高转速汽轮发电机基础动力分析标准对比研究

孙嘉麟，孙燕飞，林少波

(中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司，上海 200063)

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提高汽轮机转速可以提高汽轮机通流效率，减小汽轮机体积，越来越多光热发电项目、热电联产项目开始采用高转速汽轮机配套常规转速发电机的机组形式。汽轮机工作转速一般大于3 000 r/min，可达6 000 r/min甚至更高，发电机工作转速为1 500 r/min或者3 000 r/min，高转速汽轮机与常规转速发电机之间通过变速齿轮箱连接。目前，国内对于此类机型基础动力分析的相关资料很少，且GB 50040—96《动力机器基础设计规范》[1](以下简称《动规》)中明确说明关于汽轮发电机基础的相关规定不适用于机器工作转速高于3 000 r/min的情况，可见在高转速汽机基础设计及研究方面尚存在一定空缺。高转速汽机基础动力分析存在的问题主要在于：一是高转速汽轮机、变速齿轮箱的扰力取值不明确；二是不同频率扰力作用下，基础振动响应如何组合不明确；三是基础动力性能评价标准不明确。

考虑到透平压缩机工作原理与高速汽轮机相类似，且转速一般高于3 000 r/min，其基础振动都来源于转子高速旋转所产生的扰力。因此，高转速汽轮机部分参考《动规》中透平压缩机基础的相关规定。德国DIN4024标准[2](以下简称“DIN标准”)则是动力机器基础设计领域具有代表性且被广泛认可的标准，许多海外项目设计合同中规定汽轮发电机基础必须采用DIN标准设计。本文以某工程高转速汽轮发电机框架式基础设计为背景，对比《动规》与DIN标准，对高转速汽轮发电机框架式基础动力分析中的动参数取值及振动响应评价标准等问题进行探讨，并应用SAP2000有限元分析软件建立模型进行数模分析，得出结论可供同类工程参考。……