力予以补偿,对装有阻尼器的弹簧隔振器能衰MW、350MW火电机组采用了弹簧隔振装置。目前减因地震或机组运行过程中所产生过高的振幅,以田湾核电站的2台1060MW全速核电汽轮机组是保护设备不受到损害,尤其对
4、目前世界上轴系最长从俄罗斯引进,并由列宁格勒金属工厂(LMZ)设计的江苏田湾核电站1060MW汽轮发电机组显得更与制造。整个汽轮发电机组轴系总长达70m。也采为重要。用了弹性支承隔振基础,并于上部基础平台和下部基础横梁之间均匀地分布98组弹簧隔振器。1隔振装置的应用(2)上部基础平台。上部基础平台用来支承整1.1在国外的应用个汽轮发电机设备的重量,它设计成框架式,其外形1968年由德国隔而固(GERB)公司所研制的弹尺寸为70m×13.7m×4.35m的钢筋混凝土结构,性支承隔振系统首次应用于600MW核动力汽轮总质量约3
5、510t,是目前世界上最狭长的基础平台发电机组上,20世纪70年代初德国卡威屋(KWU)之一,也是俄罗斯首次在国外采用的弹性基础之一。公司所制造的单机功率为1300MW半速核电汽(3)弹簧隔振装置的参数。轮机组(n=1500r/min)均采用了弹簧隔振基础[1]。主要技术参数见表1。表1弹簧隔振器的主要技术参数单个弹簧隔振器最大工作压最大工作负载安装数弹簧预应力隔振器组件承编号型号刚度/kN·mm-1缩S/mmF量/组高度/mm受总负载/tmaxmax/kN1S-041/98-0129.85±6.5%32955.20241
6、802337.682S-041/98-0229.85±6.5%32955.2010180974.033S-041/98-0332.33±6.5%321034.56261802742.894S-041/98-0540.86±6.5%321307.52321804266.565S-041/98-0625.55±6.4%32817.606180500.23弹性支承隔振器共98组,允许承受设备和上2隔振装置设计原理部基础平台最大负载为108213900N。隔振器外形见图1。2.1单自由度隔振系统仅有一层隔振装置,被隔振的机器或设备
7、和隔收稿日期:2006-10-11陈新钰等:核电汽轮机隔振装置的应用与论证59粘性弹性垫片10粘性阻尼器7ξ=050.0530.120.20.51.01.0Aη0.7率0.5递0.3ξ=1.0传图1带阻尼器的弹簧隔振器(型号S-041/98-01)对0.20.5绝振器相比,可认为前者是只有质量而无弹性的刚体,0.10.070.2后者只有弹性和阻尼而质量可忽略不计。这样对于0.050.10.03只需考虑单方向振动情况,可简化为图2所示的单0.050.02自由度隔振系统的动力0Fsinωt0.010学模型。其运动方程为0.10
8、.20.51.0!2235710mAsin(ωt+θ)频率比λmx!+cx"+kx=F0sinωt,可图3隔振系统计算2kC改写为x!+2ξωnx+ωnx=由若干数量不同刚度的弹簧组合成隔振器,以满足Usinωtp承载要求;sinωt,对刚性联接的Fsin(ωt+θ)mT(2)根据隔振系统固有频率和隔振
