CN102359398B - 悬吊式高位汽轮发电机平台系统及汽轮发电结构系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬吊式高位汽轮发电机平台系统及汽轮发电结构系统。平台系统包括锅炉炉架，用于放置高位布置汽轮发电机组的台板，设置在台板下方的隔振系统，用于放置隔振系统、由锅炉炉架的刚性梁向外延伸形成的悬挑构件；以及自锅炉炉架顶部向下悬吊的悬吊构件，其中，悬挑构件与悬吊构件的末端相连，为高位布置汽轮发电机组形成放置空间。平台系统与高位布置汽轮发电机组构成高位布置汽轮发电结构系统，与置于悬挑构件下方的低位布置汽轮发电结构系统形成本发明的汽轮发电结构系统。本发明将高位布置的汽轮发电结构系统与低位布置的汽轮发电结构系统相独立，减少整体计算的工作量且提高准确性，降低工程造价，提高空间利用率。

Description

悬吊式高位汽轮发电机平台系统及汽轮发电结构系统

技术领域

本发明涉及发电技术领域，具体涉及一种悬吊式高位汽轮发电机平台系统及汽轮发电结构系统。

背景技术

汽轮发电机组作为火力发电的核心技术经历一百多年的发展历程。CN101042058A公开了一种新型的高低位分轴布置的汽轮发电机组，包括：

锅炉及其中的过热器、再热器、锅炉上对应过热器、再热器的蒸汽进出口联箱处为联箱连接区；

汽轮机组，包括至少包括高压缸的高置机组及至少包括低压缸的低置机组，若干数量的中压缸可以任意布置在高置机组或低置机组；

发电机组，包括至少一与汽轮机组连接的发电机，高置机组与高置发电机组成高置轴系，设置在锅炉外侧临近联箱连接区处，即高位布置，低置机组与低置发电机组成低置轴系，即低位布置；

蒸汽管道系统至少包括连通锅炉与高压锅之间的主蒸汽管道和一次低温再热蒸汽管道；连通锅炉与中压缸之间的高温再热蒸汽管道；连通第一中压缸与锅炉之间的二次低温再热蒸汽管道；以及中压缸与低压缸之间的普通蒸汽管道。

由于汽轮发电机组采用了高置轴系与低置轴系高、低错落布置的设计方案，将高置轴系设置在紧靠锅炉联箱连接区，将低置轴系按常规低位设置，使输送高压高温蒸汽的高温高压管道极大的缩短，降低管道成本，降低了高压蒸汽的压力和散热损失，减少再热系统中存储的蒸汽量，提高了汽轮发电机组的效率。

但是，CN101042058A公开的汽轮发电机组，高置机组布置在设置在炉体外侧的高位平台上，该平台不但占用大量空间，且由于设备、管道等限制难以确保高位布置的汽轮发电机组安全稳定的运行，因此，尚需提供一种新型汽轮机发电结构系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种新型结构的汽轮机发电结构系统。

本发明的第一方面，提供一种悬吊式高位汽轮发电机平台系统，包括：

台板，所述台板用于放置高位布置汽轮发电机组；

隔振系统，设置在所述台板下方；

锅炉炉架，所述锅炉炉架包括刚性梁、及与所述刚性梁相连的立柱；

悬吊构件，自锅炉炉架顶部向下悬吊；

悬挑构件，所述刚性梁向外延伸形成所述悬挑构件，用于放置隔振系统，其中，所述悬挑构件与所述悬吊构件的末端相连，为所述高位布置汽轮发电机组的放置形成结构空间。

在另一优选例中，所述锅炉炉架还包括横梁、大板梁。

在另一优选例中，所述悬吊构件自位于锅炉炉架顶部的大板梁上悬吊下来。

在另一优选例中，所述悬吊构件通过横梁或支撑与所述立柱相连。

在另一优选例中，所述台板是钢筋混凝土台板。

在另一优选例中，所述隔振系统包括弹簧器、阻尼器、橡胶垫或其组合。

在另一优选例中，所述台板、隔振系统、悬挑构件之间是直接搁置或直接焊接的关系。

在另一优选例中，所述高位布置汽轮发电机组通过地脚螺栓与所述台板相连。

在另一优选例中，所述台板距离地面的高度大于30米。

在另一优选例中，所述高位布置的汽轮发电结构系统的汽轮发电机组距离地面30～150m，较佳50～100m。

本发明采用悬吊式高位汽轮发电机平台系统，有效保证高位布置汽轮发电机组安全稳定的运行。

本发明的第二方面，提供一种高位布置的汽轮发电结构系统，包括：

第一方面所述的悬吊式高位汽轮发电机平台系统；和

高位汽轮发电机组。

本发明的第三方面，提供一种汽轮发电结构系统，所述汽轮发电结构系统包括：

第二方面所述的高位布置的汽轮发电结构系统；以及

低位布置的汽轮发电结构系统；

且所述高位布置的汽轮发电结构系统与所述低位布置的汽轮发电结构系统相互独立布置。

在另一优选例中，所述高位汽轮发电机组悬吊在所述低位布置的汽轮发电结构系统的上方。

在另一优选例中，所述低位布置的汽轮发电结构系统包括汽轮发电机，所述汽轮发电机组距离地面10～20m；较佳地，距离为12～17m。

在另一优选例中，所述低位布置的汽轮发电结构系统还包括平台系统，为钢结构、钢筋混凝土结构、或钢-钢筋混凝土混合结构，优选为钢筋混凝土结构。

本发明将高位布置的汽轮发电结构系统与低位布置的汽轮发电结构系统相独立，减少整体计算的工作量且提高准确性，降低工程造价，提高空间利用率。

应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。

附图说明

图1为一优选汽轮机发电结构系统的剖面结构示意图。

图2为图1的汽轮机发电结构系统的平面结构示意图。

图3为另一优选汽轮机发电结构系统的剖面结构示意图。

图4为图2的汽轮机发电结构系统的平面结构示意图。

具体实施方式

本申请的发明人经过广泛而深入地研究，意外发现，按照汽轮发电机组运行要求，采用包括用于放置汽轮发电机组的台板、设置在台板下方的隔振系统、以及用于搁置隔振系统的平台系统，其中，平台系统通过连接件与锅炉炉架连接，可以有效确保高位布置的汽轮发电机组、整个汽轮发电结构系统安全稳定的运行。进一步地，从锅炉炉架的顶部和刚性梁上分别引出悬吊构件、悬挑构件，由悬吊构件和悬挑构件形成的平台系统用于放置汽轮发电机组，形成高位布置的汽轮发电结构系统，将低位布置的汽轮发电结构系统设置在悬挑构件下方，与高位布置的汽轮发电结构系统独立布置，形成的汽轮发电结构系统，能够有效保证汽轮发电机组安全稳定运行，且整体计算的工作量减少、准确性提高，使得工艺布置更加紧凑，抗振性能高，工程造价低，且能有效提高空间利用率。在此基础上，完成了本发明。

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。

在本发明中，术语高位布置的汽轮发电结构系统、高置的汽轮发电结构系统、高位汽轮发电结构系统具有相同的含义。

在本发明中，术语高位布置的汽轮发电机组、高置的汽轮发电机组、高位汽轮发电机组具有相同的含义。

在本发明中，术语低位布置的汽轮发电结构系统、低置的汽轮发电结构系统、低位汽轮发电结构系统具有相同的含义。

在本发明中，术语低位布置的汽轮发电机组、低置的汽轮发电机组、低位汽轮发电机组具有相同的含义。

在本发明中，高位布置的汽轮发电结构系统也称为高位布置汽轮发电机组厂房；低位布置的汽轮发电结构系统也称为低位布置汽轮发电机组厂房。所述相互独立设置，即指高位布置汽轮发电机组厂房、低位布置汽轮发电机组厂房在结构上是分隔开的，是两个独立的厂房。

实施例1

汽轮发电结构系统

本发明一优选的汽轮发电结构系统，如图1和图2所示，包括合并在一起的高位布置的汽轮发电结构系统2和低位布置的汽轮发电结构系统3，其中，

所述高位布置的汽轮发电结构系统2，包括：平台系统18以及设置在所述平台系统18上的高位布置的汽轮发电机组21。

所述平台系统18包括支承架25，隔振系统23，台板22；其中，

所述支承架25通过连接件15与锅炉炉架1连接；

所述隔振系统23设置在所述支承架25上；

所述台板22设置在所述隔振系统23上；

所述高位布置的汽轮发电机组21设置在所述台板22上。

所述低位布置的汽轮发电结构系统3，按常规低位设置，包括低位布置的汽轮发电机组31及平台系统32，其中，平台系统32设置在地面上，通过连接件35与所述支承架25相连，形成整体结构，使得高位布置的汽轮发电结构系统2和低位布置的汽轮发电结构系统3合并在一起。

所述高位布置的汽轮发电结构系统2的所述台板22可以是钢筋混凝土台板，用于固定汽轮发电机组21。优选的，汽轮发电机21通过地脚螺栓与所述台板22紧密相连。所述台板22的厚度通过计算确定，保证汽轮发电机组21安全稳定运行、稳定机组转子转动时产生的扰力的同时，保证其下的隔振系统23的效率和作用的发挥。

所述台板22距离地面高度大于30米，较佳地，距离地面30～150m，更佳地，距离地面50～100m。

所述隔振系统23是用于隔离机械振动的系统装置，包括弹簧器、阻尼器、橡胶垫等各种装置或其组合。其组数、型号和布置由计算确定。所述隔振系统23的布置满足承受高位布置的汽轮发电机组21及台板22的荷载，且隔振效率大于90～98％，可以减少和基本消除由于高位布置汽轮发电机组21的转动引起的整个系统的振动，也可以降低由于地震作用产生的汽轮发电机组21及台板22的位移及加速度。

所述支承架25包括横梁27、立柱26及其相连的支撑29和平台20。所述支承架25为钢结构。此外，其支撑、横梁、立柱、平台的布置不仅限于附图中的布置，只要满足高位布置汽轮发电机组安全稳定运行的要求以及工艺管道布置的要求。

在高位布置的汽轮发电结构系统的一侧，通过连接件将支承架与锅炉炉架紧密连接，解决了由于汽轮发电机组高位布置管道变形要求较高，支承结构高宽比过大的问题，使得高位汽轮发电机组安全稳定地运行。

进一步地，所述支承架25内还可设置加热器、除氧器、管道、等工艺设备。

进一步地，所述支承架25内还设置煤仓间，位于高位布置的汽轮发电机组的下部。

高位布置的汽轮发电结构系统2除了满足对高位布置的汽轮发电机组21的支承，检修、维护等需求外，还设置供高位布置的汽轮发电结构系统2、低位布置的汽轮发电结构系统3安全稳定运行所需要的辅助设备及其检修和维护空间。

所述高位布置的汽轮发电机组21通过台板22、隔振系统23设置在所述支承架25的横梁27上，并位于所述高位布置的汽轮发电结构系统2的内部。所述隔振系统23布置在横梁27上时，横梁27刚度大于隔振系统23的刚度10倍以上。

所述台板22、隔振系统23、支承架25之间可以是直接搁置的关系，也可以是直接焊接的关系。

所述低位布置的汽轮发电结构系统的汽轮发电机组31距离地面10～20m。较佳地，所述低位布置的汽轮发电结构系统的汽轮发电机组21距离地面12～17m。

本发明的低位布置的汽轮发电结构系统3，平台系统32采用钢筋或钢筋混凝土结构。

实施例2

悬吊式高位汽轮发电机平台系统

如图3所示，本发明的悬吊式高位汽轮发电机平台系统28，包括

台板22，所述台板22用于放置高位布置汽轮发电机组21；

隔振系统23，设置在所述台板22下方；

锅炉炉架1，所述锅炉炉架1包括刚性梁12、与所述刚性梁12相连的立柱13；

悬吊构件41，自锅炉炉架1顶部向下悬吊；

悬挑构件42，所述刚性梁12向外延伸形成所述悬挑构件42，用于放置隔振系统23，其中，所述悬挑构件42与所述悬吊构件41的末端相连，为所述高位布置汽轮发电机组21的放置形成结构空间。

在另一优选例中，所述锅炉炉架1还包括横梁14、大板梁11。

在另一优选例中，所述悬吊构件41自位于锅炉炉架1顶部的大板梁11上悬吊下来。

所述悬吊构件41还可以通过横梁15或支撑与所述立柱13相连。

所述台板22可以是钢筋混凝土台板，用于固定汽轮发电机组21。优选的，汽轮发电机21通过地脚螺栓与所述台板22紧密相连。所述台板22的厚度通过计算确定，保证汽轮发电机组21安全稳定运行、稳定机组转子转动时产生的扰力的同时，保证其下的隔振系统23的效率和作用的发挥。

所述台板22距离地面高度大于30米，较佳地，距离地面30～150m，更佳地，距离地面50～100m。

所述隔振系统23是用于隔离机械振动的系统装置，包括弹簧器、阻尼器、橡胶垫等各种装置或其组合。其组数、型号和布置由计算确定。所述隔振系统23的布置满足承受高位布置的汽轮发电机组21及台板22的荷载，且隔振效率大于90～98％，可以减少和基本消除由于高位布置汽轮发电机组21的转动引起的整个系统的振动，也可以降低由于地震作用产生的汽轮发电机组21及台板22的位移及加速度。

所述台板22、隔振系统23、悬挑构件42之间可以是直接搁置的关系，也可以是直接焊接的关系。所述隔振系统23布置在悬挑构件42上，悬挑构件42刚度大于隔振系统23的刚度10倍以上。

实施例3

高位布置的汽轮发电结构系统

如图3所示，本发明提供的所述高位布置的汽轮发电结构系统2，包括：

高位布置的汽轮发电机组21；以及

悬吊式高位汽轮发电机平台系统28。

其中，所述悬吊式高位汽轮发电机平台系统28的结构采用实施例2中描述的结构。

实施例4

汽轮发电结构系统

本发明所述的汽轮发电结构系统，包括高位布置的汽轮发电结构系统2和低位布置的汽轮发电结构系统3，相互独立设置。

其中，高位布置的汽轮发电结构系统2的结构采用实施例3中描述的结构。

低位布置的汽轮发电结构系统3可以按照常规的电厂厂房布置，不必考虑高位布置的汽轮发电结构系统2的结构布置方案。

如图3所示，低位布置的汽轮发电结构系统3，包括低位布置的汽轮发电机组31及平台系统32，其中，平台系统32设置在地面上，所述低位布置的汽轮发电结构系统的汽轮发电机组31距离地面10～20m。较佳地，所述低位布置的汽轮发电结构系统的汽轮发电机组21距离地面12～17m。

所述低位布置的汽轮发电结构系统3，平台系统32可以采用钢筋或钢筋混凝土制成，优选采用钢筋混凝土结构，以节约工程造价。

所述低位布置的汽轮发电结构系统3，还可以包括煤仓间和/或除氧间(图未示)，可以采用侧位布置。

如图3和图4所述，一优选实施方式中，所述高位汽轮发电机组21悬吊在所述低位布置的汽轮发电结构系统3的上方，以提高空间利用率。

此外，高位布置的汽轮发电结构系统内除了满足高位汽轮发电机组的支承、布置、检修、维护以及相关的管道布置外，其余辅助设备及其检修和维护空间均可以放置在和其相互独立的低位汽轮发电结构系统内。

高位布置的汽轮发电机组悬吊在锅炉炉架上，仅仅相关区域采用钢结构，涉及范围很小，且汽机荷重相对于锅炉荷重占比较小，且钢构件的悬吊比支承受力(实施例1)更加合理。且由于高位布置的汽轮发电机组悬吊在锅炉炉架上，和锅炉炉架紧密相连，因此可以整体设计和计算，同时撇开了长度较长、设备较多的低位布置的汽轮发电结构系统结构，这样即可以满足高位发电机管道变形的限制，又相比现有方案大大减少了整体计算的工作量，提高了准确性，同时避免了凸字形低位布置汽轮发电机组厂房的宽度远远大于锅炉炉架的宽度(图2)，一般大于2倍，使得整个结构布置呈凸字形)的整体结构布置，抗震性能大大提高。

高位布置的汽轮发电结构系统内除了满足高位汽轮发电机组的支承、布置、检修、维护以及相关的管道布置外，和煤仓间、除氧间、加热间结构不发生关系，结构布置完全可以根据自身的要求和锅炉炉架结构的特点进行设计。

高位布置的汽轮发电机组悬吊在锅炉炉架上，使得其连接更加紧密，低位布置的汽轮发电机组的部分区域可以在高位布置的汽轮发电机组厂房下面，形成平面上相互交叉，空间上相互脱开的结构，设计更加简单，提高空间利用率，节约工程用地，减少容积率，降低工程造价，同时也不影响低位汽轮发电结构系统的布置。

由于低位布置的汽轮发电结构系统和高位布置的汽轮发电结构系统结构分开，其布置可以根据自身情况调整，可以采用侧煤仓、设备紧凑型布置等目前常规发电机组常用的工艺布置来压缩结构的容积，以降低造价。且低位布置的汽轮发电结构系统可以采用和锅炉炉架不同的结构材料，比如钢筋混凝土结构提高耐候能力，降低工程造价。

本发明提到的上述特征，或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用，说明书中所揭示的各个特征，可以任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明，所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。

在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种悬吊式高位汽轮发电机平台系统，其特征在于，包括：

台板，所述台板用于放置高位布置汽轮发电机组；

隔振系统，设置在所述台板下方；

锅炉炉架，所述锅炉炉架包括刚性梁、及与所述刚性梁相连的立柱；

悬吊构件，自锅炉炉架顶部向下悬吊；

悬挑构件，所述刚性梁向外延伸形成所述悬挑构件，用于放置隔振系统，其中，所述悬挑构件与所述悬吊构件的末端相连，为所述高位布置汽轮发电机组的放置形成结构空间，

所述悬吊构件通过横梁或支撑与所述立柱相连。

2.如权利要求1所述的平台系统，其特征在于，所述台板是钢筋混凝土台板。

3.如权利要求1所述的平台系统，其特征在于，所述隔振系统包括弹簧器、阻尼器、橡胶垫或其组合。

4.如权利要求1所述的平台系统，其特征在于，所述台板、隔振系统、悬挑构件之间是直接搁置或直接焊接的关系。

5.如权利要求1所述的平台系统，其特征在于，所述高位布置汽轮发电机组通过地脚螺栓与所述台板相连。

6.如权利要求1所述的平台系统，其特征在于，所述台板距离地面的高度大于30米。

7.一种高位布置的汽轮发电结构系统，其特征在于，包括：

权利要求1所述的悬吊式高位汽轮发电机平台系统；和

高位汽轮发电机组。

8.一种汽轮发电结构系统，其特征在于，所述汽轮发电结构系统包括：

权利要求7所述的高位布置的汽轮发电结构系统；以及

低位布置的汽轮发电结构系统；

且所述高位布置的汽轮发电结构系统与所述低位布置的汽轮发电结构系统相互独立布置。

9.如权利要求8所述的汽轮发电结构系统，其特征在于，所述高位汽轮发电机组悬吊在所述低位布置的汽轮发电结构系统的上方。