1000MW汽轮发电机基础动力特性分析

摘 要：介绍某发电厂1000MW汽轮发电机采用上海汽轮发电机厂的N1050-28/600/620型号汽轮机和QFSN-1050-2型号发电机基础的设计。应用机器基础结构分析程序3.5版（MFSAP3.5）对基础进行动力分析[1]，结果表明，本基础各项性能指标均满足现行规范要求。

关键词：汽轮发电机基础；动力特性；模型

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.153

汽轮发电机组是通过其转子的旋转运动而实现能量转换的，是精密度很高的大型旋转式机器，因此对机器和基础的振动都有非常严格的要求。

本文以曹妃甸电厂二期工程为研究对象，介绍该发电厂1000MW汽轮发电机采用上海汽轮发电机厂的N1050-28/600/620型号汽轮机和QFSN-1050-2型号发电机基础的设计，利用《机器基础结构分析程序》3.5版（MFSAP3.0）进行建模计算。汽机基础是一个空间框架，通常由梁、板、柱等构件组成，需要进行动力分析以及强度和刚度的计算，其结果是评价汽轮发电机基础的重要依据[2-4]。

1 汽轮发电机基础布置

设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，框架抗震等级为二级。底板厚度为3.5m，中间层和运转层标高分别为7.45m和15.50m。平面布置图及纵向剖面图见图1、图2所示。

2 建模分析

2.1 数据输入

（1）建立几何模型。输入原点的x、y、z坐标值以及x、y、z向的跨度值，生成规则框架。生成节点、指定固定节点并进行节点排序，生成梁柱单元。

（2）截面特性。本基座共定义了25种截面。篇幅有限，如下所示为25种截面中的第1类截面和第13类截面，分别是矩形和多边形截面。绘制截面草图后，给梁柱单元指定截面类型。

（3）定义材料特性。弹性模量（2.548 e7），泊桑比（0.130 4347），质量密度（2.5），给梁柱单元指定材料特性。

（4）施加节点荷载、附加质量、扰力列表如下：

（5）生成Mfsap的原始数据文件。

2.2 计算程序

数据输入完毕，生成原始数据文件， “_err.dat”文件显示在建模过程中无致命性错，可启动主程序，读入前处理程序Mfsap所生成的原始数据文件进行分析计算，用各种不同类型的文件输入一系列计算结果。与输入数据文件同名后缀为“.rst”的文件是计算结果文件，它包含了输入的原始数据和全部计算结果。还有一批“.bmp”格式的图形文件，以直观形式显示计算结果，例如某扰力点在X，Y，Z方向的转速-振幅曲线。如上所示为其中一扰力点：点110的X、Y、Z方向转速-振幅曲线，图中的折线代表规范所允许的振幅值，若转速-垂直振幅曲线超出了折线则表示振幅不满足规范要求。

3 结论

本文曹妃甸电厂二期工程为研究对象，介绍了该发电厂1000MW汽轮发电机基础的设计，结果满足《动力机器基础设计规范》规定[5-6]。

参考文献：

[1]罗国澍.机器基礎结构分析程序（3.5）[J].2008.

[2]徐建.建筑振动工程手册[M].中国建筑工业出版社，2002.

[3]马绅.大型汽轮发电机基础设计研究与实践[M].中国电力出版社，2012.

[4]罗国澍，陈其春，赵乾卓.汽轮发电机基础空间结构计算方法[J].2012.

[5]火力发电厂土建结构设计技术规程[S].DL5022-2012.

[6]动力机器基础设计规范[S].GB50040-96.

作者简介：宋彬彬（1983-），女，硕士，工程师，研究方向：火力发电厂土建结构设计。endprint